Vad är koronaeffekt i överföring?

Definition: Coronaeffekten hänvisar till fenomenet där luften runt en ledare joniseras, vilket resulterar i ett ljusande sken följt av ett svärande ljud.

Luft fungerar som en dielektrisk medium mellan överföringslinjer. Med andra ord, den verkar som en isolator mellan strömförande ledare. När spänningen mellan ledarna är av växlande natur, flödar en laddningsström mellan ledarna. Denna laddningsström ökar spänningen på överföringslinjen.

Elektriska fältintensiteten ökar också pga laddningsströmmen. När elektriska fältintensiteten är mindre än 30 kV kan strömmen som induceras mellan ledarna försummas. Om dock spänningen stiger över 30 kV, börjar luften mellan ledarna att bli laddad och börjar att leda. Sparkning inträffar mellan ledarna tills isolerande egenskaperna hos ledarna helt bryts ned.

Innehåll

• Coronaeffekt

• Coronabildning

• Faktorer som påverkar corona

• Nackdelar med coronaläckage

• Minimering av corona

• Viktiga punkter

Corona Bildning

Luft är inte en perfekt isolator. Även under normala förhållanden innehåller den många fria elektroner och jon. När ett elektriskt fält etableras mellan ledare upplever dessa joner och fria elektroner en kraft. Som en konsekvens accelereras de och rör sig i motsatta riktningar.

Under sin rörelse kolliderar de laddade partiklarna med varandra och med långsamt rörliga oladdade molekyler. Konsekvent ökar antalet laddade partiklar snabbt, vilket förbättrar luftens ledningsförmåga mellan ledarna tills ett brytning inträffar. Vid denna punkt etableras en båge mellan ledarna.
Faktorer som påverkar corona
Följande är faktorer som påverkar coronan:

• Effekt av nätspänning: Högare nätspänning leder till större coronaförlust i linjerna. I lågspänningsöverföringslinjer är coronan försumbar eftersom det elektriska fältet är otillräckligt för att hålla igång jonisation.
  Tillståndet för ledarens yta: En slät ledare ger ett mer jämnt elektriskt fält jämfört med en grov. Ledargrovhet, orsakad av smuts, dam deposition, skrapningar osv., minskar coronaförlust i överföringslinjer.

• Luftdensitet: Coronaförlust är omvänt proportionell mot luftdensiteten. Det vill säga, coronaförlusten ökar när luftdensiteten minskar. Överföringslinjer i bergiga områden kan erfara högre coronaförlust än de i slättmarker eftersom luftdensiteten är lägre i bergiga regioner.

• Effekt av systemspänning: Elektriska fältintensiteten runt ledarna beror på potentialskillnaden mellan dem. En högre potentialskillnad leder till ett högre elektriskt fältintensitet och därför mer uttalad corona. Coronaförlust ökar med ökad spänning.

• Avstånd mellan ledare: Om avståndet mellan två ledare är mycket större än ledardiameter, inträffar coronaförlust. När detta avstånd förlängs över en viss gräns, minskar det dielektriska mediet mellan dem, vilket minskar coronaförlusten.

Nackdelar med coronaläckage

De negativa effekterna av corona är följande:

• Indikation på effektförlust: Ett sken dyker upp runt ledaren, vilket är ett tydligt tecken på att effektförlust inträffar på den.

• Ljudstörning och effektförlust: Coronaeffekten genererar ljudstörning, och detta ljud följs av effektförlust på ledaren.

• Ledarbrytning: Coronaeffekten gör att ledaren vibrerar, vilket kan påverka dess strukturella integritet över tid.

• Korrosion pga ozongenerering: Corona genererar ozon, vilket i sin tur gör ledaren mottaglig för korrosion, vilket förkortar dess livslängd.

• Icke-sinusformade signaler och spänningsfall: Den producerar icke-sinusformade signaler, vilket leder till icke-sinusformade spänningsfall längs linjen, vilket kan störa det normala driftsförloppet för elektrisk utrustning ansluten till linjen.

• Minskning av linjeffektivitet: Effektförlusten orsakad av corona minskar signifikant den totala effektiviteten av överföringslinjen.

• Radio- och TV-störning: Coronaeffekten kan störa radio- och TV-signaler, vilket orsakar störningar i kommunikation och sändningstjänster.

Minimering av corona

Eftersom corona minskar effektiviteten av överföringslinjer, är det viktigt att minimera den. Följande metoder kan övervägas för att kontrollera corona:

• Öka ledardiameter: Att öka diametern på ledare är en effektiv metod för att minska coronaförlust. Detta kan uppnås genom att använda holkroppade ledare eller stålmedaluminiumledare (ACSR). Dessa typer av ledare ökar inte bara diametern men bevarar också den nödvändiga mekaniska styrkan och elektriska ledningsförmågan.

• Anpassa linjespänning: Spänningen på överföringslinjer bestäms av ekonomiska faktorer. Även om ökning av avståndet mellan ledare kan höja den störande spänningen, har denna metod praktiska begränsningar. Till exempel kan excessivt avstånd kräva mer mark, öka byggnads kostnader och ställa utmaningar gällande strukturell stabilitet.

• Optimera ledaravstånd: Trots att ökning av avståndet mellan ledare kan öka spänningsfallet pga ökningen av induktiv reaktans, kan en korrekt justering av avståndet inom rimliga gränser hjälpa till att kontrollera corona. Ett balanserat förhållande behövs mellan att minska corona och bibehålla acceptabla spänningsnivåer för energiöverföring.

Viktiga punkter

• Störande spänning: Detta hänvisar till den lägsta spänningen vid vilken luftisoleringen bryts ner, vilket markerar början av corona. När denna spänning nås, börjar luften mellan ledarna att joniseras, vilket leder till bildandet av corona.

• Visuell kritisk spänning: Detta är den lägsta spänningen vid vilken synbar corona blir uppenbar. Under denna spänning, även om corona kan fortfarande ske på en icke-synbar nivå, är det karakteristiska skenet associerat med corona inte observerbart.