اثر یا تخلیه کرونا -بخش آخر
شدت کرونا در ولتاژ ۳۳ کیلوولت و بالاتر از آن قابل رؤیت است. بنابراین، برای جلوگیری از کرونا در پست‌ها و شین‌ها، برای ولتاژ‌های نامی ۳۳ کیلوولت و بزرگ‌تر از آن، باید طراحی دقیقی انجام داد؛ در غیر این صورت، هوای بسیار یونیزه شده ممکن است باعث ایجاد صاعقه و تخلیه الکتریکی در مقره‌ها و عایق‌ها یا بین فاز‌ها شود و صدمات قابل توجهی به تجهیزات وارد کند.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز،
ولتاژ بحرانی قابل رؤیت
ولتاژ بحرانی قابل رؤیت (Visual Critical Voltage) حداقل ولتاژ فاز به خنثایی است که در آن هاله کرونا در تمام طول خط هادی ظاهر می‌شود.
در هادی‌های موازی می‌توان مشاهده کرد که هاله کرونا در ولتاژ مخرب Vcآغاز نمی‌شود، اما در ولتاژ بزرگ‌ترِ Vvکه ولتاژ بحرانی قابل رؤیت نامیده می‌شود رخ خواهد داد.
مقدار مؤثر ولتاژ فاز به خنثای بحرانی قابل رؤیت با معادله تجربی زیر بیان می‌شود:
که در آن، mvیک عامل دیگر نامنظمی است که برای هادی‌های صیقلی مقدار آن برابر با ۱ و برای هادی‌های ناهموار از ۰.۷۲ تا ۰.۸۲است.
ولتاژ بحرانی قابل رؤیت (Visual Critical Voltage) حداقل ولتاژ فاز به خنثایی است که در آن هاله کرونا در تمام طول خط هادی ظاهر می‌شود.
در هادی‌های موازی می‌توان مشاهده کرد که هاله کرونا در ولتاژ مخرب Vcآغاز نمی‌شود، اما در ولتاژ بزرگ‌ترِ Vvکه ولتاژ بحرانی قابل رؤیت نامیده می‌شود رخ خواهد داد.
مقدار مؤثر ولتاژ فاز به خنثای بحرانی قابل رؤیت با معادله تجربی زیر بیان می‌شود:
که در آن، mvیک عامل دیگر نامنظمی است که برای هادی‌های صیقلی مقدار آن برابر با ۱ و برای هادی‌های ناهموار از ۰.۷۲ تا ۰.۸۲است.
عوامل و شرایط مؤثر بر کرونا
پدیده کرونا تحت تأثیر شرایط فیزیکی جوّ و خط انتقال قرار می‌گیرد. در ادامه، عواملی بیان می‌شود که کرونا به آن‌ها بستگی دارد:
جوّ: از آنجایی که پدیده کرونا به دلیل یونیزاسیون هوای اطراف هادی‌ها تشکیل می‌شود، تحت تأثیر شرایط فیزیکی جوّی قرار خواهد گرفت. در هوای طوفانی، تعداد یون‌ها بیشتر از حالت عادی است و کرونا در ولتاژ کمتری نسبت به هوای عادی اتفاق می‌افتد.
اندازه هادی: اثر کرونا به شکل و شرایط هادی‌ها نیز وابسته است. هادی با زمخت و نامنظم کرونا را افزایش می‌دهد، زیرا ناهمواری سطح، مقدار ولتاژ شکست را کاهش می‌دهد. بنابراین، یک هادی رشته‌ای سطح نامنظم داشته و در نتیجه، نسبت به یک هادی تک‌رشته‌ای کرونای بیشتری خواهد داشت.
فاصله بین هادی‌ها: اگر فاصله بین هادی‌ها در مقایسه با قطر آن‌ها بسیار بزرگ باشد، هیچ اثر کرونایی وجود نخواهد داشت. این به آن دلیل است که فاصله زیاد بین هادی‌ها تنش‌های الکتروستاتیک سطح هادی را کاهش داده و موجب جلوگیری از تشکیل کرونا می‌شود.
