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Corona-Entladung - ihre Auswirkungen und Methoden zur Verringerung

Die elektrische Energieübertragung regelt im Allgemeinenbei sehr hohen Spannungen muss ein Großteil der elektrischen Energie von Erzeugungsstationen zu Lastzentren übertragen werden. Bei diesen hohen Spannungen wird ein Effekt genannt Corona-Effekt ist vorgestellt. Da dieser Corona-Effekt zum Verlust elektrischer Energie führt, wird er auch als bezeichnet Corona-Entladung.

Was ist der Corona-Effekt in der Übertragungsleitung?

Haben Sie schon einmal ein Zischen gehört, wenn Sie unter einer Hochspannungsleitung stehen? Das Das Zischen ist auf die Koronaentladung zurückzuführen. Die Koronaentladung wird normalerweise begleitet von einem zischenden oder knackenden hörbaren Geräusch, visuellem violettem Glühen, der Erzeugung von Ozongas um den Leiter herum, Stromverlust und Funkstörungen.
Wenn eine Potentialdifferenz angewendet wird zwischenBei zwei Leitern wird ein potentieller Gradient (oder ein elektrisches Feld) in der Luft aufgebaut. Dieser Potentialgradient ist an den Oberflächen der Leiter maximal. Unter dem Einfluss dieses Potentialgradienten werden die in der Luft vorhandenen freien Elektronen schneller. Einige freie Elektronen sind aufgrund von kosmischen Strahlen, UV-Strahlung usw. immer in der Luft vorhanden. Je größer die angelegte Spannung, desto größer der Potentialgradient und somit die Geschwindigkeit der freien Elektronen.
Wenn der Potentialgradient an Leiterflächenist groß genug (etwa 30 kV / cm), treffen vorhandene freie Elektronen mit ausreichender Geschwindigkeit auf neutrale Luftmoleküle, um ein oder mehrere Elektronen davon zu entfernen. Daher tritt eine kumulative Ionisierung der Luft in der Nähe der Leiteroberflächen auf. Ionisierte Luft ist teilweise leitfähig. Eine elektrische Entladung tritt aufgrund der ionisierten Luft auf, was zu Korona führt. Und wenn die Leiter nahe genug sind, bricht die Luftisolierung zusammen und die elektrische Entladung erfolgt durch einen Funken.
Die minimale Phase-Neutral-Spannung, bei der die Corona auftritt, wird als bezeichnet kritische Störspannung. Die minimale Phase-Neutral-Spannung, bei der visuelles Corona-Glühen auf allen Leitern auftritt, wird als bezeichnet visuelle kritische Spannung.

Faktoren, die die Korona beeinflussen

  • Atmosphäre: Wie bereits erklärt, bildet sich die Coronaaufgrund der Ionisierung der Luft. Es gibt immer einige freie Elektronen in der Luft (was bedeutet, dass Luft zu einem gewissen Grad vorionisiert wird). Bei stürmischem Wetter ist die Anzahl der freien Elektronen jedoch größer als bei normalen Bedingungen. In einem solchen Fall tritt Corona bei einer viel geringeren Spannung auf.
  • Leitergröße: Die Koronaentladung hängt auch von der Form und der Form abGröße der Leiter. Unregelmäßigkeiten auf der Leiteroberfläche bündeln das elektrische Feld an Stellen und führen an diesen Stellen zu Korona. So führt ein verseilter Leiter zu mehr Korona als ein massiver Leiter mit glatter Oberfläche. Leiter mit großem Durchmesser haben auch einen geringeren elektrischen Feldgradienten an der Oberfläche. Daher erzeugen Leiter mit großem Durchmesser eine niedrigere Korona als Leiter mit kleinem Durchmesser.
  • Abstand zwischen den Dirigenten: Ein größerer Abstand zwischen den Leitern verringert die elektrischen Spannungen zwischen ihnen. Je größer der Abstand zwischen den Leitern ist, desto geringer ist die Corona-Bildung.
  • Leitungsspannung: Wie bereits erläutert, ist die Zeile wenigerSpannung, weniger Ionisierung der Umgebungsluft. Die Corona-Entladung beginnt, wenn die Spannung größer wird als eine minimale kritische Spannung, die als kritische Störspannung bezeichnet wird.

Wie kann man die Koronaentladung reduzieren?

Corona-Entladung wird immer von Macht begleitetVerlust (der in Form von Schall, Licht, Wärme und chemischen Einflüssen abgebaut wird). Obwohl es nur einen kleinen Prozentsatz der Gesamtverluste ausmacht, wird der durch Corona verursachte Leistungsverlust bei schlechten oder nassen Wetterbedingungen erheblich. Die Koronaentladung kann auf folgende Weise reduziert werden:
  • Durch Erhöhen der Leitergröße: Wie oben erläutert, ist die Koronaentladung um so kleiner, je größer der Durchmesser des Leiters ist.
  • Durch Erhöhen des Abstands zwischen den Leitern: Je größer der Leiterabstand ist, desto geringer ist die Korona.
  • Verwenden von gebündelten Leitern: Die Verwendung eines gebündelten Leiters erhöht den effektiven Durchmesser des Leiters. Dies führt zu einer Verringerung der Koronaentladung.
  • Corona-Ringe verwenden: Das elektrische Feld ist dort größer, wo der Leiter stehtKrümmung ist scharf. Daher tritt die Koronaentladung zuerst an den scharfen Punkten, Kanten und Ecken auf. Um dies zu mildern, werden Koronaringe an den Anschlüssen von Hochspannungsanlagen eingesetzt, beispielsweise an den Durchführungen eines Hochspannungswandlers (die Koronaentladung tritt auch in Hochspannungsanlagen auf). Ein Koronaring ist elektrisch mit dem Hochspannungsleiter verbunden und umgibt die Stellen, an denen eine Koronaentladung auftreten kann. Dadurch wird der Potentialgradient an der Oberfläche des Leiters erheblich verringert, da der Ring die Ladung aufgrund seiner glatten runden Form über einen größeren Bereich verteilt.
Koronaentladung auf einem Koronaring einer 500 kV Freileitung
Corona-Entladung auf einem Corona-Ring einer 500-kV-Freileitung
Bildquelle: Wikimedia Commons

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