Apakah Efek Corona dalam penghantaran?

Definisi: Fenomena efek korona merujuk kepada situasi di mana udara sekitar konduktor menjadi terionisasi, menghasilkan cahaya berpendar disertai bunyi mendesis.

Udara bertindak sebagai medium dielektrik antara garis transmisi. Dengan kata lain, ia berfungsi sebagai isolator antara konduktor penghantar arus. Apabila voltan yang diinduksi antara konduktor bersifat berganti, arus pengisian mengalir antara konduktor. Arus pengisian ini meningkatkan voltan garis transmisi.

Ketegangan medan elektrik juga meningkat akibat arus pengisian. Apabila ketegangan medan elektrik kurang dari 30 kV, arus yang diinduksi antara konduktor boleh diabaikan. Namun, jika voltan melebihi 30 kV, udara antara konduktor menjadi bermuatan dan mulai mengkonduksi. Pemercikan berlaku antara konduktor sehingga sifat insulasi konduktor sepenuhnya runtuh.

Kandungan

• Efek korona

• Pembentukan korona

• Faktor yang mempengaruhi korona

• Kelemahan pelepasan korona

• Meminimumkan korona

• Titik penting

Pembentukan Korona

Udara bukanlah insulator sempurna. Bahkan dalam keadaan normal, ia mengandungi banyak elektron bebas dan ion. Apabila medan elektrik ditetapkan antara konduktor, ion dan elektron bebas ini mengalami daya. Akibatnya, mereka dipercepat dan bergerak ke arah yang berlawanan.

Semasa pergerakan mereka, zarah bermuatan bertembung dengan satu sama lain dan molekul tidak bermuatan yang bergerak perlahan. Oleh itu, jumlah zarah bermuatan meningkat dengan cepat, meningkatkan kekonduksian udara antara konduktor sehingga berlaku kerosakan. Pada titik ini, busur dibentuk antara konduktor.
Faktor yang Mempengaruhi Korona
Berikut adalah faktor-faktor yang mempengaruhi korona:

• Pengaruh voltan bekalan: Voltan bekalan yang lebih tinggi menyebabkan kerugian korona yang lebih besar pada garisan. Pada garis transmisi voltan rendah, korona dapat diabaikan kerana medan elektrik tidak mencukupi untuk mengekalkan ionisasi.
  Keadaan permukaan konduktor: Konduktor yang licin menghasilkan medan elektrik yang lebih seragam berbanding yang kasar. Kekasaran konduktor, disebabkan oleh kotoran, penumpukan debu, goresan, dll., mengurangkan kerugian korona pada garis transmisi.

• Faktor Ketumpatan Udara: Kerugian korona berbanding terbalik dengan faktor ketumpatan udara. Itu bermaksud, kerugian korona meningkat apabila ketumpatan udara berkurang. Garis transmisi di kawasan berbukit mungkin mengalami kerugian korona yang lebih tinggi daripada yang di dataran kerana ketumpatan udara lebih rendah di kawasan berbukit.

• Pengaruh voltan sistem: Ketegangan medan elektrik di sekitar konduktor bergantung pada perbezaan potensial antara mereka. Perbezaan potensial yang lebih tinggi menyebabkan ketegangan medan elektrik yang lebih tinggi dan, akibatnya, korona yang lebih jelas. Kerugian korona meningkat dengan kenaikan voltan.

• Jarak antara konduktor: Jika jarak antara dua konduktor jauh lebih besar daripada diameter konduktor, kerugian korona berlaku. Apabila jarak ini diperpanjang melampaui had tertentu, medium dielektrik antara mereka berkurang, mengurangkan kerugian korona.

Kelemahan Pelepasan Korona

Akibat buruk korona adalah seperti berikut:

• Tanda kehilangan kuasa: Cemerlang muncul di sekitar konduktor, yang merupakan tanda jelas kehilangan kuasa yang berlaku padanya.

• Bunyi audio dan kehilangan kuasa: Efek korona menghasilkan bunyi audio, dan bunyi ini disertai dengan kehilangan kuasa pada konduktor.

• Vibrasi konduktor: Efek korona menyebabkan konduktor bergetar, yang boleh mempengaruhi integriti strukturannya dari masa ke masa.

• Korosi akibat penghasilan ozon: Korona menghasilkan ozon, yang seterusnya membuat konduktor rentan terhadap korosi, memendekkan usia hidupnya.

• Sinyal tidak sinusoidal dan penurunan voltan: Ia menghasilkan sinyal tidak sinusoidal, menyebabkan penurunan voltan tidak sinusoidal sepanjang garis, yang boleh mengganggu operasi normal peralatan elektrik yang terhubung ke garis tersebut.

• Penurunan kecekapan garis: Kehilangan kuasa yang disebabkan oleh korona secara signifikan mengurangkan kecekapan keseluruhan garis transmisi.

• Gangguan radio dan TV: Efek korona boleh mengganggu sinyal radio dan televisyen, menyebabkan gangguan dalam perkhidmatan komunikasi dan penyiaran.

Meminimumkan Korona

Kerana korona mengurangkan kecekapan garis transmisi, meminimumkannya sangat penting. Pendekatan berikut boleh dipertimbangkan untuk mengawal korona:

• Meningkatkan diameter konduktor: Memperbesar diameter konduktor adalah cara yang efektif untuk mengurangkan kerugian korona. Ini boleh dicapai dengan menggunakan konduktor berongga atau konduktor aluminium berinti besi (ACSR). Jenis konduktor ini tidak hanya meningkatkan diameter tetapi juga mengekalkan kekuatan mekanikal dan kekonduksian elektrik yang diperlukan.

• Mengubah voltan garis: Voltan garis transmisi ditentukan oleh faktor ekonomi. Walaupun meningkatkan jarak antara konduktor boleh meningkatkan voltan gangguan, kaedah ini mempunyai had praktikal. Sebagai contoh, jarak yang berlebihan mungkin memerlukan lebih banyak tanah, meningkatkan kos pembinaan, dan menimbulkan cabaran dari segi kestabilan struktur.

• Optimasi jarak konduktor: Walaupun meningkatkan ruang antara konduktor boleh meningkatkan penurunan voltan akibat kenaikan reaktans induktif, penyesuaian jarak dalam had yang wajar boleh membantu mengawal korona. Perlu mencapai keseimbangan antara mengurangkan korona dan mengekalkan tahap voltan yang dapat diterima untuk transmisi kuasa.

Titik Penting

• Voltan gangguan: Ia merujuk kepada voltan minimum di mana isolasi udara runtuh, menandakan permulaan korona. Setelah voltan ini dicapai, udara antara konduktor mula terionisasi, menyebabkan pembentukan korona.

• Voltan kritikal visual: Ini adalah voltan minimum di mana korona yang kelihatan menjadi jelas. Di bawah voltan ini, walaupun korona mungkin masih berlaku pada tahap yang tidak kelihatan, cahaya khas yang dikaitkan dengan korona tidak dapat dilihat.