ولتاژ خط: ولتاژ خط تأثیر بسیار زیادی روی کرونا دارد. اگر ولتاژ کم باشد، تغییری در شرایط هوای اطراف هادی‌ها ایجاد نمی‌شود و در نتیجه، کرونا تشکیل نخواهد شد. هرچند، اگر ولتاژ خط مقداری داشته باشد که تنش‌های الکتروستاتیک در سطح هادی بگستراند و سبب هادی شدن هوای اطراف شود، آنگاه کرونا تشکیل خواهد شد.
تلفات توان به دلیل کرونا
تشکیل کرونا همواره با تلفات انرژی همراه است که به فرم نور، گرما، صدا و واکنش شیمیایی نمایان می‌شود. وقتی ولتاژ مخرب افزایش پیدا می‌کند، تلفات توان ناشی از کرونا به صورت زیر محاسبه می‌شود:
که در آن، f. فرکانس منبع برحسب هرتز، V. مقدار مؤثر ولتاژ فاز-خنثی و Vcمقدار مؤثر ولتاژ مخرب در هر فاز است.
روش‌های کاهش اثر کرونا
شدت کرونا در ولتاژ ۳۳ کیلوولت و بالاتر از آن قابل رؤیت است. بنابراین، برای جلوگیری از کرونا در پست‌ها و شین‌ها، برای ولتاژ‌های نامی ۳۳ کیلوولت و بزرگ‌تر از آن، باید طراحی دقیقی انجام داد؛ در غیر این صورت، هوای بسیار یونیزه شده ممکن است باعث ایجاد صاعقه و تخلیه الکتریکی در مقره‌ها و عایق‌ها یا بین فاز‌ها شود و صدمات قابل توجهی به تجهیزات وارد کند.
اثرات کرونا را می‌توان با روش‌های زیر کاهش داد.
افزایش اندازه هادی: با افزایش اندازه هادی، ولتاژی که در آن کرونا رخ می‌دهد بیشتر شده و در نتیجه اثرات کرونا به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. این، یکی از دلایل استفاده از هادی‌های ACSR است که سطح مقطع بزرگ‌تری دارند و در خطوط انتقال مورد استفاده قرار می‌گیرند.
افزایش فاصله هادی‌ها: با افزایش فاصله بین هادی‌ها ولتاژی که کرونا در آن رخ می‌دهد بیشتر شده، در نتیجه اثرات کرونا حذف می‌شود. البته نمی‌توان فاصله را به اندازه زیادی افزایش داد، زیرا هزینه سازه افزایش پیدا می‌کند.
مزایا و معایب کرونا
کرونا بر خطوط مخابراتی اثر می‌گذارد و بدین ترتیب مزایا و معایبی دارد. در طراحی مناسب خطوط انتقال هوایی باید تعادلی بین مزایا و معایب آن برقرار باشد. در ادامه، مزایا و معایب کرونا را بیان می‌کنیم.
مزایا
مزایای کرونا به شرح زیر است:
به دلیل تشکیل کرونا، هوای اطراف هادی رسانا می‌شود و در نتیجه قطر مجازی هادی افزایش پیدا می‌کند. قطرِ افزایش یافته، فشار‌های الکتروستاتیک بین هادی‌ها را کاهش می‌دهد.
کرونا موجب کاهش اثرات حالت گذرای صاعقه می‌شود.
معایب
معایب کرونا به شرح زیر است:
کرونا با از دست دادن و اتلاف انرژی همراه است. این موضوع بازده انتقال خط را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
در اثر کرونا اوزون تولید می‌شود و ممکن است باعث خوردگی هادی به دلیل واکنش شیمیایی شود.
جریان کشیده شده توسط خط به دلیل پدیده کرونا غیرسینوسی خواهد بود؛ در نتیجه افت ولتاژ غیرسینوسی در خط به وجود می‌آید. این امر سبب ایجاد تداخل القایی در همسایگی خطوط مخابراتی می‌شود.
منبع: فرا درس
انتشار یافته: ۱
در انتظار بررسی: ۰
غیر قابل انتشار: ۰
رضا
۱۸ آذر ۱۴۰۰ - ۲۲:۳۲
سلام
تاثیر آن روی بدن انسان چگونه است؟
تاثیر آن روی بدن انسان چگونه است؟
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.