Elektrik enerjisi iletimi , üretim istasyonlarından yük merkezlerine büyük miktarda elektrik enerjisi iletilmesi gerektiğinden genellikle çok yüksek voltajlarda gönderilir. Bu kadar yüksek voltajlarda korona etkisi adı verilen bir etki ortaya çıkar. Bu korona etkisi elektrik enerjisi kaybına neden olduğundan korona deşarjı olarak da adlandırılır .
İçindekiler →
İletim Hattında Korona Etkisi Nedir?
Yüksek gerilim iletim hattının altında durduğunuzda hiç tıslama sesi duydunuz mu? Bu tıslama sesi korona boşalmasından kaynaklanıyor. Korona deşarjına genellikle bir tıslama veya çatlama duyulabilir gürültü, görsel mor parıltı, iletken çevresinde ozon gazı üretimi, güç kaybı ve radyo paraziti eşlik eder.
İki iletken arasında bir potansiyel farkı uygulandığında, havada bir potansiyel gradyan (veya elektrik alanı) kurulur. Bu potansiyel gradyan, iletkenlerin yüzeylerinde maksimumdur. Bu potansiyel gradyanın etkisi altında, havadaki mevcut serbest elektronlar daha büyük hızlar kazanır. Bazı serbest elektronlar, kozmik ışınlar, UV radyasyonları vb. Nedeniyle havada her zaman mevcuttur. Uygulanan voltaj ne kadar büyükse, potansiyel gradyan o kadar büyük olur ve dolayısıyla serbest elektronların hızı da artar.
İletken yüzeylerindeki potansiyel gradyan yeterince büyük olduğunda (yaklaşık 30 kV / cm), mevcut serbest elektronlar, bir veya daha fazla elektronu ondan çıkarmak için yeterli hızda nötr hava moleküllerine çarpar. Bu nedenle, iletken yüzeylerin yakınındaki havanın kümülatif iyonlaşması meydana gelir. İyonize hava kısmen iletkendir. Korona ile sonuçlanan iyonize hava nedeniyle elektrik boşalması meydana gelir. İletkenler birbirine yeterince yakınsa hava yalıtımı bozulur ve bir kıvılcımla elektrik boşalması meydana gelir.
Koronanın oluşmaya başladığı minimum faz-nötr gerilime kritik bozucu gerilim denir. Ve tüm iletkenler boyunca görsel korona parıltısının göründüğü minimum faz-nötr gerilime görsel kritik gerilim denir .
Koronayı etkileyen faktörler
Atmosfer – Daha önce belirtildiği gibi korona havanın iyonlaşması sonucu oluşuyor. Havada her zaman bazı serbest elektronlar vardır (bu, havanın biraz önceden iyonize edildiği anlamına gelir). Ancak fırtınalı havalarda serbest elektron sayısı normal şartlardakinden fazladır. Böyle bir durumda korona çok daha düşük voltajda oluşur.
İletken boyutu – Korona deşarjı, iletkenlerin şekline ve boyutuna da bağlıdır. İletken yüzeyindeki düzensizlikler elektrik alanını lokasyonlarda yoğunlaştırarak bu noktalarda korona oluşmasına neden olur. Bu nedenle, örgülü bir iletken, pürüzsüz bir yüzeye sahip tek bir iletkenden daha fazla koronaya neden olur. Ayrıca, geniş çaplı iletkenler yüzeyde daha düşük elektrik alan gradyanına sahiptir. Bu nedenle, büyük çaplı iletkenler, küçük çaplı iletkenlere göre daha düşük korona üretir.
İletkenler arasındaki boşluk – İletkenler arasındaki daha büyük mesafe, aralarındaki elektrik gerilmelerini azaltır. Ve bu nedenle, iletkenler arasındaki mesafe ne kadar büyükse, korona oluşumu o kadar az olur.
Şebeke voltajı – Daha önce açıklandığı gibi, hat voltajı ne kadar az olursa, çevredeki havanın iyonlaşması o kadar az olur. Korona deşarjı, voltaj kritik yıkıcı voltaj olarak adlandırılan minimum kritik voltajdan daha büyük hale geldiğinde meydana gelmeye başlar.
Korona deşarjı nasıl azaltılır?
Korona deşarjına her zaman güç kaybı eşlik eder (bu, ses, ışık, ısı ve kimyasal etki şeklinde dağılır). Toplam kayıpların küçük bir yüzdesini oluştursa da, korona nedeniyle güç kaybı, faul veya yağışlı hava koşullarında önemli hale gelir. Korona deşarjı aşağıdaki yöntemlerle azaltılabilir:
İletken boyutunu artırarak – Yukarıda açıklandığı gibi, iletkenin çapı büyüdükçe korona deşarjı azalır.
İletkenler arasındaki mesafeyi artırarak – İletken aralığı ne kadar büyükse korona o kadar az meydana gelir.
Demetlenmiş iletkenlerin kullanılması – Demetlenmiş bir iletken kullanılması, iletkenin etkin çapını artırır. Bu, korona deşarjının azalmasıyla sonuçlanır.
Korona halkalarının kullanılması – İletken eğriliğinin keskin olduğu yerlerde elektrik alanı daha büyüktür. Bu nedenle ilk olarak keskin noktalarda, kenarlarda ve köşelerde korona boşalması meydana gelir. Bunu hafifletmek için, çok yüksek voltajlı bir transformatörün burçları gibi çok yüksek voltajlı ekipmanların terminallerinde korona halkaları kullanılır (Korona deşarjı ayrıca yüksek voltajlı ekipmanlarda da oluşur). Bir korona halkası, korona deşarjının meydana gelebileceği noktaları çevreleyen yüksek voltaj iletkenine elektriksel olarak bağlanır. Halka, pürüzsüz yuvarlak şekli nedeniyle yükü daha geniş bir alana dağıttığından, bu iletken yüzeyindeki potansiyel eğimi önemli ölçüde azaltır.
