Покоренная плазма - Борис Васильевич Фомин

Я успокоил хозяина дома и посоветовал, как избавиться от голоса плазмы, вмешивающейся в чужой разговор.

Было время, когда способность плазмы подавать свой голос позволила А. С. Попову изобрести радио. Сейчас в этом голосе никто не нуждается, техника преодолела много новых ступеней и создала принципиально новые ламповые передатчики. Они как небо от земли отличаются от искровых генераторов времен Попова.

И все же вокруг нас работают сотни плазменных генераторов радиоволн. Это — передатчики-самозванцы, передатчики-вредители.

По улице проехал автомобиль. Это не только автомобиль, но и «радиостанция». Система зажигания его добросовестно излучает в пространство всевозможные радиоволны. Щелкают контактами в цехе завода реле, заставляют поточную линию хорошо выполнять распоряжения оператора. Но искорки, прыгающие с одного контакта на другой, — это не что иное, как миниатюрные радиопередатчики. Электросварочные агрегаты, аппараты дарсонвализации, рубильники, коллекторные машины и даже обыкновенные комнатные выключатели — все они посылают в эфир свой голос, все они мешают разговаривать по радио и слушать радиопередачи.

Радиоспециалисты хорошо знают, что в тех местах, где сосредоточены промышленные предприятия, эфир «загрязнен», там слишком велики электрические помехи. Нередко они делают приемники беспомощными коробками.

Как же заставить замолчать этих непрошеных «корреспондентов», имя которым — легион?

Этот вопрос занимал и занимает умы многих радиоспециалистов.

Вначале стали пробовать окружать искрящие устройства металлическим экраном. Пусть, мол, искры разговаривают сами с собой, их радиоволны не смогут пробить металлическую стенку.

Но не тут-то было! Электромагнитные колебания разбегаются по проводам, которыми опутано любое электроустройство. Эти провода становятся добровольными антеннами. Они вовсю излучают радиоволны.

Тогда стали и на провода надевать экраны — металлические чулки. Но и это не всегда помогало.

Пришлось ввести в бой с радиопомехами еще одно средство — электрические фильтры.

Гудит где-нибудь работяга-электромотор, а на его корпусе спокойно сидит коробочка-фильтр. По коллектору мотора прыгают искры, они неутомимо генерируют электромагнитные волны. Но вырваться из мотора и начать гулять по проводам эти волны не могут — не пускает фильтр. Простейший фильтр — это обыкновенный конденсатор, который подключается одним зажимом к проводу, а другим к земле или к корпусу машины. Конденсатор, как известно, является преградой для постоянного тока, переменный же ток он пропускает через себя беспрепятственно. Поэтому он и замыкает на землю высокочастотные переменные токи, созданные искрами, и они не попадают в электрическую сеть.

Когда электрическая установка создает мощные радиопомехи, фильтр делают посложнее. Кроме конденсаторов, в нем появляется катушка индуктивности. Включенная в цепь последовательно, катушка становится серьезной преградой для высокочастотных токов.

В автомобилях, чтобы заглушить радиоголос системы зажигания, идут еще на одну хитрость. В провода, которые присоединяются к свечам, включают сопротивление. От этого искорка в свече получается слабее, но зато излучение проводов уменьшается во много раз.

И все же, несмотря на принимаемые меры, плазма постоянно давала о себе знать. Виной этому нередко была неаккуратность и нерадивость некоторых людей.

«Подумаешь, конденсатор! — рассуждали такие люди. — Ведь машина без них работает, значит, можно обойтись без них».

И строили новые электрические машины и установки, которые сразу же включались в общий хор радиопомех.

Но нет! Люди не должны мешать друг другу работать. У нас существует закон, запрещающий «загрязнять» эфир радиопомехами. Как бы ни были хороши электрические машины и установки, их нельзя включать, пока не будут устранены создаваемые ими помехи.

Чтобы никто не нарушал этого закона, были созданы специальные организации — радиоинспекции. Наряду с другими обязанностями, они выполняют и такую: следят, не появится ли в эфире какой-либо мощный источник радиопомех. Стоит ему только появиться, приборы, вроде радиопеленгаторов, точно указывают, где раздается его «голос». Специалисты выезжают на «место происшествия», делают измерения и запрещают работу установок — источников помех до тех пор, пока не будут приняты необходимые меры.

Вот сколько хлопот доставляет плазма, подающая свой «радиоголос» тогда, когда это совсем не нужно.

Цена короны

Приходилось вам наблюдать, как в темную пасмурную ночь светятся провода высоковольтной линии? Кажется, что они помещены в светящиеся чехлы. Иногда диаметр таких «чехлов» достигает тридцати сантиметров!

Что это? Обман зрения?

Нет, это корона, плазма, возникшая благодаря высокому напряжению на проводах.

Мы уже знаем, что всякий разряд, если он возник в газе, может существовать лишь в том случае, если на него затрачивается электрическая мощность. Коронный разряд вокруг проводов тоже расходует электричество. Ток, который должен был вращать моторы, освещать дома и улицы, плавить металл, еще не дойдя до потребителей, расходуется на бесполезное свечение воздуха.

«Потери от короны» — так назвали специалисты-энергетики эту потерю электричества, улетучивающегося в воздух. Они порой были столь велики, что на нет сводили выгоды от передачи энергии при высоком напряжении.

Корона возникает не всегда. Она появляется при некотором, как его называют, критическом напряжении.

Есть четыре основные причины, которые влияют на величину критического напряжения: расстояние между проводами электролинии, толщина проводов, состояние их поверхности и погода.

Инженеры, проектирующие линию электропередачи, должны все эти факторы учитывать. Правда, управлять погодой люди пока не могут, но остальные факторы могут изменяться в довольно широких пределах.

Задача состоит в том, чтобы сделать критическое напряжение больше, чтобы корона могла возникать лишь при очень высоких напряжениях в электролинии. Для этого надо подальше располагать провода-фазы друг от друга, делать эти провода потолще и добиваться, чтобы они были без вмятин и заусениц. Именно около таких неровностей больше всего искажается электрическое поле и раньше, чем на других участках, начинается коронный разряд.

Однако всему есть предел. Нельзя делать провод толщиной с бревно и невыгодно разносить провода-фазы на сотни метров друг от друга. Провода, как правило, висят на общих опорах и из экономии веса и материала делаются не очень толстыми.

Чтобы «обмануть» корону и не остаться в проигрыше, инженеры нашли такой выход: стали делать провода из двух металлов. В сердцевине помещают стальной трос, а вокруг него — алюминиевые проволоки, свернутые жгутом. Провод получается и прочным и достаточно толстым. Для линий электропередачи в 220 тысяч вольт применяли также пустотелые провода. Расход металла на них оказывался значительно меньше, чем при сплошных проводах той же толщины, а эффект был бóльшим.

Когда стали проектировать линию электропередачи Куйбышев — Москва, по которой в столицу должна была хлынуть электроэнергия при напряжении четыреста тысяч вольт, то расчеты показали, что без принятия особых мер корона «съедала» бы ежегодно сто тридцать — сто семьдесят миллионов киловатт-часов! Миллионы рублей народных средств буквально улетучились бы в