Corona izlāde: Kas ir Corona efekts?

Corona izlāde (zināms arī kā Corona efekts) ir elektriskā izlāde, ko izraisašķidruma jonizācija, piemēram, gaisa vadu, kas ir elektriski uzlādēts. Korona efekts notiks augstsprieguma sistēmās, ja vien nav pietiekami rūpīgi ievērots apkārtējā elektriskā lauka stiprums.

Corona izlāde var izraisīt dzirdamu svilpšanu vaikrekinga troksnis, jo tas jonizē gaisu ap vadītājiem. Tas ir izplatīts augstsprieguma elektropārvades līnijās. Korona efekts var radīt arī violetu spīdumu, ozona gāzes ražošanu ap vadītāju, radio traucējumus un elektroenerģijas zudumu.

Kas ir Corona efekts?

Korona efekts rodas dabiskā ceļāfakts, ka gaiss nav ideāls izolators - normālos apstākļos satur daudz brīvu elektronu un jonu. Kad gaisā starp diviem vadītājiem tiek izveidots elektriskais lauks, brīvie joni un elektroni gaisā piedzīvos spēku. Šā efekta dēļ jonus un brīvos elektronus paātrina un pārvieto pretējā virzienā.

Uzlādētās daļiņas kustības laikā sadurasar otru un arī ar lēni kustīgām neuzlādētām molekulām. Tādējādi strauji palielinās uzlādēto daļiņu skaits. Ja elektriskais lauks ir pietiekami spēcīgs, rodas dielektrisks gaisa sadalījums un starp vadiem veidosies loka.

Elektroenerģijas pārvade attiecas uz lielāko daļuelektroenerģijas nodošana, no ražošanas stacijām, kas atrodas daudzu kilometru attālumā no galvenajiem patēriņa centriem vai pilsētām. Šā iemesla dēļ lieljaudas pārvades vadi ir ļoti nepieciešami efektīvai enerģijas pārvadei, kas acīmredzami rada milzīgus zudumus visā sistēmā.

Šo enerģijas zudumu samazināšana ir bijusi galvenais izaicinājums enerģētikas inženieriem. Corona izlāde var ievērojami samazināt EHV (Extra High Voltage) līniju efektivitāti energosistēmās.

Ir svarīgi divi faktori, lai notiktu korona izlāde:

1. Visā līnijā jānodod mainīgā elektriskā potenciāla starpība.
2. Vadu atstatumam jābūt pietiekami lielam, salīdzinot ar līnijas diametru.

Kad tiek veikta plūsmas maiņapār diviem pārvades līnijas vadītājiem, kuru atstatums ir liels, salīdzinot ar to diametru, gaisu, kas apkārt vadītājiem (sastāv no joniem), pakļauj dielektriskajam stresam.

Pie zemām barošanas sprieguma vērtībām nekas nenotiek, jo stress ir pārāk mazs, lai jonizētu gaisu ārpusē. Bet, ja potenciālā atšķirība palielinās virs kāda robežvērtības (pazīstama kā. \ T kritisko spriegumu), lauka stiprums kļūst pietiekami spēcīgs, lai gaisu, kas ap vadītājus, varētu sadalīt jonos, padarot to vadošu. Šis kritiskais traucējošais spriegums ir apmēram 30 kV.

Jonizētais gaiss izraisa elektrisko izlādiap vadītājiem (šo jonu plūsmas dēļ). Tas rada vāju luminiscējošo spīdumu, kā arī svārstīgo skaņu, ko pavada ozona atbrīvošanās.

Šī elektriskās izlādes parādība augstsprieguma elektropārvades līnijās ir pazīstama kā korona efekts. Ja spriegums pāri līnijām turpina pieaugt, spožums un hissing troksnis kļūst arvien intensīvāks - tas izraisa lielu jaudas zudumu sistēmā.

