Останні кілька годин ознаменувалися питанням, яке резонує як у ЗМІ, так і в повсякденних розмовах: що саме таке індукована атмосферна вібрація, і чому вона вискочила на перший план новин? Все це пов'язано з масовим відключенням електроенергії, яке 28 квітня 2025 року залишило мільйони людей в Іспанії та Португалії без світла, безпрецедентною подією, яка спантеличила як експертів, так і широку громадськість.
Гіпотеза про індуковану атмосферну вібрацію як причину електричного колапсу породила потоки цифрового чорнила. Однак, наскільки це правдоподібно, з чого складається це фізичне явище, і що думає наукова спільнота? Нижче ми ретельно та детально розглянемо все, що нам відомо — і те, що ще невідомо — про цю концепцію та її можливий зв'язок з іберійським відключенням електроенергії.
Контекст відключення електроенергії: версія операторів електромережі
28 квітня 2025 року раптове відключення електроенергії залишило значну частину Піренейського півострова в темряві. Електроенергетичні оператори обох країн, REN у Португалії та Red Eléctrica Española (REE) в Іспанії, негайно активували протоколи кризових ситуацій, щоб спробувати з'ясувати причини та якомога швидше відновити постачання електроенергії.
REN, португальська державна компанія, відповідальна за мережу передачі електроенергії, у своїх початкових повідомленнях таким ЗМІ, як Reuters та BBC, вказала на можливий зв'язок із «рідкісним атмосферним явищем», яке сталося в Іспанії. За їхніми словами, сильні перепади температури спричинили б аномальні коливання в лініях дуже високої напруги (400 кВ), процес, технічно відомий як індуковані атмосферні коливання.
Водночас іспанська адміністрація утрималася від будь-яких категоричних заяв, очікуючи результатів розслідування. Теорію кібератаки згадували, але без підтверджуючих доказів. Сам прем'єр-міністр Португалії Луїш Монтенегро виключив навмисність і підсилив ідею природного та дуже незвичайного тригера.
Що таке атмосферна вібрація?
Термін «атмосферно-індукована вібрація» описує фізичне явище, яке в першу чергу впливає на лінії електропередачі високої та дуже високої напруги. Він полягає у появі коливальних рухів в електричних провідниках (піднятих тросах, які ми бачимо на великих вежах), що виникають внаслідок взаємодії між електричними факторами та зовнішніми атмосферними умовами.
Процес починається за певних метеорологічних обставин, таких як стійкий вітер, різкі зміни температури або висока вологість. Це може призвести до появи того, що в електротехніці відомо як коронний розряд, який іонізує повітря навколо провідника та створює невеликі струми між металом та атмосферою.
Утворені таким чином заряджені частинки взаємодіють з інтенсивним електричним полем ліній високої напруги., що призводить до виникнення періодичних сил електрогідродинамічної (ЕГД) природи. Ці сили не є механічними у строгому сенсі, а є результатом взаємодії між електрикою та атмосферою.
Як наслідок, У навколишньому повітрі генеруються хвилі тиску, які безпосередньо впливають на сам кабель.. Коли частота цих змінних сил наближається або збігається з власною частотою коливань провідника, виникає явище резонансу.
Цей резонансний стан може значно посилити коливання кабелю., що викликає коливання значної амплітуди, навіть якщо умови вітру або температури здаються нормальними неозброєним оком.
Як вітер та екстремальні температури впливають на це явище?
Вимушена атмосферна коливання особливо ймовірна, коли поєднуються два елементи: постійний вітер (без раптових поривів або інтенсивної турбулентності) та незвичайні температури (як високі, так і дуже низькі).
Вітер може створювати вихори тиску в середовищі кабелю, які змушують його рухатися з одного боку на інший. Якщо швидкість цих вихорів відповідає власній частоті коливань троса (яка залежить від його довжини, маси та натягу), можуть виникати інтенсивні коливання.
Екстремальні температури змінюють механічну поведінку провідників.. Тепло призводить до розширення та розхитування кабелів, тоді як холод призводить до їх стискання та затягування. Обидва ефекти впливають на їхню резонансну частоту, роблячи їх у багатьох випадках більш вразливими до коливань, спричинених вітром.
До цього додається коронний розряд за умов високої вологості або наявності зважених частинок., що сприяє виникненню вищезгаданих сил ЕГД.
Відмінності від інших типів коливань у лініях електропередач
У світі електротехніки високовольтні повітряні лінії можуть зазнавати коливань найрізноманітніших типів та походження. Важливо відрізняти індуковану атмосферну вібрацію від інших подібних явищ, які зазвичай вивчаються.
- Класична вібрація вітру: створює коливання середньої частоти через проходження вітру. Зазвичай це більш передбачувано і особливо впливає на довші провідники з низькою напругою.
- Галоп: явище, що виникає внаслідок накопичення льоду або снігу на кабелі, що супроводжується вітром. Це призводить до виникнення коливань високої амплітуди та низької частоти.
- Вимушена атмосферна вібрація: Він характеризується коливаннями на частотах від 0,1 до 10 Гц, а його основним тригером є поєднання певних електричних умов та атмосферних факторів, а не лише вітру.
