ٹرانسمیشن میں کورونا اثر کیا ہے؟

تعریف: کورونا اثر پدیده‌ای است که در آن هوا حول رسانه برق یونیزه می‌شود، که منجر به روشنایی نورانی همراه با صدای خرخر شدن می‌گردد۔

هوا به عنوان محیط دی الکتریک بین خطوط انتقال عمل می‌کند۔ به عبارت دیگر، به عنوان یک عایق بین رسانه‌های حامل جریان عمل می‌کند۔ وقتی ولتاژ القاء شده بین رسانه‌ها متناوب است، جریان شارژی بین رسانه‌ها جریان می‌یابد۔ این جریان شارژی ولتاژ خط انتقال را افزایش می‌دهد۔

شدت میدان الکتریکی نیز به دلیل جریان شارژی افزایش می‌یابد۔ وقتی شدت میدان الکتریکی کمتر از 30 کلوولت است، جریان القاء شده بین رسانه‌ها می‌تواند نادیده گرفته شود۔ اما اگر ولتاژ فراتر از 30 کلوولت بالا رود، هوا بین رسانه‌ها شارژ می‌شود و شروع به رسانایی می‌کند۔ تا زمانی که خصوصیات عایقی رسانه‌ها کاملاً تخریب شود، بین رسانه‌ها شعله‌زنی رخ می‌دهد۔

فهرست مطالب

• اثر کورونا

• تشکیل کورونا

• عوامل مؤثر بر کورونا

• معایب رها شدن کورونا

• کاهش کورونا

• نقاط مهم

تشکیل کورونا

هوا یک عایق کامل نیست۔ حتی در شرایط عادی، شامل الکترون‌های آزاد و یون‌های متعددی است۔ وقتی یک میدان الکتریکی بین رسانه‌ها ایجاد می‌شود، این یون‌ها و الکترون‌های آزاد تحت تأثیر نیرو قرار می‌گیرند۔ به طوری که شتاب می‌گیرند و در جهات مخالف حرکت می‌کنند۔

در طول حرکت، ذرات شارژ شده با یکدیگر و با مولکول‌های ناشارژ و کند حرکت برخورد می‌کنند۔ بنابراین، تعداد ذرات شارژ شده به سرعت افزایش می‌یابد، رسانایی هوا بین رسانه‌ها را تقویت می‌کند تا زمانی که تخریب رخ می‌دهد۔ در این نقطه، قوس الکتریکی بین رسانه‌ها تشکیل می‌شود۔
عوامل مؤثر بر کورونا
عوامل زیر بر کورونا تأثیر می‌گذارند:

• تأثیر ولتاژ تغذیه: ولتاژ تغذیه بالاتر منجر به کاهش بیشتر کورونا در خطوط می‌شود۔ در خطوط انتقال با ولتاژ پایین، کورونا ناچیز است زیرا میدان الکتریکی برای حفظ یونیزه شدن کافی نیست۔
  حالت سطح رسانه: رسانه صاف میدان الکتریکی یکنواخت‌تری نسبت به رسانه خشن ایجاد می‌کند۔ خشونت رسانه، که به دلیل آلودگی، انباشتگی غبار، خراش و غیره ایجاد می‌شود، کاهش کورونا در خطوط انتقال را کاهش می‌دهد۔

• عامل چگالی هوا: کاهش کورونا با چگالی هوا معکوس است۔ یعنی، کاهش کورونا با کاهش چگالی هوا افزایش می‌یابد۔ خطوط انتقال در مناطق کوهستانی ممکن است کاهش کورونا بیشتری نسبت به خطوط در دشت‌ها تجربه کنند، زیرا چگالی هوا در مناطق کوهستانی کمتر است۔

• تأثیر ولتاژ سیستم: شدت میدان الکتریکی حول رسانه‌ها به اختلاف پتانسیل بین آنها بستگی دارد۔ اختلاف پتانسیل بالاتر منجر به شدت میدان الکتریکی بالاتر و در نتیجه کورونا بیشتر می‌شود۔ کاهش کورونا با افزایش ولتاژ افزایش می‌یابد۔

