Hva er koronaeffekten i overføring?

Definisjon: Corona-effekten refererer til fenomenet der luften rundt en ledning ioniseres, som resulterer i et lysende skjær og en sisselyd.

Luft fungerer som et dielektrisk medium mellom overføringsledninger. Med andre ord, den fungerer som en isolator mellom strømforende ledninger. Når spenningen som oppstår mellom ledningene er av alternerende art, flyter det en opladningsstrøm mellom ledningene. Denne opladningsstrømmen øker spenningen i overføringsledningen.

Elektriske feltintensiteten øker også på grunn av opladningsstrømmen. Når elektriske feltintensiteten er mindre enn 30 kV, kan strømmen som oppstår mellom ledningene overses. Hvis imidlertid spenningen stiger over 30 kV, blir luften mellom ledningene opladet og begynner å lede. Det oppstår gnister mellom ledningene inntil isolasjonsegenskapene til ledningene helt brytes ned.

Innhold

• Corona-effekt

• Corona-dannelse

• Faktorer som påvirker corona

• Ulemper ved corona-løsning

• Minimering av corona

• Viktige poenger

Corona-dannelse

Luft er ikke en perfekt isolator. Sog selv under normale forhold, inneholder den mange frie elektroner og ioner. Når et elektrisk felt etableres mellom ledningene, opplever disse ionene og frie elektroner en kraft. Som følge av dette akselereres de og beveger seg i motsatt retning.

Under deres bevegelse, kolliderer de ladede partiklene med hverandre og med langsomme, uladede molekyler. Dette fører til at antallet av ladede partikler øker raskt, noe som øker ledningskapasiteten til luften mellom ledningene inntil det forekommer en nedbrytning. På dette punktet etableres en bue mellom ledningene.
Faktorer som påvirker corona
Følgende er faktorer som påvirker corona:

• Effekt av spenningsforsyning: Høyere spenningsforsyning fører til større corona-tap i ledningene. I lavspenningsoverføringsledninger er corona ubetydelig fordi elektriske feltet er utilstrekkelig for å opprettholde ionisering.
  Tilstand av ledningsoverflate: En jevn ledning gir et mer uniformt elektrisk felt sammenlignet med en uregnelig. Uregnethet i ledninger, forårsaket av smuss, støvdepottering, skraping osv., reduserer corona-tap i overføringsledninger.

• Lufttettlelsesfaktor: Corona-tap er invers proporsjonal med lufttettlelsesfaktoren. Altså, corona-tap øker når lufttettlelsen minsker. Overføringsledninger i fjellområder kan oppleve høyere corona-tap enn de i flater fordi lufttettlelsen er lavere i fjellområder.

• Effekt av systemspenning: Elektriske feltintensiteten rundt ledningene avhenger av potensialforskjellen mellom dem. En høyere potensialforskjell fører til en høyere elektrisk feltintensitet, og dermed en mer uttalte corona. Corona-tap øker med en økning i spenning.

• Avstand mellom ledninger: Hvis avstanden mellom to ledninger er mye større enn ledningens diameter, forekommer corona-tap. Når denne avstanden utvides over en viss grense, minker det dielektriske mediumet mellom dem, noe som reduserer corona-tap.

Ulemper ved corona-løsning

De negative effektene av corona er som følger:

• Indikasjon på strømtap: Et skjær dukker opp rundt ledningen, som er et klart tegn på at det forekommer strømtap på den.

• Lydavvik og strømtap: Corona-effekten genererer lydavvik, og dette lydavviket følges av strømtap på ledningen.

• Ledningsvibrasjon: Corona-effekten forårsaker vibrasjon i ledningen, noe som kan påvirke dens konstruksjonelle integritet over tid.

• Korrosjon på grunn av ozongenerering: Corona genererer oson, som igjen gjør ledningen utsatt for korrosjon, noe som forkorter dens levetid.

• Ikkje-sinusformede signaler og spenningsfall: Det produserer ikkje-sinusformede signaler, noe som fører til ikkje-sinusformede spenningsfall langs linja, noe som kan forstyrre normal drift av elektrisk utstyr koblet til linja.

• Minskning i linjeeffektivitet: Strømtapet som skyldes corona, reduserer betydelig den totale effektiviteten av overføringslinja.

• Radio- og TV-forstyrrelser: Corona-effekten kan forstyrre radio- og TV-signaler, noe som kan forårsake forstyrrelser i kommunikasjon og sendetjenester.

Minimering av corona

Siden corona reduserer effektiviteten av overføringsledninger, er det viktig å minimere den. Følgende tilnærminger kan vurderes for å kontrollere corona:

• Øking av ledningsdiameter: Å øke diameteren av ledninger er en effektiv måte å redusere corona-tap. Dette kan oppnås ved å bruke tomromsledninger eller stålkeret aluminiumsledninger (ACSR). Disse typene ledninger øker ikke bare diameteren, men beholder også nødvendig mekanisk styrke og elektrisk ledningskapasitet.

• Juster spenningen i linja: Spenningen i overføringsledninger bestemmes av økonomiske faktorer. Selv om øking av avstanden mellom ledninger kan øke den forstyrrende spenningen, har denne metoden praktiske begrensninger. For eksempel kan for stor avstand kreve mer land, øke byggekostnadene og sette utfordringer for strukturell stabilitet.

• Optimalisering av ledningsavstand: Selv om øking av avstanden mellom ledninger kan øke spenningsfall på grunn av økt induktiv reaktivitet, kan en riktig justering av avstanden innen rimelige grenser hjelpe med å kontrollere corona. Det trengs en balanse mellom å redusere corona og å opprettholde akseptable spenningsnivåer for strømoverføring.

Viktige poenger

• Forstyrrende spenning: Dette refererer til den minste spenningen ved hvilken luftisoleringen brytes ned, markeringen av starten på corona. Når denne spenningen er nådd, begynner luften mellom ledningene å ionisere, noe som fører til dannelse av corona.

• Visuell kritisk spenning: Dette er den minste spenningen ved hvilken synlig corona blir tydelig. Under denne spenningen, selv om corona kan fremdeles forekomme på et usynlig nivå, er den karakteristiske glød assosiert med corona ikke observerbar.