Ця різниця в походженні та механізмі є ключовою для розуміння того, чому індуковану атмосферну вібрацію так важко передбачити та пом'якшити..
Прямі та непрямі наслідки для електричної системи
Наслідки індукованої атмосферної вібрації можуть бути дуже різноманітними та залежать як від інтенсивності, так і від тривалості явища. Хоча в багатьох випадках їхній вплив обмежується чутними шумами або незначними зміщеннями кабелів, за екстремальних умов вони можуть спричинити реальні, масштабні проблеми.
У довгостроковій перспективі багаторазовий вплив вібрацій – навіть низької амплітуди – викликає втому матеріалів. які складають провідники, ізолятори, а також кріплення, що забезпечує безперебійну роботу всієї системи.
Це призводить до підвищеної ймовірності появи тріщини, нещільні з'єднання та прискорений знос у точках контакту між різними елементами.
У деяких випадках особливо інтенсивні атмосферні коливанняАвтоматичні системи захисту можуть інтерпретувати наявність серйозної аномалії та відключати цілі лінії, щоб уникнути подальших пошкоджень.
Крім того, якщо вібрація змінює синхронізацію взаємопов'язаних електричних систем, може бути спровокована ланцюгова реакція каскадних відключень або перебоїв у електропостачання, як це сталося під час великого знеструмлення у квітні 2025 року, коли збій пошириться за межі початкової точки.
Чому офіційне пояснення викликало такі суперечки?
Приписування відключення електроенергії у квітні 2025 року викликаній атмосферній вібрації не обійшлося без суперечок. З самого початку експерти з фізики, метеорології та електромереж висловлювали застереження щодо можливості того, що таке рідкісне явище матиме настільки руйнівний вплив.
Деякі вчені, такі як фізик Маріо Піказо, наголошували, що для цього будуть необхідні значні вітри або екстремальні температурні зміни. викликати резонанси в електричній сітці спостережуваної величини. Хоча спостерігалися значні коливання температури (майже морозні ночі, а потім максимуми 20-25°C), більшість вважає малоймовірним, що цього фактора було достатньо для спричинення обвалу.
Інші експерти, такі як Хосе Марія Мадьєдо, астрофізик з Інституту астрофізики Андалусії, пішли далі, виключивши, що індукована атмосферна вібрація, викликана якимось рідкісним атмосферним явищем, є достатнім поясненням.. Мадьєдо запропонував як альтернативу можливий вплив сонячної події (типу Каррінгтона), хоча відсутність нещодавніх сонячних бур або одночасного глобального впливу виключила цю гіпотезу.
Тим часом мережеві оператори та влада залишаються обережними.Хоча вони визнали складність та винятковий характер інциденту, вони наполягають на тому, що досі немає переконливих доказів щодо точної причини. Розслідування залишаються відкритими, а прозорість була ключовою для запобігання містифікаціям та спекуляціям.
Процес одужання та пов'язані з ним труднощі
Відновлення електропостачання після відключення електроенергії 28 квітня 2025 року не було ні простим, ні негайним.. Основна складність полягає в тому, що, оскільки це міжнародно взаємопов'язана мережа (Іспанія, Португалія, Франція та Марокко), будь-яка спроба відновлення має бути поступовою та надзвичайно скоординованою.
Процедура, якої слід було дотримуватися, полягала в поступовій активації ключових генераторів кожної країни узгодити виробництво електроенергії з фактичним споживанням споживачів. Таке «поступове відновлення підключення» є важливим для уникнення подальших перевантажень або десинхронізацій, які можуть порушити процес відновлення.
Франція, наприклад, співпрацювала, постачаючи енергію до іспанської системи через північний кордон.. Водночас Португалія відключила свою енергосистему від іспанської, щоб відновити нормальну роботу за допомогою власних ресурсів та уникнути подальшого ефекту доміно.
На цьому етапі вивчення звуку в просторі і те, як вібрації можуть впливати на різні системи, має значення для розуміння можливих причин відключення електроенергії.
На цьому етапі Стійкість та координація між операторами та урядами відіграють фундаментальну роль відновити стабільність європейської енергетичної системи після надзвичайної події.
Винесені уроки та нові виклики на майбутнє
Цей інцидент виявив кілька вразливостей, властивих сучасним енергомережам.. Прагнення до максимальної ефективності шляхом взаємозв'язку кількох країн і систем ускладнило управління кризами та відновлення після серйозних інцидентів.
Крім того, роль екстремальних природних явищ – чи то коливання температури, вітер чи навіть сонячний вплив – видається дедалі актуальнішою в контексті зміни клімату.. Експерти попереджають, що епізоди, подібні до нещодавнього великого відключення електроенергії на Іберійському півострові, можуть повторитися, якщо протоколи безпеки, технічне обслуговування інфраструктури, а також системи моніторингу та раннього попередження не будуть оновлені.
Розслідування, розпочаті REN та Red Eléctrica Española, мають на меті зрозуміти, чи справді викликана атмосферна вібрація була «спусковим гачком» затемнення. або просто обтяжуючою обставиною в особливо делікатному мережевому контексті.