Faktori, kas ietekmē Corona Loss

Vadītāja spriegums ir galvenaisnoteicošais faktors korona izlādei pārvades līnijās. Pie zemām sprieguma vērtībām (mazāks par kritisko strāvas spriegumu) spriegums gaisā nav pietiekami augsts, lai izraisītu dielektrisku sadalījumu - un līdz ar to nerodas elektriskā izlāde.

Pieaugot spriegumam, korona efekts apārvades līnija notiek sakarā ar atmosfēras gaisa jonizāciju, kas apvada vadus - to galvenokārt ietekmē kabeļa apstākļi, kā arī atmosfēras fiziskais stāvoklis. Galvenie faktori, kas ietekmē korona noplūdi, ir šādi:

• Atmosfēras apstākļi
• Diriģentu stāvoklis
• Attālums starp vadītājiem

Apskatīsim šos faktorus sīkāk:

Atmosfēras apstākļi

Mēs esam pierādījuši, ka sprieguma gradients irgaisa dielektriskais sadalījums ir tieši proporcionāls gaisa blīvumam. Tātad vētrajā dienā nepārtrauktās gaisa plūsmas dēļ klātbūtnē esošais jonu skaits ir daudz vairāk nekā parasti, un tāpēc ir lielāka varbūtība, ka šādā dienā elektrotīklu izlāde pārvades līnijās būs salīdzinoši ar dienu ar taisnīgu skaidrs laiks. Sistēma jāizstrādā, ņemot vērā šīs ekstremālās situācijas.

Diriģentu stāvoklis

Šī konkrētā parādība ir ļoti atkarīga novadītāji un tā fiziskais stāvoklis. Tam ir apgriezti proporcionāla attiecība ar vadītāju diametru. tātad, palielinoties diametram, korona ietekme uz energosistēmu ievērojami samazinās. Arī vadītāja netīrumu vai raupjuma klātbūtne samazina kritisko bojājuma spriegumu, padarot vadītājus vairāk pakļauti korona zudumiem. Tādējādi lielākajā daļā pilsētu un rūpnieciskās teritorijās, kurās ir augsts piesārņojums, šis faktors ir saprātīgi svarīgs, lai novērstu nelabvēlīgo ietekmi uz sistēmu.

Attālums starp vadītājiem

Kā jau tika minēts, lai koronā varētu notiktattālumam starp līnijām efektīvi jābūt daudz lielākam, salīdzinot ar tās diametru, bet, ja garums palielinās virs noteiktā robežas, dielektriskais spriedze gaisā samazinās, un līdz ar to arī korona efekts samazinās. Ja atstatums ir pārāk liels, tad pārvades līnijas minētajam reģionam korona nav vispār.

Korona izlādes samazināšana

Corona izlāde vienmēr izraisa jaudas zudumu. Enerģija tiek zaudēta gaismas, skaņas, siltuma un ķīmisko reakciju veidā. Lai gan šie zudumi ir individuāli mazi, tie laika gaitā var radīt lielu jaudas zudumu augstsprieguma tīklos.

Corona izlādi var samazināt:

• Vadītāja izmēra palielināšana: Lielāks vadītāja diametrs samazina korona izlādi.
• Attāluma palielināšana starp vadītājiem: Palielinot vadu attālumu, samazinās korona izlāde.
• Pievienoto vadu izmantošana: Pievienotie vadītāji palielina vadītāja faktisko diametru, tādējādi samazinot korona izlādi.
• Izmantojot korona gredzenus: Elektriskais lauks ir spēcīgāks, ja irasu vadītāja izliekumu. Sakarā ar šo korona izlādi notiek vispirms asos punktos, malās un stūros. Corona gredzeni samazina korona efektu, “noapaļojot” vadītājus (t. I., Padarot tos mazāk asusus). Tos izmanto ļoti augstsprieguma iekārtu terminālos (piemēram, augstsprieguma transformatoru korpusos). Korona gredzens ir elektriski savienots ar augstsprieguma vadu, aptverot punktus, kuros visdrīzāk notiek korona izlāde. Šis ieskauts ievērojami samazina vadītāja virsmas asumu - sadalot lādiņu plašākā laukumā. Tas savukārt samazina korona izlādi.