Как сообщает онлайн-журнал об энергетике «Энергия+», трансформаторы по всей России издают одинаковый гул, создавая своеобразный национальный «хор».
Многие из нас замечали характерный гул, исходящий от трансформаторов, — это как своеобразная симфония электричества. В России миллионы таких устройств, разбросанных от западных границ до дальневосточных территорий, синхронно «поют» одну и ту же ноту. Как они достигают такой гармонии, где возникает этот звук и какая именно частота объединяет их от Балтики до Тихого океана?
Электростанции производят ток с высоким напряжением, измеряемым в киловольтах. Это позволяет минимизировать потери при передаче на дальние расстояния. Но в быту такое напряжение опасно для приборов, поэтому трансформаторы на конечных подстанциях снижают его до безопасных 220 вольт.
«Внутри трансформатора расположены две обмотки — это медные или алюминиевые катушки, намотанные на стальной сердечник. Между собой они не имеют никакой электрической или физической связи», — рассказывает Виталий Млынчик, в прошлом директор Научно-исследовательского института электроэнергетики Политеха и эксперт НТИ «Энерджинет».
Когда через первую обмотку начинает течь ток, вокруг неё возникает электромагнитное поле, которое вызывает появление тока уже во второй обмотке. Так как во второй катушке витков меньше, то и выходное напряжение получается ниже.
По сетям течет переменный ток, который генерируется в электростанциях. В отличие от постоянного, где электроны движутся в одном направлении от источника к потребителю, в переменном они oscillate, меняя направление. Эта осцилляция называется частотой.
«Если через обмотку трансформатора проходит ток определённой частоты, она начинает вибрировать. Именно эта вибрация металлических частей и порождает тот самый характерный гул», — отмечает Виталий Млынчик.
Интересно, что все трансформаторы в стране издают идентичный гул. Стандартная частота тока в российской электросети — 50 герц, что унаследовано от ранних этапов развития энергетики. Она определяется скоростью вращения турбин генераторов, оптимальной для эффективности и долговечности оборудования — около 3000 оборотов в минуту.
«Сегодня на электростанциях установлены устройства, которые корректируют частоту тока до 50 герц», — говорит Виталий Млынчик, директор Научно-исследовательского института электроэнергетики СПбГПУ.
Эта частота передается по проводам к трансформаторам и соответствует нотам соль и соль-диез (ля-бемоль) в контроктаве, с частотами 49 и 52 герца. Именно их «исполняют» трансформаторы от арктических широт до южных гор.
Если сравнить глобальные стандарты, то диапазон «трансформаторных мелодий» невелик. Ноту соль и ее оттенки «поют» трансформаторы не только в России, но и в Чехии, Эстонии, Франции, Финляндии, Эфиопии, ЮАР, Танзании, Сингапуре. В США, западной Японии, Пуэрто-Рико, Панаме, Никарагуа, Кубе, Канаде и Колумбии частота выше — 60 герц, что соответствует нотам ля-диез (си-бемоль) и си, делая «голос» устройств более высоким.
