Korona Eksaŭto: Kiel Malpligrandigi la Koronan Efekton
Korona Disŝargo, ankaŭ konata kiel la Korona Efekto, estas elektra disŝarĝa fenomeno, kiu okazas, kiam konduktoro transportanta alta voltado ionizas la ĉirkaŭan fluidon, ofte aer. La korona efekto okazos en alta-volta sistemoj, escepte se sufiĉa atento estas dediĉita al limigo de la forto de la ĉirkaŭa elektra kampo.
Ĉar korona disŝargo implikas energian perdon, inĝenieroj celas redukti koronan disŝargon por minimumigi elektran energian perdon, produkcjon de ozono gaso, kaj radiinterferon.
Korona disŝargo povas kaŭzi audigan sisilon aŭ krakadon dum ĝi ionizas la aeron ĉirkaŭ la konduktoroj. Tio estas komuna en alta-volta elektra energiotransmeto linioj. La korona efekto ankaŭ povas produkti violetan briladon, produkcjon de ozono gaso ĉirkaŭ la konduktoro, radiinterferon, kaj elektran energian perdon.
Kio estas la Korona Efekto?
La korona efekto okazas nature, ĉar la aero ne estas perfekta izolilo — ĝi enhavas multajn libere elektronon kaj ionojn sub normalaj kondiĉoj. Kiam elektra kampo estas etablitaj en la aero inter du konduktoroj, la libera ionoj kaj elektronoj en la aero spertas forton. Pro tio, la ionoj kaj libera elektronoj akceliĝas kaj moviĝas en la kontraŭa direkto.
La ŝarĝitaj partikloj dum ilia moviĝo koliziis unu kun la alia kaj ankaŭ kun malrapide movantaj neŝarĝitaj molekuloj. Tial la nombro de ŝarĝitaj partikloj rapide pligrandiĝas. Se la elektra kampo estas sufiĉe forta, dielektra malsukceso de aero okazos kaj arko formiĝos inter la konduktoroj.
Elektra energiotransmeto traktas la masan transferon de elektra energio, de generadaj stacioj situataj multaj kilometroj for de la ĉefaj konsumcentroj aŭ urboj. Pro tio, longdistanca transmeto konduktoroj estas de plej grava neceso por efektiva energitransfero — kiu evidente rezultigas grandajn perdojn en la sistemo.
Minimumigi tiujn energioperdojn estis granda defio por energiinĝenieroj. Korona disŝargo povas signife redukti la efikecon de EHV (Ekstra Alta Volta) linioj en energisistemoj.
Du faktoroj estas gravaj por okazo de korona disŝargo:
Alternantaj elektraj potencialaj diferencoj devas esti provizitaj tra la linio.
La spacado de la konduktoroj devas esti sufiĉe granda kompare al la diametro de la linio.
Kiam alternanta elektra fluo estas farita flui tra du konduktoroj de transmeto linio kies spacado estas granda kompare al iliaj diametroj, la aero ĉirkaŭ la konduktoroj (komponita el ionoj) estas subjektata al dielektra streĉo.
Je malaltaj valoroj de la provizita voltado, nenio okazas, ĉar la streĉo estas tro malgranda por ionizi la aeron ekstere. Sed kiam la potenciala diferenco pligrandiĝas pli ol iu limvaloro (konata kiel la kritika perturbiga voltado), la kampla forto fariĝas sufiĉe forta por ke la aero ĉirkaŭ la konduktoroj disociiĝu en ionojn — farante ĝin kondukema. Tiu kritika perturbiga voltado okazas ĉirkaŭ 30 kV.
La ionizita aero rezultigas elektran disŝargon ĉirkaŭ la konduktoroj (pro la fluo de tiuj ionoj). Tio donas naissan mallumon, kune kun sisejo kaj liberigo de ozono.
Tiu fenomeno de elektra disŝargo okazanta en alta-volta transmeto linioj estas konata kiel la korona efekto. Se la voltado tra la linioj daŭre pligrandiĝas, la lumo kaj sisejo iĝas pli kaj pli intenzivaj — induktante altan energian perdon en la sistemon.
