После урагана очевидцы нередко снимают яркие голубые вспышки у опор, подстанций и на горизонте. В новостях их называют взрывами трансформаторов, хотя источник света не всегда связан только с трансформатором. Я много раз разбирал такие эпизоды по записям коммунальных служб и сообщениям энергетиков. В большинстве случаев голубой или сине-зеленый свет дает электрическая дуга — пробой воздуха между проводниками или на поврежденном оборудовании.
Почему цвет голубой
Воздух при сильном электрическом поле перестает вести себя как изолятор. Возникает ионизация — образование заряженных частиц в газе. Через такой участок проходит ток, появляется дуга, и молекулы воздуха начинают излучать свет. Заметную часть свечения дают азот и кислород, поэтому вспышка выглядит голубой, синей или сине-зеленой. Оттенок меняется из-за состава воздуха, влаги, пыли, расстояния до наблюдателя и работы камеры.
Чистый взрыв трансформатора выглядит иначе, чем короткая дуга на линии. Трансформаторное масло при аварии способно воспламениться, корпус способен разрушиться, но в кадре зритель обычно видит не внутренние детали аварии, а внешний электрический разряд. По этой причине словосочетание «взорвался трансформатор» в новостной ленте нередко упрощает картину.
Что делает ураган
Сильный ветер валит деревья на провода, рвет ответвления, раскачивает фазы, повреждает изоляторы, сдвигает арматуру, поднимает соляную пыль и грязь на поверхность оборудования. Ливень добавляет воду, а вода снижает изоляционные свойства загрязнений. В такой обстановке сети получают короткие замыкания, замыкания на землю и перекрылтия по изоляции. Перекрытие по изоляции — пробой по поверхности изолятора или через воздушный промежуток рядом с ним.
Голубая вспышка появляется в нескольких типовых сценариях. Первый: ветка или оборванный провод касается другой фазы либо земли. Второй: изолятор треснул или покрылся мокрой грязью, после чего ток пошел по пути, которого в нормальном режиме нет. Третий: на подстанции сработал выключатель под нагрузкой после аварии, и наблюдатель увидел дугу в момент отключения поврежденного участка. Четвертый: падающее дерево создало серию коротких контактов, из-за чего свет мигает несколько раз подряд.
Почему вспышки видны издалека
Ночная съемка усиливает впечатление. Камеры телефонов поднимают чувствительность, просвечивают яркие участки и делают вспышку крупнее, чем она выглядит глазом. Низкие облака отражают свет и окрашивают небо над районом аварии. Поэтому житель соседнего квартала видит голубое зарево и принимает его за крупный пожар, хотя авария ограничена одним пролетом линии или ячейкой подстанции.
На подстанциях свет особенно заметен из-за концентрации оборудования на небольшой площади. Там стоят разъединители, выключатели, трансформаторы тока и напряжения, шины, вводы силовых трансформаторов. Повреждение в любом из этих узлов способно дать яркую дугу. Для наблюдателя с улицы разница почти неразличима, отсюда и привычка называть любую синюю вспышку трансформаторной.
Что происходит дальше
После пробоя защита отключает поврежденный участок. Если автоматика пытается восстановить питание, линия на короткое время включается снова. Когда причина аварии не исчезла, дуга повторяется. Со стороны серия выглядит как несколько вспышек с паузами. Для аварийных бригад такая картина служит признаком неустойчивого повреждения, когда дефект то пропадает, то возвращается под действием ветра и воды.
Для жителей главный вывод практический. Голубое свечение у проводов, опор и подстанций означает аварийный режим сети. Приближаться к месту нельзя: рядом способен лежать оборванный провод, а вокруг него возникает опасное шаговое напряжение — разность потенциалов на поверхности земли между точками шага. По новостной картинке вспышка выглядит зрелищно, но ее природа вполне земная: пробой воздуха и изоляции в сети, которую ураган вывел из штатного состояния.