Corona mentesítés: Mi a Corona hatás?

Corona kisülés (más néven a Corona Effect) egy elektromos kisülés, amelyet aegy olyan folyadék ionizálása, mint például az elektromosan feltöltött vezetéket körülvevő levegő. A koronás hatás nagyfeszültségű rendszerekben történik, kivéve, ha elegendő gondot fordítanak a környező elektromos tér erősségének korlátozására.

A Corona kisülés hallható sziszegést okozhatrepedés zaj, mivel ionizálja a levegőt a vezetők körül. Ez gyakori a nagyfeszültségű villamosenergia-átviteli vezetékeknél. A koronás hatás lila ragyogást is eredményezhet, ózongázt termelhet a vezető körül, rádióinterferenciát és elektromos veszteséget okozhat.

Mi a Corona Effect?

A koronás hatás természetesen atény, hogy a levegő nem tökéletes szigetelő - normál körülmények között sok szabad elektronot és iont tartalmaz. Amikor a két vezető között a levegőben egy elektromos mező jön létre, a levegőben lévő szabad ionok és elektronok erővel fognak élni. Ennek következtében az ionok és a szabad elektronok felgyorsulnak és ellenkező irányba mozdulnak el.

A feltöltött részecskék a mozgásuk során ütköznekés a lassan mozgó töltés nélküli molekulákkal. Így a feltöltött részecskék száma gyorsan növekszik. Ha az elektromos tér elég erős, a levegő dielektromos lebomlása következik be, és egy ív alakul ki a vezetők között.

Az elektromos erőátvitel a nagy mennyiséggel foglalkozikvillamos energia átadása, a fő fogyasztási központoktól vagy városoktól sok kilométerre fekvő termelőüzemektől. Emiatt a nagy távolságú átviteli vezetők rendkívül fontosak a hatékony áramátadáshoz, ami nyilvánvalóan hatalmas veszteségeket eredményez a rendszerben.

Ezen energiaveszteségek minimalizálása nagy kihívást jelentett az erőmérnökök számára. A Corona kisülés jelentősen csökkentheti az EHV (Extra High Voltage) vonalak hatékonyságát az energiaellátó rendszerekben.

Két tényező fontos a koronakisüléshez:

1. A vezetéken át kell váltani az elektromos potenciálkülönbséget.
2. A vezetők távolságának elég nagynak kell lennie a vonal átmérőjéhez képest.

Ha váltakozó áramot kell áramolniaz átviteli vezeték két vezetője között, amelyeknek a távolsága az átmérőjükhöz képest nagy, a vezetőket körülvevő levegő (ionokból áll) dielektromos feszültségnek van kitéve.

A tápfeszültség alacsony értékénél semmi sem fordul elő, mivel a feszültség túl kicsi ahhoz, hogy ionizálja a levegőt. De ha a potenciális különbség egy bizonyos küszöbérték fölé emelkedik (az úgynevezett. \ T kritikus feszültség), a térerősség elég erős ahhoz, hogy a vezetőket körülvevő levegő ionokká váljon, ami vezetőképes. Ez a kritikus zavaró feszültség kb. 30 kV.

Az ionizált levegő elektromos kisülést eredményeza vezetők körül (ezen ionok áramlása miatt). Ez halvány lumineszcens ragyogást eredményez, és az ózon felszabadulásával kísért sziszegő hang.

Ez a jelenség a nagyfeszültségű átviteli vonalakban előforduló elektromos kisülésnek ismert a koronás hatás. Ha a vonalakon keresztüli feszültség tovább növekszik, a fény és a sziszegő zaj egyre intenzívebbé válik - nagy teljesítményveszteséget okoz a rendszerben.

A Corona veszteséget befolyásoló tényezők

A vezeték feszültsége a főmeghatározó tényező az átviteli vezetékek koronakisülésének. A feszültség alacsony értékénél (kisebb, mint a kritikus feszültségnél) a levegő feszültsége nem elég magas ahhoz, hogy dielektromos meghibásodást okozzon - és így nem keletkezik elektromos kisülés.

A feszültség növelésével a koronás hatás aa vezetékeket körülvevő légköri levegő ionizációjának köszönhetően az átviteli vezetéket főként a kábel állapota és a légkör fizikai állapota befolyásolja. A koronakisülést befolyásoló fő tényezők:

• Légköri feltételek
• A vezetők állapota
• A vezetők közötti távolság

Tekintsük meg részletesebben ezeket a tényezőket:

Légköri feltételek

Bizonyítottuk, hogy a feszültséggradiens aa levegő dielektromos lebomlása közvetlenül arányos a levegő sűrűségével. Ezért a viharos napon a folyamatos levegőáramlás miatt a vezető körül lévő ionok száma jóval több, mint a normál, és ennélfogva nagyobb valószínűséggel villamos kisülést okoz az átviteli vonalakban egy ilyen napon, mint egy igazságosan tiszta idő. A rendszert úgy kell megtervezni, hogy figyelembe vesszük ezeket a szélsőséges helyzeteket.

A vezetők állapota

Ez a jelenség nagymértékben függ avezetők és fizikai állapota. Fordított arányossági viszonyban van a vezetők átmérőjével. azaz az átmérő növekedésével a koronának az energiaellátó rendszerre gyakorolt ​​hatása jelentősen csökken. Továbbá, a vezető szennyeződése vagy érdessége csökkenti a kritikus feszültséget, így a vezetők hajlamosabbak a koronavesztésre. Ennélfogva a legtöbb nagy szennyezésű városban és ipari területen ez a tényező ésszerű jelentőségű a rendszerre gyakorolt ​​rossz hatások leküzdésére.

A vezetők közötti távolság

Ahogy már említettük, a koronának előfordulhat aa vonalak közötti távolságnak sokkal nagyobbnak kell lennie az átmérőhöz képest, de ha a hossz meghaladja a határértéket, a levegő dielektromos feszültsége csökken, következésképpen a korona hatása is csökken. Ha a távolság túl nagy, akkor az átviteli vonal ezen régiójának koronája egyáltalán nem fordulhat elő.

A Corona kisülés csökkentése

A Corona kisülése mindig áramkimaradáshoz vezet. Az energia elveszik a fény, a hang, a hő és a kémiai reakciók formájában. Bár ezek a veszteségek egyedileg kicsi, idővel jelentős teljesítményveszteséget okozhatnak a nagyfeszültségű hálózatokban.

A Corona kisülése csökkenthető:

• A vezető méretének növelése: A nagyobb vezeték átmérője kevesebb koronakisülést eredményez.
• A vezetők közötti távolság növelése: A vezetők közötti távolság növelése csökkenti a koronakisülést.
• Csatolt vezetők használata: A csatlakoztatott vezetők növelik a vezető átmérőjét, így kevesebb koronakisülés keletkezik.
• Koronagyűrűk használata: Az elektromos mező erősebb, ha van egyéles vezető görbülete. Emiatt először a koronakisülés történik az éles pontokon, éleken és sarkokon. A Corona gyűrűk csökkentik a koronás hatást a vezetők kerekítésével (azaz kevésbé élesek). Ezeket nagyon magas feszültségű berendezések (pl. Nagyfeszültségű transzformátorok) csatlakozóinál használják. A koronagyűrű elektromosan csatlakozik a nagyfeszültségű vezetőhöz, és körülveszi azokat a pontokat, ahol a koronakisülés a legvalószínűbb. Ez a körbefutás jelentősen csökkenti a vezető felületének élességét - a töltést egy szélesebb területre osztja. Ez viszont csökkenti a koronakisülést.