פריקה קורונה: מהו אפקט קורונה?

פריקת קורונה (ידוע גם כ אפקט קורונה) הוא פריקה חשמלית שנגרמה על ידייינון של נוזל כגון אוויר סביב מוליך כי הוא טעון חשמלי. אפקט הקורונה יתרחש במערכות מתח גבוה, אלא אם כן יינקטו טיפול מספיק כדי להגביל את עוצמת השדה החשמלי שמסביב.

פריקה קורונה יכול לגרום להשמעת או נשמעפיצוח רעש כמו זה ionizes את האוויר סביב המנצחים. זה נפוץ מתח גבוה קווי מתח חשמלי. אפקט קורונה יכול גם לייצר זוהר סגול, הפקה של גז האוזון סביב המנצח, הפרעות רדיו, ואובדן חשמל.

מהו אפקט קורונה?

אפקט קורונה מתרחש באופן טבעי בשלהעובדה כי האוויר אינו מבודד מושלם - המכיל הרבה אלקטרונים חופשיים יונים בתנאים רגילים. כאשר שדה חשמלי נוצר באוויר בין שני מוליכים, היונים החופשיים והאלקטרונים באוויר יחוו כוח. בשל השפעה זו, יונים ואלקטרונים חופשיים לקבל מואצת ונעה בכיוון ההפוך.

החלקיקים הטעונים במהלך התנגשותם מתנגשיםאחד עם השני וגם עם מולקולות נטולות אטיות. כך מספר חלקיקים טעונים מגביר במהירות. אם השדה החשמלי חזק מספיק, התמוטטות דיאלקטרי של האוויר תתרחש ו arc ייווצר בין המנצחים.

חשמל הילוכים עסקאות עם בתפזורתהעברת אנרגיה חשמלית, מתחנות ייצור הנמצאות במרחק קילומטרים רבים ממרכזי הצריכה העיקריים או מהערים. מסיבה זו, המוליכים למרחקים ארוכי-טווח הם בעלי חשיבות עליונה להעברת חשמל יעילה - מה שמוביל, כמובן, להפסדים עצומים בכל המערכת.

צמצום הפסדי האנרגיה הללו היה אתגר גדול עבור מהנדסי חשמל. פריקה קורונה יכול להפחית באופן משמעותי את היעילות של קווי EHV (מתח גבוה במיוחד) במערכות החשמל.

שני גורמים חשובים עבור פריקה קורונה להתרחש:

1. הפרש חשמלי פוטנציאלי חלופי חייב להיות מסופק על פני הקו.
2. המרווח של המוליכים, חייב להיות גדול מספיק בהשוואה לקו קוטר.

כאשר זרם לסירוגין הוא לזרוםעל פני שני מוליכים של קו תמסורת שרווחו גדול בהשוואה לקטרים ​​שלהם, האוויר המקיף את המוליכים (המורכב מיונים) נתון ללחץ דיאלקטרי.

בערכים נמוכים של מתח האספקה, דבר לא קורה כאשר הלחץ הוא קטן מדי כדי ליינן את האוויר בחוץ. אבל כאשר ההפרש הפוטנציאלי עולה מעבר ערך סף כלשהו (המכונה מתח קריטי קריטי), עוצמת השדה הופכת חזקה מספיק כדי שהאוויר המקיף את המוליכים יתנתק ליונים - מה שהופך אותו למוליך. מתח קריטי קריטי זה מתרחש בכ -30 קילו וולט.

האוויר המיונן גורם לפריקה חשמליתסביב המוליכים (בשל זרימת יונים אלה). זה מעורר זוהר זוהר קלוש, יחד עם צליל השריקה מלווה שחרור האוזון.

תופעה זו של פריקה חשמלית המתרחשת בקווי תמסורת במתח גבוה ידועה אפקט קורונה. אם המתח על פני הקווים ממשיך לגדול, הרעש וההשפעה הופכים להיות יותר ויותר אינטנסיביים - מה שגורם לאיבוד חשמל גבוה לתוך המערכת.

