Как обнаружить разрыв магнитной линии
Перейти к содержимому

Как обнаружить разрыв магнитной линии

  • автор:

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТ ПОВРЕЖДЕНИЯ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ Текст научной статьи по специальности «Право»

Рассмотрены виды, причины повреждения кабельных линий, методы, позволяющие отыскать повреждения кабельных линий и их сравнительная характеристика.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по праву , автор научной работы — Котеленко Светлана Владимировна

ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ В КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯХ
Методы поиска и локализаций повреждений в кабельных линиях
ОДНОФАЗНЫЕ КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ И СПОСОБЫ ИХ ОБНАРУЖЕНИЯ
ПОИСК ОДНОФАЗНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И ДИАГНОСТИКА СИЛОВЫХ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ В СЕТИ 3-10 КВ
Анализ методов определения мест повреждения кабельных линий на основе неразрушающей диагностики
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

METHODS FOR DETERMINING THE PLACES OF DAMAGE TO CABLE LINES

The types, causes of damage to cable lines, methods to find damage to cable lines and their comparative characteristics are considered.

Текст научной работы на тему «МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТ ПОВРЕЖДЕНИЯ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ»

Котеленко Светлана Владимировна, канд. техн. наук, доцент, S.V.Kuzmina@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

MODERN SOLUTIONS FOR DIAGNOSTICS AND MONITORING OF HIGH-VOLTAGE EQUIPMENT

The issues related to modern solutions for diagnostics and monitoring of high-voltage equipment are considered.

Key words: high-voltage equipment, wear of electrical equipment, diagnostics, monitoring.

Kotelenko Svetlana Vladimirovna, candidate of technical sciences, docent, S.V.Kuzmina@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТ ПОВРЕЖДЕНИЯ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

Рассмотрены виды, причины повреждения кабельных линий, методы, позволяющие отыскать повреждения кабельных линий и их сравнительная характеристика.

Ключевые слова: место повреждения, кабельные линии электропередач, относительные и абсолютные методы определения повреждений кабельных линий.

Выход из строя кабельной линии несет значительные материальные потери, трудозатраты на отыскание места повреждения, а также затраты, связанные с временем простоя электроснабжения энергосистемы. Решение данной проблемы заключается в правильном выборе использовании того или иного метода определения мест повреждения кабеля, наиболее применимого для каждого конкретного случая, а также возможное нахождение новых наиболее эффективных способов. Главной задачей любого способа отыскания мест повреждений — за минимально возможное время отыскать место с максимальной точностью. К основным видам дефектов в кабеле можно отнести:

дефекты, вызванные ошибками проектирования: ухудшение свойств изоляции в результате недопустимого перегрева токами нагрузки из-за ошибочно заниженного сечения жил кабеля; повреждения в аварийных режимах из-за неправильного выбора защитной аппаратуры;

заводские дефекты, возникающие при производстве кабелей: трещины или сквозные отверстия в оболочке; совпадение нескольких бумажных лент; заусенцы на проволоках токо-проводящих жил;

дефекты прокладки кабеля: крутые изгибы кабеля на углах поворота трассы; механические повреждения — изломы, вмятины, порезы, перекрутка кабеля;

несоблюдение допустимых расстояний до объектов которые могут негативно влиять на кабели — теплотрасса, рельсовые пути электрифицированного транспорта.

дефекты монтажа муфт: неполная заливка муфты мастикой; плохая опрессовка соединительных гильз; повреждение или загрязнение изоляции кабеля при монтаже муфты и т.п.;

повреждения в процессе эксплуатации: случайные механические повреждения кабелей, например, в результате проведения земляных работ механизированным способом;

естественное старение изоляции; коррозия металлических элементов кабеля — броня, свинцовая оболочка), вызванная действием блуждающих токов или химическим составом грунта; обрыв жил в результате просадки грунта и т.п.

Основными причинами повреждений силовых кабелей являются короткие замыкания и обрыв жил кабеля, где последние связаны с перемещением слоев почвы в местах расположения муфт, вследствие чего происходит вытягивание жил кабеля, а в муфтах, как правило, разрыв жил или растяжка.

