Korona-ontlading: Hoe om die Korona-effek te verlaag
Corona Ontlading, ook bekend as die Corona Effek, is 'n elektriese ontladingsverskynsel wat plaasvind wanneer 'n geleider met hoë spanning die omringende vloeistof, dikwels lug, ioniseer. Die corona effek sal in hoë-spanningsstelsels voorkom ten spyte van pogings om die sterkte van die omringende elektriese veld te beperk.
Aangesien corona ontlading 'n verlies aan energie beteken, soek ingenieurs maniere om corona ontlading te verminder om elektriese kragverlies, produksie van ozongas en radio interferensie te minimeer.
Corona ontlading kan 'n hoorbare sis- of kraakgeluid veroorsaak terwyl dit die lug rondom die geleiders ioniseer. Dit is algemeen in hoë-spannings-elektriese-kragoordraanlyne. Die corona effek kan ook 'n violet gloed, produksie van ozongas rondom die geleider, radio interferensie en elektriese kragverlies veroorsaak.
Wat is die Corona Effek?
Die corona effek vind natuurlik plaas omdat lug nie 'n perfekte isolator is nie—dit bevat baie vry elektrone en ionne onder normale toestande. Wanneer 'n elektriese veld in die lug tussen twee geleiders gestig word, sal die vry ionne en elektrone in die lug 'n krag ervaar. As gevolg hiervan word die ionne en vry elektrone versnel en in teenoorgestelde rigting beweeg.
Die gelade deeltjies bots tydens hul beweging met mekaar en ook met stadige, ongelade molekules. Daarom neem die aantal gelade deeltjies vinnig toe. As die elektriese veld sterk genoeg is, sal 'n dielektriese breek van lug plaasvind en 'n boog vorm tussen die geleiders.
Elektriese kragoordraan handel oor die grootsoortige oordrag van elektriese energie, van genereringsstasies wat baie kilometer weg van die hoof verbruiksentra of stede geleë is. Hierdie is die rede waarom langafstandoordraangeleiders van uiterste belang is vir effektiewe kragoordraan—wat onvermydelik groot verliese in die stelsel tot gevolg het.
Die minimisering van hierdie energieverliese was 'n groot uitdaging vir kragingenieurs. Corona ontlading kan die effektiwiteit van EHV (Ekstra Hoë Spanning) lyne in kragstelsels beduidend verminder.
Twee faktore is belangrik vir corona ontlading om plaas te vind:
Alternatiewe elektriese potensiaalverskille moet oor die lyn geskuif word.
Die afstand tussen die geleiders moet groot genoeg wees in vergelyking met die lyn diameter.
Wanneer 'n alternatiewe stroom laat vloei oor twee geleiders van 'n oordraanlyn waarvan die afstand groot is in vergelyking met hul diameters, word die lug rondom die geleiders (samengestel uit ionne) blootgestel aan dielektriese spanning.
By lae waardes van die voorsiening spanning, gebeur niks want die spanning is te klein om die lug buite te ioniseer. Maar wanneer die potensiaalverskil verby 'n drempelwaarde (bekend as die kritiese verstoringsspanning) toeneem, word die veldsterkte sterk genoeg om die lug rondom die geleiders in ionne te ontbind—dit maak dit geleidend. Hierdie kritiese verstoringsspanning kom by ongeveer 30 kV voor.
Die ioniseerde lug lei tot elektriese ontlading rondom die geleiders (as gevolg van die vloei van hierdie ionne). Dit gee aanleiding tot 'n vaag luminesente gloed, saam met 'n sisgeluid en die vrylating van ozon.
Dit fenomeen van elektriese ontlading wat in hoë-spanningsoordraanlyne plaasvind, staan bekend as die corona effek. As die spanning oor die lyne voortgaan om te styg, word die gloed en sisgeluid meer en meer intensief—en dit veroorsaak 'n hoë kragverlies in die stelsel.
Faktore wat Corona Verlies Beïnvloed
Die lynspanning van die geleider is die hoof bepalende faktor vir corona ontlading in oordraanlyne. By lae waardes van spanning (minder as die kritiese verstoringsspanning), is die spanning op die lug nie hoog genoeg om 'n dielektriese breek te veroorsaak—en dus geen elektriese ontlading plaasvind nie.
Met toenemende spanning, plaas die corona effek in 'n oordraanlyn plaas as gevolg van die ionisering van die atmosferiese lug rondom die geleiders—dit word hoofsaaklik beïnvloed deur die toestand van die kabel sowel as die fisiese toestand van die atmosfeer. Die hoof faktore wat corona ontlading beïnvloed, is:
Atmosferiese Toestande
Toestand van Geleiders
Afstand Tussen Geleiders
Laat ons hierdie faktore in groter detail beskou:
Atmosferiese Toestande
Die spanningsgradiënt vir die dielektriese breek van lug is direk eweredig aan lugdigtheid. Gevolglik, op stormdagte, neem die aantal ionne rondom die geleider toe as gevolg van kontinue lugvloei, wat elektriese ontlading meer waarskynlik maak as op heldere weerdae.
Die spanningsstelsel moet ontwerp word om hierdie ekstreme toestande te akkommodeer.
Toestand van Geleiders
Die impak van corona is hoogs afhanklik van die geleiders en hul fisiese toestand. Die verskynsel is invers eweredig aan die diameter van die geleiders, wat impliseer dat 'n toename in diameter die corona effek beduidend verminder.
Verder, die teenwoordigheid van vuil of ruheid op die geleider verlaag die kritiese breekspanning, wat die geleiders meer vatbaar maak vir corona verliese. Hierdie faktor is veral belangrik in stede en industriële areas met hoë vervuiling, waar bestrijdingsstrategieë noodsaaklik is om die negatiewe effekte op die stelsel te teenwerk.
Afstand Tussen Geleiders
Die afstand tussen geleiders is 'n kritiese element vir corona ontlading. Vir corona ontlading om plaas te vind, moet die afstand tussen die lyne veel groter wees as sy diameter.
Indien die afstand egter te groot is, verlaag die dielektriese spanning op die lug, wat die corona effek verminder. As die afstand te groot is, mag corona ontlading in daardie gedeelte van die oordraanlyn eers nie plaasvind nie.
Strategieë om Corona Ontlading te Verminder
Aangesien corona ontlading onvermydelik lei tot kragverlies in die vorm van lig, klank, hitte en chemiese reaksies, is dit noodsaaklik om strategieë te gebruik om dit in hoë-spanningsnetwerke te minimeer.
Corona ontlading kan vermind