גורמים המשפיעים על אובדן קורונה

מתח הקו של המנצח הוא הראשיגורם לקביעת פריקת קורונה בקווי הולכה. בערכים נמוכים של מתח (פחות מהמתח הקריטי הקריטי) הלחץ על האוויר אינו גבוה מספיק כדי לגרום להתמוטטות דיאלקטרית - ולכן אין הפרשות חשמליות.

עם מתח גובר, אפקט קורונה בקו ההולכה מתרחש בשל יינון האוויר האטמוספרי המקיף את המוליכים - הוא מושפע בעיקר מתנאי הכבל וכן ממצב הפיזי של האטמוספרה. הגורמים העיקריים המשפיעים על פריקת קורונה הם:

• תנאי אטמוספירה
• מצב של מוליכים
• מרווח בין מוליכים

הבה נבחן את הגורמים הללו ביתר פירוט:

תנאי אטמוספירה

הוכחנו כי שיפוע המתח עבורהתמוטטות דיאלקטרית של האוויר עומדת ביחס ישר לצפיפות האוויר. לפיכך, ביום סוער, עקב זרימת אוויר מתמשכת, מספר היונים המקיפים את המוליך הוא הרבה יותר מהרגיל, ולכן סביר יותר שיהיה פריקה חשמלית בקווי הולכה ביום כזה, בהשוואה ליום שבו מזג אוויר בהיר. המערכת צריכה להיות מתוכננת בהתחשב במצבים קיצוניים אלה.

מצב של מוליכים

זו תופעה מסוימת תלויה מאודמנצחים ומצבו הגופני. יש לו יחסי יחס הפוך עם קוטר המוליכים. כלומר, עם העלייה בקוטר, ההשפעה של קורונה על מערכת החשמל מקטין באופן משמעותי. כמו כן, נוכחות של לכלוך או חספוס של המנצח מפחית את מתח התפלגות קריטי, מה שהופך את המוליכים נוטים יותר הפסדים קורונה. לכן ברוב הערים ובאזורים תעשייתיים שיש זיהום גבוה, גורם זה הוא בעל חשיבות סבירה כדי להתמודד עם ההשפעות השליליות שיש לו על המערכת.

מרווח בין מוליכים

כאמור, עבור קורונה להתרחש בהמרווח בין השורות ביעילות צריך להיות הרבה יותר גבוה לעומת הקוטר שלה, אבל אם אורך גדל מעבר לגבול מסוים, הלחץ דיאלקטרי על האוויר מפחית, וכתוצאה מכך, ההשפעה של קורונה מפחית גם כן. אם המרווח נעשה גדול מדי, אז קורונה עבור אזור זה של קו ההולכה לא יכול להתרחש בכלל.

הפחתת קורונה פריקה

פריקה קורונה תמיד גורמת לאובדן חשמל. אנרגיה הוא איבד בצורה של אור, צליל, חום, תגובות כימיות. למרות ההפסדים האלה הם קטנים באופן אישי, עם הזמן הם יכולים להוסיף עד משמעותי כוח הפסד ברשתות מתח גבוה.

פריקה קורונה יכול להיות מופחת על ידי:

• הגדלת גודל המנצח: קוטר מוליך גדול תוצאות פחות פריקה קורונה.
• הגדלת המרחק בין המוליכים: הגדלת מרווח מוליך מקטין פריקה קורונה.
• שימוש במנשאים ארוזים: מוליכים ארוזים להגדיל את קוטר יעיל של המנצח - ומכאן וכתוצאה מכך פריקה קורונה פחות.
• באמצעות טבעות קורונה: השדה החשמלי חזק יותרחריף עקמומיות חדה. בגלל פריקה זו קורונה מתרחשת הראשון בנקודות חדים, קצוות, ופינות. הטבעות קורונה להפחית את אפקט קורונה על ידי "עיגול החוצה" מנצחים (כלומר עושה אותם פחות חדה). הם משמשים בטרמינלים של ציוד מתח גבוה מאוד (כגון ב bushings של מתח גבוה שנאים). טבעת קורונה מחוברת חשמלית למוליך המתח הגבוה, המקיפה את הנקודות שבהן סביר להניח שהפרקת קורונה תתרחש. קירוב זה מפחית באופן משמעותי את החדות של פני השטח של המוליך - הפצת המטען על פני שטח רחב יותר. זה בתורו מפחית פריקה קורונה.