По характеру причин повреждений в кабельных линиях, различают следующие их виды:

— повреждение изоляции, вызывающие замыкание одной фазы на землю;

— повреждение изоляции, вызывающие замыкание двух или трех фаз на землю;

— повреждение изоляции, вызывающие замыкание двух или трех фаз между собой;

— обрыв одной, двух или трех фаз без заземления;

— обрыв одной, двух или трех фаз с заземлением оборванных жил; обрыв одной, двух или трех фаз с заземлением не оборванных жил;

— заплывающий пробой изоляции, то есть пробой, создавшийся под воздействием тепла, которое образовалось в результате электрического пробоя. Кабель «плывет», плавится, место пробоя заплавляется, а кабель работает при пониженных напряжениях;

— повреждения линий одновременно в двух или более местах, каждое из которых может относиться к одной из вышеуказанных групп [1].

Однофазные повреждения — самый распространенный вид повреждений силовых кабельных линий напряжением 1-10 кВ. При этом виде повреждений одна из жил кабеля замыкается на его экранирующую оболочку.

Однофазные повреждения можно разделить на три группы по значению переходного сопротивления в месте замыкания.

К первой группе относятся повреждения с переходным сопротивлением, равным десяткам и сотням МОм — заплывающий пробой.

Ко второй группе относятся повреждения с переходным сопротивлением от единиц ом до сотен кОм и к третьей группе — повреждения с сопротивлением, близким к нулю.

Междуфазные повреждения составляют около 20% всех видов повреждений кабельных линий. Их можно разделить на две группы. К первой относятся повреждения с переходным сопротивлением в месте дефекта, близким к нулю, ко второй группе — с сопротивлением от единиц килоом до сотен мегаом. В первом случае часто все три жилы свариваются между собой и с экранирующей оболочкой. При большом токе короткого замыкания кабель может перегореть на две части.

При междуфазных повреждениях, относящихся ко второй группе, обычно между жилами и оболочкой кабеля имеется переходное сопротивление и замыкание между собой двух жил происходит через экранирующую оболочку.

Замыкание двух жил между собой без замыкания на оболочку происходит редко. Разрыв жил кабельных линий может произойти и в целом месте из-за различных механических воздействий или заводского брака.

Согдасно [1] определяют два вида методов определения повреждения силовых кабелей:

К относительным или их еще называют дистанционным методам определения повреждения кабеля относят [4]:

— Импульсный метод заключается в том, что в кабельную линию посылаются электрические импульсы — зондирующие импульсы, которые, распространяясь по линии, частично отражаются от неоднородностей волнового сопротивления и возвращаются к месту, откуда были посланы. Расстояние до кабеля рассчитывают пропорционально по времени прохождения импульса до неоднородности и обратно. Применяется данный метод для определения расстояния до места повреждения, обрыва жилы, длины кабеля, расстояния до неоднородностей, муфт, однофазных и междуфазных повреждений кабеля. Недостатком данного метода является неспособность определения повреждения с большим сопротивлением.

— Емкостный метод, как правило, применяют при заплывающих пробоях кабелей. Расстояние до места обрыва определяется по значению измеренной емкости жил кабельной линии. Измерение проводится с помощью мостов переменного тока, которыми можно измерять емкость при обрывах с сопротивлением изоляции в месте повреждения не менее 300 Ом. Среди недостатков данного метода стоит отнести то, что точность измерения падает ниже допустимого значения при меньших сопротивлениях.

— Метод колебательного разряда основан на применении высоковольтной испытательной установки на поврежденной жиле кабеля поднимается напряжение до пробоя. Короткое замыкание в заряженной жиле кабеля приводит к появлению электромагнитных волн, которые распространяются от места пробоя в месте дефекта к началу и к концу кабельной линии.

Анализируя эпюры напряжения колебательного процесса можно вычислить расстояние до дефекта. Недостаток метода заключается в ограничении применения при определении расстояния до мест однофазных повреждений с переходным сопротивлением в месте повреждения не более 100 кОм.

— Волновой метод основан на пробое разрядника высоковольтной выпрямительной установки в линию посылается высоковольтная электромагнитная волна от заряженного конденсатора, которая создает пробой в месте повреждения кабельной линии, что вызывает волновой колебательный процесс в цепи конденсатор-линия. При достижении электромагнитной волной, посланной от конденсатора, места повреждения произойдет пробой в случае, если сопротивление в месте повреждения не равно нулю Ом, после чего отраженный от повреждения фронт волны вернется к месту посылки — конденсатору, отразится от него и вернется к месту повреждения. Если сопротивление в месте повреждения близко к нулю, разряда не произойдет и волна отразится от короткого замыкания. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока волна не затухнет. С помощью измерений временной зависимости напряжения на зажимах кабеля во время колебательного процесса, можно установить время, за которое волна достигнет места пробоя, и рассчитать расстояние до него. Как и в случае метода колебательного разряда, данный предназначен для сопротивлений в месте повреждения не более 100 кОм.

