Zoals we in onze vorige artikelen over de transmissielijnen hebben besproken, hoe de elektrische stroom wordt overgedragen via transmissielijngeleiders van het productiehuis naar de verbruikers. Tijdens het overbrengen van elektrische stroom naar gebruikers vertonen de geleiders enkele visuele en geluidseffecten. Het resultaat is dat er een vermogensverlies optreedt op de transmissielijnen, wat bekend staat als het Corona-effect.

Wat is corona-effect / ontlading in transmissielijnen?

"Het fenomeen van violette gloed, sissend geluid en de productie van ozongas in een bovengrondse transmissielijn wordt corona genoemd"

Wanneer een wisselend potentiaalverschil wordt toegepast over transmissielijnen met twee geleiders waarvan de afstand groter is in vergelijking met hun doorsnedediameter. Er is geen verandering in de lucht rond de draden als de spanning laag is. Maar wanneer het potentiaalverschil een bepaalde waarde overschrijdt die kritische verstorende spanning wordt genoemd, worden de geleiders omgeven door een zwakke violette gloed die corona wordt genoemd. Dit effect kan gepaard gaan met het sissende geluid, de violette gloed, radiostoring en de productie van ozon.

Hoe hoger de spanning, hoe hoger en groter de lichtomhulling die rond de geleiders wordt geproduceerd, geluid en vermogensverlies. En als het potentiaalverschil groter is dan de doorslagwaarde, is er een flashover opgetreden tussen de geleiders en is de luchtisolatie verbrand. Als de geleiders glad en gepolijst zijn, zal er een uniforme gloed rond de geleiders verschijnen, terwijl de ruwe punten helderder zullen lijken op gepolijste geleiders. Bij gelijkspanning is corona anders. De positieve draad heeft rondom een ​​gelijkmatige gloed, terwijl rond de negatieve draad een vlekkerige gloed wordt waargenomen.

Theorie van corona-vorming:

           Er is altijd enige ionisatie in de lucht aanwezig als gevolg van kosmische, ultraviolette stralen en radioactiviteit. Dus onder normale omstandigheden bevat de lucht enkele vrije elektronen, negatieve ionen en neutrale moleculen. Maar wanneer het potentiaalverschil tussen de geleiders een bepaalde waarde overschrijdt, ontstaat er een potentiaalgradiënt op het oppervlak van de geleider. Wanneer de potentiaalgradiënt 30 kv/cm bereikt, is dat voldoende voor het vrije elektron om met een neutraal molecuul in te slaan met voldoende kracht om een ​​elektron uit te zenden. Dit proces vindt plaats in andere moleculen die meer vrije elektronen uitzenden. Dit proces is cumulatief en daarom sprongen grote elektronen in de lucht rond de geleiders, de lucht is nu geïoniseerd en de vonk treedt op tussen de geleiders. Nu kan het corona-effect in twee delen worden verdeeld, een is het geluid en een ander is het visuele deel.

1. Kritieke storende spanning : Het is de minimale fase-neutrale spanning waarbij corona optreedt. beschouw twee geleiders met een straal r en de ruimte b/w is d. als V spanning heeft aangelegd, dan is de potentiaalgradiënt aan het oppervlak van geleiders,

   g =[V/ r loge (d/r)] volt/cm 

2. Visueel kritische spanning: Het is de minimale fase-neutrale spanning waarbij rondom de geleiders een gloed verschijnt. Men heeft gezien dat in het geval van parallelle geleiders de corona-gloed niet begint bij de verstorende spanning Vc maar bij een hogere spanning, Vv die visueel kritische spanning wordt genoemd. De faseneutrale effectieve waarde van visuele kritische spanning wordt gegeven door de volgende formule,
   

Factoren die van invloed zijn op corona

Het fenomeen corona kan zowel door de fysieke toestand van de atmosfeer als door de toestand van de lijn worden beïnvloed. Dit zijn de factoren waarvan corona afhankelijk is.

1. Sfeer :Omdat corona is gevormd door de ionisatie van de lucht rond de geleiders, wordt corona beïnvloed door de fysieke toestand van de atmosfeer. Bij stormachtig weer is het aantal ionen groter dan normaal, waardoor de corona bij veel minder spanning kan optreden dan bij mooi weer.

2. Afmeting en vorm geleider :De corona kan ook worden beïnvloed door de fysieke vorm en grootte van de geleider. Als het oppervlak van de geleider onregelmatig is, zal dit aanleiding geven tot de corona in vergelijking met de massieve geleider. Omdat de oneffenheid van de geleider meer kans op corona geeft dan een geleider met een glad oppervlak.

3. Spatiëring z/w de geleiders :De afstand tussen de geleiders van de transmissielijn moet groter zijn dan de diameter van de geleiders, want als de afstand b/w de geleiders kleiner is, kan de lucht die de geleiders omringt bij lage spanning worden geïoniseerd.

4. Lijnspanning :De lijnspanning heeft grote invloed op de corona. Als de lijnspanning laag is, zal er geen verandering in de omringende lucht zijn en wordt er dus geen corona gevormd. Als de lijnspanning echter een bepaalde waarde overschrijdt, ontwikkelen zich elektrostatische spanningen aan het oppervlak van de geleiders die de lucht ioniseerden en wordt corona gevormd.

Methoden om het corona-effect te verminderen

Er is waargenomen dat intense corona-effecten worden waargenomen bij een werkspanning van 33 kv of hoger; daarom moet bij het ontwerpen van de transmissielijnen en onderstations de nodige zorg worden besteed om dit soort enorme en destructieve effecten van een corona te voorkomen. Hieronder volgen de methoden om de effecten van corona-ontlading te verminderen.

1. Door de geleidergrootte te vergroten :Door de afmeting van de geleider te vergroten, wordt de spanning waarbij corona optreedt verhoogd en dus corona-effecten aanzienlijk verminderd.

2. Door de afstand tussen de geleiders te vergroten :Door de ruimte tussen de geleiders van transmissielijnen te vergroten, kan het corona-effect aanzienlijk worden verminderd. We moeten de ruimte z/w geleiders vergroten vanuit de ruimte waar corona optreedt. Toenemende ruimte herbergt meer deeltjes b/w de geleiders.

Voor- en nadelen van het corona-effect

Corona heeft veel voor- en nadelen. Bij het juiste ontwerp van een bovengrondse hoogspanningslijn worden de volgende voor- en nadelen als de belangrijkste beschouwd.

Verdiensten

1. Door corona worden de zwart-wit geleiders in de ruimte geïoniseerd en worden ze geleidend, waardoor de virtuele diameter van de geleider wordt vergroot.
2. Corona vermindert de effecten van transiënten veroorzaakt door pieken.

Minpunten

1. Corona gaat gepaard met energieverlies. Dit beïnvloedt de efficiëntie van de transmissielijnen.
2. Ozon wordt ook geproduceerd in de corona en kan corrosie veroorzaken.
3. De stroom die door de lijn wordt getrokken als gevolg van corona is niet-sinusvormig en daarom treedt er een niet-sinusvormige spanningsval op in de lijn.