Mikä on koronatekniikka siirrossa

Määritelmä: Corona-ilmiö tarkoittaa tilannetta, jossa johtimen ympärillä oleva ilma ionisoituu, mikä johtaa kirkkaan valon syttyvään loistoon, jota seuraa sirisevä melu.

Ilma toimii välivolttilajina siirtolinjojen välissä. Toisin sanoen se toimii eristävinä ominaisuuksina virtaavien johtimien välillä. Kun johtimien välille aiheutettu jännite on vaihtelevaa luonnetta, virtaus virtaa johtimien välillä. Tämä latausvirta lisää siirtolinjan jännitettä.

Sähkökentän intensiteetti myös kasvaa latausvirran vuoksi. Kun sähkökentän intensiteetti on alle 30 kV, johtimien välille aiheutettua virtausta voidaan sivuuttaa. Jos kuitenkin jännite nousee yli 30 kV, ilman johtimien välillä alkaa latautua ja alkaa johtaa. Virranpurkaukset tapahtuvat johtimien välillä, kunnes johtimien eristysominaisuudet täysin murtuvat.

Sisältö

• Corona-ilmiö

• Corona-ilmiön muodostuminen

• Corona-ilmiötä vaikuttavat tekijät

• Corona-sähköntuksen haitat

• Corona-ilmiön pienentäminen

• Tärkeät huomiot

Corona-ilmiön muodostuminen

Ilma ei ole täydellinen eristävä aine. Jopa normaalissa olosuhteissa se sisältää lukuisia vapaana olevia elektroneja ja iooneja. Kun sähkökenttä muodostetaan johtimien välille, nämä ionit ja vapaana olevat elektronit kokevat voiman. Seurauksena niiden kiihdyttäminen ja liike vastakkaisiin suuntiin.

Liikkumisensa aikana ladattujen osioiden putoamiset ja hitaasti liikkuvien epäladattujen molekyylien kanssa lisäävät nopeasti ladattujen osioiden määrää, mikä parantaa ilmaa johtimien välillä kunnes purkaus tapahtuu. Tässä vaiheessa kaari muodostuu johtimien välille.
Corona-ilmiötä vaikuttavat tekijät
Seuraavat ovat tekijöitä, jotka vaikuttavat corona-ilmiöön:

• Jännitevaikutus: Korkeampi jännite johtaa suurempiin coronahäviöihin linjoissa. Matalajännitteisissä siirtolinjoissa corona on merkityksetön, koska sähkökenttä ei ole riittävän suuri pitää ionisaatiota yllä.
  Johtimen pinnan tila: Sileä johtin tuottaa tasaisemman sähkökentän verrattuna karkeaan. Johtimen pinnan karkeys, joka johtuu esimerkiksi likapitoisuudesta, pölynpudotuksesta, raapimisesta jne., vähentää coronahäviötä siirtolinjoissa.

• Ilman tiheyden vaikutus: Coronahäviö on kääntäen verrannollinen ilman tiheyteen. Toisin sanoen coronahäviö kasvaa, kun ilman tiheys laskee. Siirtolinjat vuoristossa saattavat kohdata korkeampia coronahäviöitä kuin tasangolla, koska ilman tiheys on alhaisempi vuoristoalueilla.

• Järjestelmän jännitteen vaikutus: Sähkökentän intensiteetti johtimien ympärillä riippuu niiden välisen potentiaalieroista. Suurempi potentiaalierro antaa aihetta suurempaan sähkökentän intensiteettiin ja näin ollen selkeämpiin coronailmiöihin. Coronahäviö kasvaa jännitteen kasvaessa.

• Johtimien välinen etäisyys: Jos kahden johtimen välinen etäisyys on paljon suurempi kuin johtimen halkaisija, coronahäviö tapahtuu. Kun tämä etäisyys laajenee tietyltä rajalta, dielektrinen mediumi niiden välissä heikkenee, mikä vähentää coronahäviötä.

Corona-sähköntuksen haitat

Coronan haitalliset vaikutukset ovat seuraavat:

• Tehon häviön osoitus: Johtimen ympärille syntyy hohto, joka on selvä merkki siitä, että johtimesta tapahtuu tehon häviö.

• Äänimelun ja tehon häviön: Corona-ilmiö tuottaa äänimelun, ja tätä melua kumppanii tehon häviö johtimelle.

• Johtimen vibraatio: Corona-ilmiö aiheuttaa johtimen vibraation, mikä voi vaikuttaa sen rakenteelliseen eheyteen ajan mittaan.

• Pesähdys ozonin tuotannon seurauksena: Corona tuottaa ozonia, mikä puolestaan tekee johtimesta alttiimmaksi pesähdystä, lyhentäen sen käyttökautta.

• Ei-sinimuotoiset signaalit ja jännitteen pudotukset: Se tuottaa ei-sinimuotoisia signaaleja, mikä johtaa ei-sinimuotoisiin jännitteen pudotuksiin linjalla, mikä voi häiritä kytkettyjen sähkölaitteiden normaalia toimintaa.

• Linjan tehokkuuden väheneminen: Corona-aiheuttama tehon häviö merkittävästi vähentää siirtolinjan kokonaistehokkuutta.

• Radio- ja TV-häiriöt: Corona-ilmiö voi häiritä radiosta ja televisiosta lähetettyjä signaaleja, mikä voi aiheuttaa häiriöitä viestintä- ja levityspalveluihin.

Corona-ilmiön pienentäminen

Koska corona vähentää siirtolinjojen tehokkuutta, sen minimointi on tärkeää. Seuraavia lähestymistapoja voidaan harkita kontrolloimaan corona-ilmiö:

• Johtimen halkaisijan kasvattaminen: Johtimen halkaisijan laajentaminen on tehokas tapa vähentää coronahäviötä. Tämä voidaan saavuttaa tyhjiä johtimia tai teräsjänteisiä alumiini-johtimia (ACSR) käyttämällä. Nämä tyypit johtimia eivät vain kasvattaisi halkaisijaa, mutta myös ylläpitäisivät tarvittavan mekaanisen vahvuuden ja sähköisen johtavuuden.

• Linjan jännitteen säätely: Siirtolinjojen jännitteet määräytyvät taloudellisista tekijöistä. Vaikka johtimien välisen etäisyyden lisääminen voi nostaa purkautumispotentiaalin, tällä menetelmällä on käytännön rajoituksia. Esimerkiksi liian suuri etäisyys voi edellyttää enemmän maata, lisätä rakennuskustannuksia ja aiheuttaa rakenteellisten vakauden haasteita.

• Johtimien välisten etäisyyksien optimointi: Vaikka johtimien välisen etäisyyden lisääminen voi lisätä induktiivisen reaktanssin takia jännitteen pudotusta, asetelmien sopiva säätely kohtuullisissa rajoissa voi auttaa hallitsemaan corona-ilmiötä. Tarvitaan tasapaino coronan vähentämisessä ja sähkönsiirron hyväksyttävien jännitetasojen ylläpitämisessä.

Tärkeät huomiot

• Purkautumispotentiaali: Se viittaa minimaaliseen jännitteeseen, jossa ilmaeristys murtuu, merkitsemällä coronan alkamisen hetken. Kun tämä jännite saavutetaan, ilma johtimien välillä alkaa ionisoitua, mikä johtaa coronan muodostumiseen.

• Näkyvä kriittinen jännite: Tämä on minimaalinen jännite, jossa näkyvä corona tulee havaituksi. Tämän jännitteen alapuolella, vaikka corona voi edelleen tapahtua näkymättömällä tasolla, koronan tunnistava hohto ei ole havaittavissa.