Коронний розряд
Коронний розряд це самостійний розряд, при котрому ударна йонізація електронами має місце не на всій довжині проміжку, а лише біля електродів. Коронний розряд може мати лавинну і стримерну форми. Пробій коронуючого проміжку відбувається при напрузі, яка більша за початкову.
Корона представляє цікавість у зв’язку з втратами енергії при коронуванні ЛЕП. Наприклад, на лініях надвисокої напруги втрати енергії при коронуванні проводів ЛЕП в погану погоду складають 100-200 кВт на кілометр лінії і більше. Крім того, продукти йонізації повітря руйнуючи діє на ізоляцію та металічну арматуру. Коронний розряд також є джерелом акустичного струму і високочастотного електромагнітного випромінювання (спектр частот 0,154-100 МГц), котре створює завади радіо- і телеприйманню.
При коронному розряді відбувається йонізація повітря і біля поверхні проводу утворюється об’ємний заряд того ж знаку, що і полярність і напруга на проводі. Під дією сил електричного поля йони, що складають об’ємний заряд, рухаються від проводу. Для їх руху необхідно запаси енергії, котрі і визначають в основному втрати енергії на корону, оскільки затрати енергії на йонізацію повітря значно менші.
При постійній напрузі розрізняють уніполярну і біполярну корону. Якщо коронує один провід – уніполярна корона. При уніполярній короні генеровані короною заряди, що мають той же знак, що і коронуючий провід під дією електричного поля спрямовуються до землі, де відбувається їх нейтралізація. При біполярній короні об’ємні заряди проводів різноманітної полярності рухаються назустріч один одному. При зустрічі відбувається рекомбінація йонів різних знаків. Частина йонів проникає в простір поблизу протилежного проводу, що призводить до підсилення інтенсивності коронування. Це збільшує втрати на корону.
При
змінній напрузі коронний розряд
запалюється при досягненні початкової
напруги , що рівна напрузі запалювання
корони
при часі
(рис. 1.18, а). навкруги проводу утворюється
зона йонізації, що називається чохлом
корони (рис. 1.18, в). З чохла корони додатні
заряди (як на рис. 1.18, в) виносяться
в навколишнє середовище й утворюють
зовнішній об’ємний заряд (ОЗ). Процес
коронування продовжується доти, доки
напруга не досягає
при
.
Не
зважаючи на підвищення напруги до
,
напруженість на проводі залишається
постійною і рівною
через вплив об’ємного заряду.
Рисунок 1.18 – Розвиток корони при змінній напрузі
Потім
напруга починає знижуватися. Синхронно
знижується і напруженість на проводі,
що призводить до згасання корони. Але
після згасання корони (після
)
в просторі навкруги проводу залишається
додатний зовнішній об’ємний заряд,
котрий ще віддаляється від проводу
(рис. 1.18, в). Відстань, на котру віддаляється
об’ємний заряд, залежить від напруги
на проводі і складає
см. Різниця потенціалів між проводом і
ОЗ збільшується по мірі зменшення
напруженості на проводі до часу
.
При
(рис. 1.18, а, в), коли напруга
досягає
,
котра значно менша
,
запалюється корона. При цьому негативно
заряджені частинки починають рухатися
від проводу у зовнішню область, а
назустріч (до проводу) рухаються позитивно
заряджені частинки з зовнішнього
об’ємного заряду. Відбувається
рекомбінація заряджених частинок до
повної компенсації додатного зовнішнього
ОЗ. Потім накопичується від’ємний ОЗ
в зовнішній області. Все це відбувається
за час від
до
(рис. 1.18, а, в). В момент часу
(початок зменшення напруги) від’ємна
корона гасне. Далі всі ці цикли повторюються
і запалювання корони на обох полярностях
відбувається при
.
Між
проводом і землею є ємність
,
котра заряджується і розряджається з
частотою змінного струму. При цьому між
проводом і землею протікає ємнісний
струм
(рис 1.18, б):
30130\* MERGEFORMAT (.)
Виникнення
коронного розряду в момент
призводить до появи струму корони
,
котрий накладається на ємнісний струм
лінії та спотворює синусоїду струму
(рис. 1.18, б). Тривалість піків струму
корони рівна тривалості її горіння,
тобто від
до
(чи
,
).
На змінній напрузі коронування проводів є більш інтенсивне, ніж на постійній напрузі, і за інших рівних умов, втрати енергії на корону суттєво більші.
На характеристики коронного розряду (початкову напругу, втрати енергії, радіоперешкоди, шум) значний вплив мають погодні умови. Атмосферні опади різко знижують початкову напругу виникнення корони.