— Петлевой метод применяют для определения зоны повреждения при одно — и двухфазных замыканиях при наличии одной неповрежденной жилы или параллельного кабеля с неповрежденными жилами. Метод основан на принципе измерительного моста постоянного тока, позволяющего определить отношение сопротивлений поврежденной жилы кабеля от места измерения до точки замыкания и обратной петли. Используется при определении места повреждения защитной пластмассовой изоляции. Недостатком данного метода является невысокая точность определения расстояния до места повреждения невелика, которая составляет около 15% измеряемой длины.

К абсолютным методам или топографическим относят:

— Акустический метод поиска основан на прослушивании над местом повреждения звуковых колебаний, возникающих в месте повреждения в момент искрового разряда от электрических импульсов, посылаемых в кабельную линию. Важным условием для применения методик поиска дефектной изоляции является уровень переходного сопротивления в месте аварии, оно не должно быть больше 3,0-5,0 кОм. Однако данный метод исследования не позволяет обнаруживать водяные триинги и дефекты изоляции, не приведшие к пробою. Обнаружение возможно только уже имеющихся повреждений. Нельзя составить прогнозы, оценить степень старения изоляции. Также обнаруживается только первый пробой. Если дефекты в виде заплывающих пробоев следуют один за другим, они не обнаруживаются. Акустические шумы, электромагнитные помехи, большая глубина прокладки кабеля снижают дальность определения, производят прожигание места повреждения с помощью силовой прожигающей установки в целях перевода однофазного повреждения в междуфазное — двухфазное. Определение места повреждения в этом случае осуществляют индукционным методом.

— Индукционный метод поиска основан на контроле магнитного поля вокруг кабеля, которое создается протекающим по нему током от специализированного генератора. Оценивая уровень магнитного поля, определяют наличие кабельной линии и глубину её залегания, а по характеру изменения и уровню поля определяют место повреждения. Прожигание производят за счет энергии, выделяющейся в канале пробоя с соответствующим обугливанием изоляции в месте повреждения и снижением переходного сопротивления. Прожигание позволяет непосредственно и просто выявлять повреждения в концевых заделках и на вскрытых кабелях по нагреву, появлению дыма и запаха гари. Эффективный прожиг существует пока значение сопротивления в месте повреждения имеет тот же порядок, что и внутреннее сопротивление прожигательной установки. Создание прожигательной установки с высоким напряжением и малым внутренним сопротивлением практически невозможно. Поэтому целесообразнее всего использовать ступенчатый способ прожигания, суть которого заключается в смене источников питания по мере снижения напряжения пробоя и сопротивления в месте повреждения. Источник питания более низкого напряжения легче сконструировать с меньшим внутренним сопротивлением. В настоящее время прожигающие установки имеют от 3 до 6 ступеней прожигания. Прожигание может проводиться как на постоянном, так и на переменном токе. Верхние ступени прожигания выполняются на выпрямленном напряжении, а последняя ступень на переменном напряжении [4]. Недостатком данного метода является вероятность повреждения исправной части кабеля.

— Потенциальный метод поиска основан на фиксации на поверхности грунта вдоль трассы электрических потенциалов, создаваемых протекающими по оболочке КЛ в земле токами. Недостатком данного метода является малая эффективность для кабелей с металлической оболочкой, метод наиболее применим для для кабелей с пластмассовой оболочкой выше.

Каждый из существующих методов эффективен по своему в отдельном случае, имеет индивидуальные особенности применения. Однако, как правило, большая часть кабельных линий остается неоттрассированной, поскольку очень часто получается, что документация со схемами прокладки отсутствует или имеет низкое качество. Отыскание мест повреждений на подобных кабелях одними беспрожиговыми методами и акустическим поиском является недостаточным, поэтому наиболее популярным методом отыскания мест повреждения остается прожиговый метод. На основе опыта определения мест и возможного характера повреждения кабельных линий важно выбрать наиболее эффективный метод определения и соответственно поисковое устройство для каждой конкретной ситуации. Профессиональные поисковые комплекты, позволяют в кратчайшие сроки выполнять поиск места дефекта и определить глубину залегания кабеля.

1. РД 34.20.516-90 Методические указания по определению места повреждения силовых кабелей напряжением до 10 кВ. М., 1991.

2. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок. М.: Энергоато-миздат, 1987. М., 1987.

