Какво е коронен ефект в преноса

Определение: Ефект корона се отнася до феномена, при който въздухът около проводника се ионизира, което води до светещо сияние, придружено от шум.

Въздухът служи като диелектрична среда между предавателните линии. С други думи, той действа като изолатор между проводниците, носещи ток. Когато напрежението, индуцирано между проводниците, е променливо, зареждащ ток протича между проводниците. Този зареждащ ток увеличава напрежението на предавателната линия.

Интензитетът на електричното поле също се увеличава поради зареждащия ток. Когато интензитетът на електричното поле е под 30 кВ, токът, индуциран между проводниците, може да бъде пренебрегнат. Обачно, ако напрежението надвиши 30 кВ, въздухът между проводниците започва да се зарежда и да провежда. Произтичат проблясъци между проводниците, докато изолационните свойства на проводниците напълно се разрушат.

Съдържание

• Ефект корона

• Формиране на корона

• Фактори, влияещи върху корона

• Недостатъци на разрядването на корона

• Минимизиране на корона

• Важни точки

Формиране на корона

Въздухът не е пълен изолатор. Дори при нормални условия, той съдържа множество свободни електрони и йони. Когато се установи електрично поле между проводниците, тези йони и свободни електрони изпитват сила. В резултат те се ускоряват и се движеят в противоположни посоки.

По време на своето движение, заредените частици се блъскат помежду си и с бавно движещи се не-заредени молекули. В резултат, броят на заредените частици бързо нараства, увеличавайки проводимостта на въздуха между проводниците, докато не настъпи разпад. В този момент се установява дуга между проводниците.
Фактори, влияещи върху корона
Следните са факторите, влияещи върху корона:

• Ефект от напрежението на захранването: По-високо напрежение на захранването води до по-голяма загуба от корона в линиите. В линии с ниско напрежение, короната е пренебрежима, тъй като електричното поле е недостатъчно, за да поддържа ионизация.
  Състояние на повърхността на проводника: Гладък проводник дава по-равномерно електрично поле в сравнение с груб. Грубостта на проводника, причинена от замърсяване, осаждане на прах, скърцания и т.н., намалява загубата от корона в предавателните линии.

• Факторът плътност на въздуха: Загубата от корона е обратнопропорционална на фактора плътност на въздуха. Тоест, загубата от корона нараства, когато плътността на въздуха намалява. Предавателните линии в хълмисти райони могат да изпитват по-голяма загуба от корона в сравнение с тези в равнината, тъй като плътността на въздуха е по-ниска в хълмистите области.

• Ефект от напрежението на системата: Интензитетът на електричното поле около проводниците зависи от потенциалната разлика между тях. По-висока потенциална разлика води до по-висок интензитет на електричното поле и, следователно, по-изразен ефект корона. Загубата от корона нараства с увеличаването на напрежението.

• Разстояние между проводниците: Ако разстоянието между два проводника е много по-голямо от диаметъра на проводника, се наблюдава загуба от корона. Когато това разстояние се увеличи над определената граница, диелектричната среда между тях намалява, намалявайки загубата от корона.

Недостатъци на разрядването на корона

Последиците от корона са следните:

• Указание за загуба на мощност: Появява се светещо сияние около проводника, което е ясно указание за загуба на мощност, която се случва в него.

• Аудио шум и загуба на мощност: Ефектът корона генерира аудио шум, и този шум е придружен от загуба на мощност в проводника.

• Вибрация на проводника: Ефектът корона причинява вибрация на проводника, която може да засегне структурната му целост с течение на времето.

• Корозия поради генериране на озон: Короната генерира озон, който, от своя страна, прави проводника подложен на корозия, намалявайки продължителността му.

• Несинусоидни сигнали и падане на напрежението: Тя произвежда несинусоидни сигнали, водейки до несинусоидни падения на напрежението по линията, които могат да наруши нормалната работа на електроустановките, свързани с линията.

• Намалена ефективност на линията: Загубата на мощност, причинена от корона, значително намалява общата ефективност на предавателната линия.

• Интерференция с радио и телевизия: Ефектът корона може да интерферира с радио и телевизионни сигнали, причинявайки прекъсвания в комуникационните и излъчвателните услуги.

Минимизиране на корона

Тъй като короната намалява ефективността на предавателните линии, минимизирането ѝ е важно. Могат да се разгледат следните подходи за контрол на короната:

• Увеличаване на диаметъра на проводника: Увеличаването на диаметъра на проводниците е ефективен начин за намаляване на загубата от корона. Това може да се постигне чрез използване на празни проводници или стоманени-ядерни алуминиеви проводници (ACSR). Тези видове проводници не само увеличават диаметъра, но и поддържат необходимата механична сила и електрична проводимост.

• Регулиране на напрежението на линията: Напрежението на предавателните линии се определя от икономически фактори. Въпреки че увеличаването на разстоянието между проводниците може да увеличи разрушителното напрежение, този метод има практически ограничения. Например, излишно разстояние може да изисква повече земя, да увеличи строителните разходи и да представлява предизвикателства за структурната стабилност.

• Оптимизиране на разстоянието между проводниците: Въпреки че увеличаването на пространството между проводниците може да увеличи падането на напрежението поради увеличаването на индуктивната реактивност, правилно регулиране на разстоянието в разумни граници може да помогне за контрол на короната. Необходимо е да се постигне баланс между намаляването на короната и поддържането на приемливи нива на напрежението за предаване на мощност.

Важни точки

• Разрушително напрежение: Това е минималното напрежение, при което изолацията от въздух се разбива, маркирайки началото на корона. Когато това напрежение е достигнато, въздухът между проводниците започва да се ионизира, довеждайки до формирането на корона.

• Визуално критично напрежение: Това е минималното напрежение, при което визуалната корона става явна. Под това напрежение, въпреки че короната може все още да съществува на невидимо ниво, характерното светещо сияние, свързано с короната, не е наблюдаемо.