İletimde Korona Etkisi Nedir?

Tanım: Korona etkisi, biriletçi etrafındaki hava iyonlaştırıldığında oluşan parlak bir parıltı ve sızıntı sesiyle karakterize edilen bir olgudur.

Hava, iletim hatları arasındaki dielektrik ortam görevini görür. Başka bir deyişle, akım taşıyan biriletçiler arasında yalıtkan olarak işlev görür. Biriletçiler arasındaki indüklenen gerilim değişken doğasındaysa, biriletçiler arasında bir şarj akımı akar. Bu şarj akımı, iletim hattının gerilimini artırır.

Şarj akımı nedeniyle elektrik alan yoğunluğu da artar. Elektrik alan yoğunluğu 30 kV'dan düşük olduğunda, biriletçiler arasında indüklenen akım ihmal edilebilir. Ancak, gerilim 30 kV'yi aşarsa, biriletçiler arasındaki hava şarjlanmaya başlar ve iletken olmaya başlar. Biriletçiler arasında kıvılcımlar oluşur ve birileticilerin yalıtım özellikleri tamamen bozulana kadar devam eder.

İçerikler

• Korona etkisi

• Korona Oluşumu

• Koronayı etkileyen faktörler

• Korona salınımının dezavantajları

• Koronayı minimize etme

• Önemli noktalar

Korona Oluşumu

Hava mükemmel bir yalıtkan değildir. Normal koşullarda bile, birçok serbest elektron ve iyon içerir. Biriletçiler arasında bir elektrik alanı kurulduğunda, bu iyonlar ve serbest elektronlar bir kuvvet etkisine maruz kalır. Sonuç olarak, ivmelendirilerek zıt yönlere hareket ederler.

Hareketleri sırasında, yüklü parçacıklar birbirleriyle ve yavaş hareket eden yüksüz moleküllerle çarpışır. Buna bağlı olarak, yüklü parçacıkların sayısı hızla artar ve biriletçiler arasındaki havanın iletkenliği artarak bir çöküşe ulaşır. Bu noktada, biriletçiler arasında bir ark oluşur.
Koronayı etkileyen faktörler
Aşağıdaki faktörler koronayı etkiler:

• Tedarik geriliminin etkisi: Daha yüksek tedarik gerilimi, hatlarda daha fazla korona kaybına neden olur. Düşük gerilimli iletim hatlarında, elektrik alanın iyonizasyonu sürdürmek için yeterli olmadığından, korona ihmal edilebilir.
  Biriletici yüzeyinin durumu: Pürüzsüz bir biriletici, pürüzlü birine göre daha düzgün bir elektrik alan oluşturur. Kir, toz birikimi, çizikler vb. nedeniyle oluşan biriletici pürüzlülüğü, iletim hatlarındaki korona kaybını azaltır.

• Hava Yoğunluğu Faktörü: Korona kaybı, hava yoğunluğu faktörüne ters orantılıdır. Yani, hava yoğunluğu azaldıkça, korona kaybı artar. Dağlık bölgelerdeki iletim hatları, düzlük bölgelere göre daha yüksek korona kaybına sahip olabilir çünkü dağlık bölgelerde hava yoğunluğu daha düşüktür.

• Sistem geriliminin etkisi: Biriletçiler etrafındaki elektrik alan yoğunluğu, aralarındaki potansiyel farka bağlıdır. Daha yüksek potansiyel fark, daha yüksek bir elektrik alan yoğunluğuna ve dolayısıyla daha belirgin bir koronaya neden olur. Gerilim arttıkça, korona kaybı da artar.

• Birileticiler arasındaki mesafe: İki biriletici arasındaki mesafe, biriletici çapından çok büyükse, korona kaybı oluşur. Bu mesafe belirli bir sınırdan öteye uzatıldığında, aralarındaki dielektrik ortam azalır ve korona kaybı azalır.

Korona salınımının dezavantajları

Korona etkisinin olumsuz etkileri aşağıdaki gibidir:

• Güç kaybı göstergesi: Biriletici etrafında bir parıltı belirir, bu da üzerinde gerçekleşen güç kaybının açık bir işaretidir.

• Ses gürültüsü ve güç kaybı: Korona etkisi ses gürültüsü oluşturur ve bu gürültü, birileticide güç kaybıyla eşlik eder.

• Biriletici titreşimi: Korona etkisi, birileticinin titreşmesine neden olur ve zaman içinde yapısal bütünlüğünü etkileyebilir.

• Ozon üretimi nedeniyle aşınma: Korona, oksijeni oluşturmaya neden olur ve bu, birileticinin aşınmasına ve ömrünün kısalmasına neden olur.

• Non-sinusoidal sinyaller ve gerilim düşümleri: Non-sinusoidal sinyaller üretir, bu da hattın boyunca non-sinusoidal gerilim düşümlerine neden olur ve hattan beslenen elektrik ekipmanlarının normal işlemesini bozabilir.

• Hat verimliliğinin azalması: Korona nedeniyle oluşan güç kaybı, iletim hattının genel verimliliğini önemli ölçüde azaltır.

• Radyo ve TV interferansı: Korona etkisi, radyo ve televizyon sinyallerini etkileyebilir, iletişim ve yayın hizmetlerinde kesintilere neden olabilir.

Koronayı minimize etme

Korona, iletim hatlarının verimliliğini azalttığından, onu minimize etmek önemlidir. Aşağıdaki yaklaşımlar, koronayı kontrol etmek için düşünülebilir:

• Biriletici çapını artırma: Biriletici çapını büyütmek, korona kaybını azaltmak için etkili bir yöntemdir. Bu, boş birileticiler veya alüminyum kaplı çelik çekirdekli (ACSR) birileticiler kullanılarak gerçekleştirilebilir. Bu tür birileticiler, çapı artırırken aynı zamanda gerekli mekanik dayanımı ve elektriksel iletkenliği de sağlar.

• Hat gerilimini ayarlama: İletim hatlarının gerilimi ekonomik faktörlere bağlıdır. Birileticiler arasındaki mesafeyi artırmak, bozucu gerilimi artırabilir, ancak bu yöntem pratik sınırlamaları vardır. Örneğin, aşırı mesafe, daha fazla araziyi gerektirebilir, inşaat maliyetlerini artırabilir ve yapısal istikrar açısından zorluklar yaşatabilir.

• Biriletici mesafesini optimize etme: Birileticiler arasındaki mesafeyi artırmak, endüktif reaktansa bağlı olarak gerilim düşümünü artırabilir, ancak makul sınırlar içinde uygun bir şekilde ayarlanarak koronayı kontrol etmeye yardımcı olabilir. Koronayı azaltma ve kabul edilebilir güç iletimi için gereken gerilim seviyelerini koruma arasında bir denge sağlanmalıdır.

Önemli noktalar

• Bozucu gerilim: Havanın yalıtım özelliğinin bozulduğu minimum gerilimdir ve bu, koronanın başlangıcını işaret eder. Bu gerilime ulaşıldığında, birileticiler arasındaki hava iyonlaşmaya başlar ve korona oluşur.

• Görsel kritik gerilim: Görünür korona belirginleştiği minimum gerilimdir. Bu gerilimin altında, korona görünmez düzeyde olabilir, ancak korona ile ilişkilendirilen karakteristik parıltı gözle görülmez.