3. Указание о мерах безопасности при отыскании мест повреждения и испытаниях кабельных линий высокого напряжения 315.00.00.000 СКТБ ВКТ. М., 1991.

4. Дементьев В.С., Спиридонов В.К., Шалыт Г.М. Определение места повреждения силовых кабельных линий. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. 199 с.

5. Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях. М.: Энергоато-миздат, 1982. 312 с.

Котеленко Светлана Владимировна, канд. техн. наук, доцент, S.V.Kuzmina@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

METHODS FOR DETERMINING THE PLACES OF DAMAGE TO CABLE LINES

The types, causes of damage to cable lines, methods to find damage to cable lines and their comparative characteristics are considered.

Key words: place of damage, cable power lines, relative and absolute methods for determining damage to cable lines.

Kotelenko Svetlana Vladimirovna, candidate of technical sciences, docent, S.V.Kuzmina@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University

Как найти место повреждения кабеля?

В процессе эксплуатации и на этапе монтажа кабельных линий, проложенных под землей, возникают непредвиденные механические повреждения изоляции и токоведущих жил. Это может быть связано с нарушением нормальных режимов работы, неаккуратным ведением монтажных работ на других коммуникациях, расположенных в нескольких метрах от места прокладки и не относящихся к линии электроснабжения.
Как выполнить поиск места повреждения кабеля под землей и в стене, мы расскажем далее, предоставив существующие методики и приборы для обнаружения аварийного участка.

poisk-povrezhdenija-kabelja-v-zemle--stene-v-moskve-9FH835QJ.jpg

Чтобы найти место повреждения кабельной линии, необходимо понимать специфику и методику ведения поиска. Процесс необходимо разделить на два этапа:

  1. Поиск проблемной зоны на всей протяженности линии.
  2. Поиск места аварии на установленном участке трассы.
  1. Импульсный метод;
  2. Петлевой метод;
  3. Акустический метод;
  4. Индукционный метод;
  5. Метод шагового напряжения.

Импульсный метод.

Данный способ подразумевает поиск повреждения с помощью рефлектометра. Работа прибора основывается на посылании зондирующих импульсов определенной частоты, которые встречая на своем пути препятствие, отражаются и возвращаются обратно к прибору. То есть, прибор располагается с одного конца силового кабеля, что очень удобно и практично. Испытания следует проводить на полностью отключенной линии.

Метод петли.

Данный способ применим при условии, что хотя бы один провод в кабеле остался цел, или рядом пролегает еще один проводник с целыми жилами. Чтобы узнать расстояние до места повреждения петлевым методом, нужно измерить сопротивление жил постоянному току прибором Р333. Это измерительный мост постоянного тока. Это один из первых придуманных методов, применяемых для отыскания места повреждения, и используется он исключительно при однофазном и двухфазном замыкании. Постепенно им перестают пользоваться, ввиду его трудоемкости и большой погрешности в измерениях.

Акустический метод.

Найти обрыв в кабеле акустическим методом можно, создав в месте повреждения разряд с помощью генератора высоковольтных импульсов. В месте обрыва или замыкания появятся колебания звука определенной частоты. Качество прослушивания зависит от вида грунта, расстояния от поверхности до кабельной линии и типа повреждения. Обязательным условием для работы способа является превышение значения переходного сопротивления в 40 Ом.

Метод шагового напряжения.

Метод основан на пропускании по кабелю тока, вырабатываемого генератором. Он создает между двумя расположенными в земле точками разность потенциалов, о которой можно судить по утечке тока в месте аварии. Чтобы найти точку с пониженным сопротивлением изоляции, контактные штыри-зонды устанавливаются так – первый ровно над пролегающим проводником, второй под углом 90 в метре от первого.

Индукционный метод.

Способ очень точно определяет места обрыва, однако его применение связано с прожигом кабеля. При большом переходном сопротивлении необходимо уменьшить его величину путем прожига, используя специальные устройства. Метод основан на пропускании по жиле тока с высокой частотой, который образует электромагнитное поле над кабельной линии. В местах механических повреждений трассы, проводя приемной рамкой, звук будет изменяться. Таким образом, отсутствие звука говорит об обрыве жилы.

Место обрыва провода в бетонной стене поможет найти специальный прибор – трассоискатель. Он представляет собой сочетание приемника и генератора. Данный способ можно ассоциировать с индукционным методом в поиске повреждений кабелей под землей.

Зачем ровно 4 года назад NASA прострелила ночное небо мыса Канаверал ракетой Atlas V?