Faktoroj Afektantaj Koronan Perdon
La linia voltado de la konduktoro estas la ĉefa determinanta faktoro por korona disŝargo en transmeto linioj. Je malaltaj valoroj de voltado (pli malgrandaj ol la kritika perturbiga voltado), la streĉo sur la aero ne estas sufiĉe alta por kaŭzi dielektran malsukceson — kaj do ne okazas elektra disŝargo.
Kun pligrandiganta voltado, la korona efekto en transmeto linio okazas pro la ionizo de atmosfera aero ĉirkaŭ la konduktoroj — ĝi ĉefe afektas la kondiĉojn de la kabolo kaj la fizikan staton de la atmosfero. La ĉefaj faktoroj afektantaj koronan disŝargon estas:
Atmosferaj Kondiĉoj
Kondiĉo de Konduktoroj
Spacado Inter Konduktoroj
Ni rigardu tiujn faktorojn pli detale:
Atmosferaj Kondiĉoj
La voltada gradienco por dielektra malsukceso de aero estas direktproporcia al la denseco de aero. Konsekvencaje, en tempestaj tagoj, la nombro de ionoj ĉirkaŭ la konduktoro pligrandiĝas pro kontinua aerfluo, farante elektran disŝargon pli verŝajna ol en klaraj veteraj tagoj.
La voltadsistemo devas esti dezinita por akomodi tiujn ekstremajn kondiĉojn.
Kondiĉo de Konduktoroj
La impakto de korona efekto estas altmerte dependa de la konduktoroj kaj ilia fizika kondiĉo. La fenomeno estas inverse proporcia al la diametro de la konduktoroj, implicante ke pligrandigo de diametro signife reduktas la koronan efekton.
Plue, la prezenteco de polvo aŭ asperceco sur la konduktoro reduktas la kritikan malsukcesan voltadon, farante la konduktorojn pli suspektaj al koronaj perdoj. Tiu faktoro estas aparte signifa en urboj kaj industria regionoj kun alta poluo, kie mitiga strategioj estas esencaj por kontraŭstarigi siajn negativajn efektojn sur la sistemon.
Spacado Inter Konduktoroj
La spacado inter konduktoroj estas grava elemento por korona disŝargo. Por ke korona disŝargo okazu, la spacado inter la linioj devas esti multe pli granda ol sia diametro.
Tamen, se la spacado estas tro granda, la dielektra streĉo sur la aero malpliiĝas, reduktante la koronan efekton. Se la spacado estas tro granda, korona disŝargo eble ne okazos tute en tiu regiono de la transmeto linio.
Strategioj por Redukti Koronan Disŝargon
Donite ke korona disŝargo neeviteble kondukas al energiperdo en formo de lumo, sono, varmo, kaj kemiaj reagoj, estas grava uzi strategiojn por minimumigi ĝian okazon en alta-volta retoj.
Korona disŝargo povas esti reduktita per:
Pligrandigo de la konduktora grandeco: Pli granda diametro de la konduktoro rezultigas malpliigon de la korona efekto.
Pligrandigo de la distanco inter konduktoroj: Pligrandigo de la spacado inter konduktoroj malpliigas la koronan efekton.
Uzo de bundlaj konduktoroj: Bundlaj konduktoroj pligrandigas la efektivan diametron de la konduktoro — do reduktante la koronan efekton.
Uzo de koronaj ringoj: Elektraj kampoj estas pli fortaj je punktoj de akra kurbiĝo de la konduktoro, do korona disŝargo unue okazas je akraj punktoj, randoj, kaj anguloj. Koronaj ringoj, kiuj estas elektrice konektitaj al la alta-volta konduktoro, ĉirkulas la punktojn kie la korona efekto plej verŝajne okazos. Ili efektive "rondigas" la konduktorojn, reduktante la akrecon de la konduktor surfaco, kaj distribuante la ŝarĝon super pli vasta areo, do reduktante koronan disŝargon. Koronaj ringoj estas uzataj je la terminaloj de tre alta-volta aparataro (kiel je la bushings de alta-volta transformiloj).
Korona Disŝargo kaj Fluo
Pli proksima rigardo al la rilato inter korona disŝargo kaj fluo revelas pliajn enspezojn pri la impakto de tiu fenomeno sur alta-volta sistemoj.
