코로나 방전

코로나 방전 : 코로나 효과 란 무엇입니까?

코로나 방전 (또한 ~으로 알려진 코로나 효과)는전기적으로 충전 된 도체를 에워싸는 공기와 같은 유체의 이온화. 주변 전기장의 강도를 제한하기 위해 충분한주의를 기울이지 않으면 고전압 시스템에서 코로나 효과가 발생합니다.

코로나 방전으로 가청 소리가 나거나컨덕터 주변의 공기를 이온화함에 따라 크래킹 노이즈가 발생합니다. 이것은 고전압 송전선로에서 일반적입니다. 코로나 효과는 또한 보라색 발광, 도체 주변의 오존 가스 생성, 무선 간섭 및 전력 손실을 일으킬 수 있습니다.

500 kV 가공 전력선에서의 코로나 방전

코로나 효과 란 무엇입니까?

코로나 효과는 자연스럽게 발생합니다.사실 공기는 완벽한 절연체가 아니며 보통의 조건에서 많은 자유 전자와 이온을 포함합니다. 전기장이 두 도체 사이의 공기 중에 설정되면 공기 중의 자유 이온과 전자는 힘을 경험하게됩니다. 이 효과로 인해 이온과 자유 전자는 가속되고 반대 방향으로 이동합니다.

충돌하는 동안 대전 된 입자들서로 천천히 움직이는 전하를 띄지 않는 분자들과 함께. 따라서 대전 된 입자의 수는 빠르게 증가한다. 전계가 충분히 강하면 공기의 절연 파괴가 일어나고 도체 사이에 아크가 형성됩니다.

전력 송전은 대량 처리주요 소비 센터 또는 도시에서 수 킬로미터 떨어진 곳에 위치한 발전소에서 전기 에너지를 전송하는 것. 이러한 이유 때문에 장거리 전송 도체는 효과적인 전력 전달을 위해 반드시 필요합니다. 시스템 전체에서 막대한 손실을 초래합니다.

이러한 에너지 손실을 최소화하는 것은 전력 기술자에게 중요한 과제였습니다. 코로나 방전은 전력 시스템에서 EHV (Extra High Voltage) 라인의 효율을 현저하게 감소시킬 수 있습니다.

코로나 방전이 발생하기 위해서는 두 가지 요인이 중요합니다.

1. 교차하는 전위차는 라인을 통해 공급되어야합니다.
2. 도체의 간격은 선 직경에 비해 충분히 커야합니다.

교류가 흐르면직경에 비해 공간이 큰 송전선의 두 도체를 가로 질러, 도체를 둘러싸고있는 공기 (이온으로 구성)는 유전 응력을받습니다.

공급 전압이 낮 으면 스트레스가 너무 커서 외부의 공기를 이온화시키지 못합니다. 그러나 전위차가 특정 임계 값을 넘어서면 ( 치명적인 전압), 전계 강도는 도체를 에워싸는 공기가 이온으로 해리되어 전도성이되기에 충분할 정도로 강해집니다. 이 중대한 파괴 전압은 약 30 kV에서 발생합니다.

이온화 된 공기는 전기 방전을 초래한다.도체 주변 (이들 이온의 흐름으로 인해). 이것은 오존의 해방과 함께 쉿 소리와 함께 희미한 빛나는 발광을 일으킨다.

고전압 송전선로에서 발생하는 방전 현상은 다음과 같이 알려져있다. 코로나 효과. 라인 양단의 전압이 계속해서 증가하면 글로우와 쉿쉿하는 소리가 점점 강렬 해져 시스템에 높은 전력 손실을 유발합니다.

코로나 손실에 영향을 미치는 요인들

도체의 라인 전압이 메인송전선로에서 코로나 방전 계수를 결정합니다. 낮은 전압 값 (임계 파괴 전압보다 작음)에서는 공기에 가해지는 응력이 절연 파괴를 유발할 정도로 높지 않으므로 전기 방전이 발생하지 않습니다.

전압이 증가함에 따라,송전선은 도체를 둘러싸고있는 대기의 이온화로 인해 발생합니다. 이것은 주로 케이블의 상태와 대기의 물리적 상태에 영향을받습니다. 코로나 방전에 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같습니다.

• 대기 조건
• 도체의 상태
• 지휘자 사이 간격

다음 요소에 대해 자세히 살펴 보겠습니다.

대기 조건

우리는 전압 기울기가공기의 절연 파괴는 공기의 밀도에 직접적으로 비례합니다. 따라서 폭풍우가 치는 날에는 지속적인 공기 흐름으로 인해 도체 주변에 존재하는 이온의 수는 정상보다 훨씬 많으므로 당일 전송 라인에서 전기 방전이 발생할 확률이 상당히 높습니다. 맑은 날씨. 이러한 극한 상황을 고려하여 시스템을 설계해야합니다.

도체의 상태

이 특별한 현상은도체 및 그 물리적 상태. 그것은 도체의 지름과 반비례 관계가 있습니다. 즉, 직경이 증가함에 따라, 코로나의 전력 시스템에 대한 영향은 상당히 감소된다. 또한, 도체의 먼지 또는 거칠기의 존재는 임계 항복 전압을 감소 시키므로 도체가 코로나 손실을 더 쉽게 일으 킵니다. 따라서 오염이 심한 대부분의 도시와 산업 지역에서는 시스템에 미치는 부작용을 막기 위해이 요소가 중요합니다.

지휘자 사이 간격

이미 언급했듯이, 코로나가선들 사이의 간격은 효과적으로 직경에 비해 훨씬 커야하지만 길이가 일정한 한계 이상으로 증가하면 공기에 대한 유전체 응력이 감소하고 결과적으로 코로나의 영향도 감소합니다. 간격을 너무 크게하면 전송 라인의 해당 지역에 대한 코로나가 전혀 발생하지 않을 수 있습니다.

코로나 방전 감소

코로나 방전은 항상 전력 손실을 초래합니다. 에너지는 빛, 소리, 열 및 화학 반응 형태로 손실됩니다. 이러한 손실은 개별적으로 적지 만 시간이 지남에 따라 고전압 네트워크에서 상당한 전력 손실을 추가 할 수 있습니다.

코로나 방전은 다음과 같이 줄일 수 있습니다.

• 도체 크기 증가 : 도체 직경이 커지면 코로나 방전이 적어집니다.
• 컨덕터 사이의 거리 증가 : 증가 된 도체 간격은 코로나 방전을 감소시킨다.
• 번들 형 도체 사용 : 번들 형 도체는 도체의 유효 직경을 증가 시키므로 코로나 방전이 적습니다.
• 코로나 링 사용: 전기장이 강하면날카로운 도체 곡률 이 코로나 방전으로 인해 날카로운 점, 모서리 및 코너에서 먼저 발생합니다. 코로나 링은 도체를 '반올림'함으로써 (즉 덜 날카롭게) 코로나 효과를 감소시킵니다. 이들은 고전압 장비의 단자 (예 : 고전압 변압기의 부싱)에 사용됩니다. 코로나 링은 고전압 도체에 전기적으로 연결되어있어 코로나 방전이 가장 많이 발생하는 지점을 둘러싸고 있습니다. 이 둘러싸는 것은 전도체 표면의 선명도를 현저하게 감소시켜 전하를 넓은 영역으로 분산시킵니다. 이것은 차례로 코로나 방전을 감소시킨다.