12 марта 2015 года с мыса Канаверал стартовала очередная миссия NASA по изучению динамики магнитного поля Земли. На этот раз предметом исследования стал процесс перезамыкания силовых линий магнитного поля.

В результате бомбардировки Земли заряженными частицами со стороны Солнца, силовые линии магнитного поля нашей матушки могут претерпевать разрывы и пересоединения, что вызывает огромные всплески энергии, которые отражаются в атмосфере в виде прекрасных аврор.

Для того чтобы лучше понять физику этого процесса, NASA на деньги американских налогоплательщиков дырявит небо дорогущей аппаратурой. Тебе же, для того чтобы погрузиться в тему, достаточно просто заглянуть под кат.

На борту Atlas V находились 4 спутника миссии под названием Magnetospheric Multiscale mission (MMS), основной целью которой служит изучение феномена перезамыкания силовых линий магнитного поля Солнца в магнитосфере Земли, следствием которого является достаточно опасный процесс взрывного характера, выражающийся в виде выброса заряженных частиц, который может повредить действующие аппараты на орбите.

Эта миссия единственная в своем роде, занимающаяся данной проблемой. Её примечательной особенностью является геометрическая хореография расположения спутников относительно друг друга. Для того чтобы аппаратура смогла собрать адекватные данные, спутники должны сформировать правильную пирамиду на пути разворачивающегося перед холодными глазами космических странников феномена.

image

Магнитные поля могут быть найдены в каждом уголке Вселенной. Планеты, звезды, галактики, черные дыры и многие другие тела создают магнитные поля, которые обвивают своих создателей или свободно скитаются по окружающему пространству.

Присоединенные одним концом к положительно заряженной стороне, а другим к отрицательно заряженной, силовые линии магнитного поля обычно замкнуты и образуют петли. Но иногда происходит разрыв линии с последующим замыканием в новую петлю. Разрыв и замыкание этих линий высвобождает большое количество энергии, разгоняя окружающие заряженные частицы до скоростей близких к скорости света.

Цитируя слова Jim Burch, главного исследователя MMS, сказанные им 10 марта 2015 года:

Как именно происходит разрыв магнитной линии с последующим замыканием, является совершенно неизведанным процессом

Когда подобный феномен происходит с магнитными линиями Солнца, то происходят солнечные вспышки, которые отправляют массивный кусок солнечной атмосферы в космическое пространство на правах свободного плавания, иногда прямиком на Землю. Такое событие называется выбросом корональных масс и является достаточно опасным явлением, которое может вызвать значительные проблемы с электроникой на Земле и повредить спутники на орбите.

Перезамыкание магнитных линий также происходит и намного ближе к Земле: магнитные линии Солнца время от времени достают и до Земных магнитных линий. Это и является катализатором перераспределения магнитных линий и как следствие их перезамыкания.

В большинстве случаев следствием этого процесса является поток заряженных частиц, устремленный по направлению к Земной атмосфере, что генерирует одно из самых зрелищных событий на Земле — северные сияния. Но этот же эффект является и причиной геомагнитных бурь, которые являются источником сильных электромагнитных волн, способных уничтожить электронику и вызвать отключение электричества.

С помощью миссии MMS человечество хочет понять, каким образом устроен этот одновременно красивый и опасный феномен.

Перейдем к деталям

  • Стоимость миссии: 1.1 миллиард $
  • Вес каждого спутника: 1.36 тонны
  • Упакованный размер каждого спутника: Октогональная форма (правильный восьмиугольник) 1.2 метра в высоту, 3.65 метра в ширину
  • Способ упаковки в ракету-носитель: свадебный торт
  • Размер в рабочем состоянии каждого спутника: 28.65 метра в высоту, 120.7 метров в ширину

Впечатляет, не так ли?

Каким образом?

На орбите спутники сформировали пирамиду, находясь на расстоянии 10 км друг от друга, для составления 3d изображения изучаемого процесса. В каждом спутнике есть модуль GPS, который обеспечивает точность позиционирования до 100 метров.

Аппараты миссии собирают данные в местах, где вероятность засечь такие события максимальна — на линии Солнце — Земля в магнитопаузе.

Что в итоге

Спустя год после запуска миссии удалось зафиксировать первое событие перезамыкания. Пролетая в непосредственной близости от перезамкнувшихся линий в так называемом регионе диссипации спутники задетектировали само событие и поток заряженных частиц, устремившихся по прямой линии от места события на скорости тысяч километров в секунду, прорываясь через магнитное поле Земли, обычно удерживающее их. Как только частицы проходят сквозь магнитный барьер они разворачиваются на 180 градусов, что сигнализирует об образовании новых магнитных линий после, того как старые были разрушены солнечными.