• فاصله بین رسانه‌ها: اگر فاصله بین دو رسانه بسیار بیشتر از قطر رسانه باشد، کاهش کورونا رخ می‌دهد۔ وقتی این فاصله فراتر از حد مشخصی افزایش یابد، محیط دی الکتریک بین آنها کاهش می‌یابد و کاهش کورونا کاهش می‌یابد۔

معایب رها شدن کورونا

اثرات نامطلوب کورونا به شرح زیر است:

• نشانه کاهش قدرت: یک روشنایی حول رسانه ظاهر می‌شود که نشانه واضحی از کاهش قدرت روی آن است۔

• صدا و کاهش قدرت: اثر کورونا صدایی تولید می‌کند و این صدا همراه با کاهش قدرت روی رسانه است۔

• لرزش رسانه: اثر کورونا باعث لرزش رسانه می‌شود که می‌تواند با گذشت زمان روی ساختار آن تأثیر بگذارد۔

• آبکافت به دلیل تولید اوزون: کورونا اوزون تولید می‌کند که باعث آبکافت رسانه می‌شود و عمر آن را کاهش می‌دهد۔

• سیگنال‌های غیرسینوسی و کاهش ولتاژ: این اثر سیگنال‌های غیرسینوسی تولید می‌کند که منجر به کاهش ولتاژ غیرسینوسی در طول خط می‌شود و می‌تواند عملکرد معمول تجهیزات برقی متصل به خط را مختل کند۔

• کاهش کارایی خط: کاهش قدرت ناشی از کورونا کارایی کلی خط انتقال را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد۔

• مداخله در رادیو و تلویزیون: اثر کورونا می‌تواند با سیگنال‌های رادیو و تلویزیون مداخله کند و موجب اختلال در خدمات ارتباطی و پخش شود۔

کاهش کورونا

از آنجا که کورونا کارایی خطوط انتقال را کاهش می‌دهد، کاهش آن ضروری است۔ روش‌های زیر می‌توانند برای کنترل کورونا در نظر گرفته شوند:

• افزایش قطر رسانه: افزایش قطر رسانه روش موثری برای کاهش کورونا است۔ این امر می‌تواند با استفاده از رسانه‌های توخالی یا رسانه‌های آلومینیوم با هسته فولادی (ACSR) انجام شود۔ این نوع رسانه‌ها نه تنها قطر را افزایش می‌دهند بلکه قدرت مکانیکی و رسانایی الکتریکی لازم را نیز حفظ می‌کنند۔

• تنظیم ولتاژ خط: ولتاژ خطوط انتقال توسط عوامل اقتصادی تعیین می‌شود۔ اگرچه افزایش فاصله بین رسانه‌ها می‌تواند ولتاژ مخرب را افزایش دهد، این روش محدودیت‌های عملی دارد۔ برای مثال، فاصله بیش از حد ممکن است نیاز به زمین بیشتر، افزایش هزینه‌های ساخت و چالش‌های ساختاری را به همراه داشته باشد۔

• بهینه‌سازی فاصله بین رسانه‌ها: اگرچه افزایش فاصله بین رسانه‌ها می‌تواند باعث افزایش ولتاژ کاهش یافته به دلیل افزایش واکنش القایی شود، تنظیم صحیح فاصله در حدود منطقی می‌تواند به کنترل کورونا کمک کند۔ نیاز است توازنی بین کاهش کورونا و حفظ سطح قابل قبول ولتاژ برای انتقال قدرت برقرار شود۔

نقاط مهم

• ولتاژ مخرب: این مقدار کمترین ولتاژی است که در آن عایق هوا تخریب می‌شود و آغاز کورونا رخ می‌دهد۔ وقتی این ولتاژ رسیده شود، هوا بین رسانه‌ها شروع به یونیزه شدن می‌کند و کورونا تشکیل می‌شود۔

• ولتاژ بحرانی بصری: این کمترین ولتاژی است که در آن کورونا قابل دیدن می‌شود۔ زیر این ولتاژ، در حالی که کورونا ممکن است در سطح غیرقابل دیدن رخ دهد، روشنایی مشخص مرتبط با کورونا قابل مشاهده نیست۔