Apa itu Efek Korona dalam transmisi?

Definisi: Efek korona merujuk pada fenomena di mana udara sekitar konduktor terionisasi, menghasilkan cahaya berpendar yang disertai dengan suara mendesis.

Udara berfungsi sebagai medium dielektrik antara garis transmisi. Dengan kata lain, ia berperan sebagai isolator antara konduktor penghantar arus. Ketika tegangan yang diinduksi antara konduktor bersifat bolak-balik, arus pengisian mengalir antara konduktor. Arus pengisian ini meningkatkan tegangan garis transmisi.

Intensitas medan listrik juga meningkat akibat arus pengisian. Ketika intensitas medan listrik kurang dari 30 kV, arus yang diinduksi antara konduktor dapat diabaikan. Namun, jika tegangan naik melebihi 30 kV, udara antara konduktor menjadi bermuatan dan mulai menghantarkan. Percikan terjadi antara konduktor hingga sifat insulatif konduktor benar-benar rusak.

Isi

• Efek korona

• Pembentukan Korona

• Faktor yang mempengaruhi korona

• Kerugian dari pelepasan korona

• Meminimalkan korona

• Poin penting

Pembentukan Korona

Udara bukanlah isolator yang sempurna. Bahkan dalam kondisi normal, udara mengandung banyak elektron bebas dan ion. Ketika medan listrik dibentuk antara konduktor, ion dan elektron bebas tersebut mengalami gaya. Akibatnya, mereka dipercepat dan bergerak ke arah yang berlawanan.

Selama gerakan mereka, partikel bermuatan bertabrakan satu sama lain dan dengan molekul tidak bermuatan yang bergerak lambat. Sebagai hasilnya, jumlah partikel bermuatan meningkat dengan cepat, meningkatkan konduktivitas udara antara konduktor hingga terjadi keruntuhan. Pada titik ini, busur terbentuk antara konduktor.
Faktor yang mempengaruhi korona
Berikut adalah faktor-faktor yang mempengaruhi korona:

• Efek tegangan pasokan: Tegangan pasokan yang lebih tinggi menyebabkan kerugian korona yang lebih besar pada garis. Pada garis transmisi tekanan rendah, korona dapat diabaikan karena medan listrik tidak cukup untuk mempertahankan ionisasi.
  Kondisi permukaan konduktor: Konduktor yang halus menghasilkan medan listrik yang lebih seragam dibandingkan dengan yang kasar. Kekasaran konduktor, disebabkan oleh kotoran, endapan debu, goresan, dll., mengurangi kerugian korona pada garis transmisi.

• Faktor Kepadatan Udara: Kerugian korona berbanding terbalik dengan faktor kepadatan udara. Artinya, kerugian korona meningkat saat kepadatan udara menurun. Garis transmisi di daerah perbukitan mungkin mengalami kerugian korona yang lebih tinggi dibandingkan di dataran karena kepadatan udara lebih rendah di daerah perbukitan.

• Efek tegangan sistem: Intensitas medan listrik di sekitar konduktor bergantung pada perbedaan potensial antara mereka. Perbedaan potensial yang lebih tinggi menghasilkan intensitas medan listrik yang lebih tinggi, dan akibatnya, korona yang lebih jelas. Kerugian korona meningkat seiring dengan peningkatan tegangan.

• Jarak antara konduktor: Jika jarak antara dua konduktor jauh lebih besar dari diameter konduktor, terjadi kerugian korona. Ketika jarak ini diperpanjang melebihi batas tertentu, medium dielektrik antara mereka berkurang, mengurangi kerugian korona.

Kerugian dari pelepasan korona

Efek negatif dari korona adalah sebagai berikut:

• Indikasi kerugian daya: Cahaya muncul di sekitar konduktor, yang merupakan tanda jelas adanya kerugian daya yang terjadi padanya.

• Suara bising dan kerugian daya: Efek korona menghasilkan suara bising, dan suara bising ini disertai dengan kerugian daya pada konduktor.

• Vibrasi konduktor: Efek korona menyebabkan konduktor bergetar, yang dapat mempengaruhi integritas strukturalnya seiring waktu.

• Korosi akibat pembentukan ozon: Korona menghasilkan ozon, yang pada gilirannya membuat konduktor rentan terhadap korosi, mempersingkat umur pakainya.

• Sinyal non-sinusoidal dan penurunan tegangan: Ini menghasilkan sinyal non-sinusoidal, menyebabkan penurunan tegangan non-sinusoidal sepanjang garis, yang dapat mengganggu operasi normal peralatan listrik yang terhubung ke garis tersebut.

• Penurunan efisiensi garis: Kerugian daya yang disebabkan oleh korona secara signifikan mengurangi efisiensi keseluruhan garis transmisi.

• Interferensi radio dan TV: Efek korona dapat mengganggu sinyal radio dan televisi, menyebabkan gangguan pada layanan komunikasi dan penyiaran.

Meminimalkan korona

Karena korona mengurangi efisiensi garis transmisi, meminimalkannya sangat penting. Pendekatan berikut dapat dipertimbangkan untuk mengontrol korona:

• Meningkatkan diameter konduktor: Memperbesar diameter konduktor adalah cara efektif untuk mengurangi kerugian korona. Ini dapat dicapai dengan menggunakan konduktor berongga atau konduktor aluminium berinti baja (ACSR). Jenis-jenis konduktor ini tidak hanya meningkatkan diameter tetapi juga mempertahankan kekuatan mekanis dan konduktivitas listrik yang diperlukan.

• Menyesuaikan tegangan garis: Tegangan garis transmisi ditentukan oleh faktor ekonomi. Meskipun meningkatkan jarak antara konduktor dapat meningkatkan tegangan pengganggu, metode ini memiliki batasan praktis. Misalnya, jarak berlebihan mungkin memerlukan lebih banyak lahan, meningkatkan biaya konstruksi, dan menimbulkan tantangan dalam hal stabilitas struktural.

• Optimalisasi jarak konduktor: Meskipun meningkatkan ruang antara konduktor dapat meningkatkan penurunan tegangan akibat kenaikan reaktansi induktif, penyesuaian jarak yang tepat dalam batas wajar dapat membantu mengontrol korona. Perlu dicapai keseimbangan antara mengurangi korona dan mempertahankan tingkat tegangan yang dapat diterima untuk transmisi daya.

Poin penting

• Tegangan pengganggu: Ini merujuk pada tegangan minimum di mana isolasi udara runtuh, menandai awal mula korona. Setelah tegangan ini tercapai, udara antara konduktor mulai terionisasi, mengarah pada pembentukan korona.

• Tegangan kritis visual: Ini adalah tegangan minimum di mana korona yang terlihat menjadi nyata. Di bawah tegangan ini, meskipun korona mungkin masih terjadi pada tingkat yang tidak terlihat, cahaya khas yang terkait dengan korona tidak dapat diamati.