Эти результаты полностью совпали с компьютерной симуляцией.

С момента запуска MMS пролетел через эти регионы в магнитном поле Земли уже тысячи раз, каждый раз собирая информацию о динамике силовых линий магнитного поля Земли. После первого прямого наблюдения этого явления, было зафиксировано еще около десятка подобных случаев, что дало больше данных для изучения этого фундаментального феномена.

  • Научно-популярное
  • Космонавтика
  • Физика

НАСА впервые проследило за тем, как Земля поднимает свой магнитный щит

Схема магнитного щита Земли и того, где происходит разрыв линий магнитного поля

Зонды MMS, выведенные НАСА на орбиту Земли, впервые проследили за тем, как происходят так называемые пересоединения магнитных линий – «короткие замыкания» в магнитном щите планеты.

МОСКВА, 13 мая – РИА Новости. Зонды MMS, выведенные НАСА на орбиту Земли, впервые проследили за тем, как происходят так называемые пересоединения магнитных линий – «короткие замыкания» в магнитном щите планеты, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

«Предыдущие замеры показывали, что магнитное поле является своеобразной «пращой», выбрасывающей и разгоняющей протоны. Десятилетия мы не знали, что происходит с электронами и почему и как магнитные поля Солнца и Земли взаимодействуют друг с другом. До запуска MMS спутники просто не успевали проследить за этим процессом, и теперь у нас появился первый шанс увидеть пересоединение воочию», — заявил Джим Бёрч (Jim Burch) из Юго-Западного университета в Техасе (США).

Как объясняет Берч, Земля и Солнце обладают мощными магнитными полями, которые постоянно взаимодействуют друг с другом и структура которых непрерывно меняется сама по себе. Эти взаимодействия и изменения часто приводят к тому, что силовые линии их полей разрываются и затем повторно соединяются друг с другом.

Данный феномен, который физики называют «пересоединением», приводит к выделению огромного количества энергии, часто со взрывообразным характером. Это является причиной появления вспышек на Солнце и северных сияний у полюсов Земли – высвобожденная энергия магнитного поля разгоняет частицы в окрестностях нашей планеты и заставляет Солнце выбрасывать огромные массы горячей плазмы во время вспышек на его поверхности.

Снимки, полученные солнечной обсерваторией SDO для разных частей торнадо

Физики выяснили, что разгоняет частицы во время вспышек на Солнце
5 декабря 2015, 08:33

Так как оба этих феномена угрожают существованию жизни на Земле, астрономы всей планеты уже несколько десятилетий изучают то, как и почему происходит пересоединение магнитных линий. В марте прошлого года НАСА запустило «четверку» зондов MMS для наблюдений за этим процессом в режиме реального времени, что должно помочь ученым не только раскрыть тайны «магнитного щита» Земли, но и понять, почему нам не удается покорить термоядерный синтез.

Сегодня Берч, руководитель миссии, и его коллеги представили первые результаты подобных наблюдений. По словам ученых, зонды с конца лета прошлого года предприняли более четырех тысяч попыток «поймать» разрыв магнитных линий в зоне, где магнитные поля Земли и Солнца встречаются, однако успеха им удалось достичь лишь в середине октября 2015 года.

Вспышки полярного сияния на Юпитере

Астрономы выяснили, как на Юпитере загораются полярные сияния
23 марта 2016, 12:04

Пролет «пирамиды» MMS через зону пересоединения помог Берчу и его коллегам подтвердить многие представления о том, как работает этот феномен, а также открыть несколько новых, ранее неизвестных деталей этого процесса. К примеру, ученым удалось раскрыть феномен необычной смены направления движения электронов, пролетающих через ту область, где магнитный щит Земли был «пробит», в момент пересоединения линий.

Как надеются ученые, собранные ими данные помогут понять, почему пересоединение силовых линий магнитного поля не всегда приводит к взрывообразному выделению энергии – в некоторых случаях энергия выделяется стабильно, а в других вообще ничего не происходит.

В ближайшее время научная команда MMS планирует «переехать» в тень Земли и изучить то, что происходит с дальней оконечностью ее магнитного щита. Они попытаются найти различия во взаимодействии магнитных полей светила и планеты на «солнечной» и «темной» стороне.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *