פריקה קורונלית - מקור, מאפיינים ויישום

בתנאים של שדות אלקטרומגנטיים לא הומוגניים בצורה חדה, על אלקטרודות עם עקמומיות גבוהה של המשטחים החיצוניים, במצבים מסוימים יכולה להתחיל פריקת קורונה - פריקה חשמלית עצמאית בגז. בתור טיפ, צורה המתאימה לתופעה יכולה לפעול: חוט, חוט, פינה, שן וכו'.

התנאי העיקרי לתחילת הפריקה הוא שבסמוך לקצה החד של האלקטרודה חייב להיות חוזק שדה חשמלי גבוה יחסית מאשר בשאר הנתיב בין האלקטרודות, מה שיוצר הפרש פוטנציאלים.

עבור אוויר בתנאים רגילים (בלחץ אטמוספרי), ערך הגבול של עוצמת החשמל הוא 30 קילו וולט / ס"מ; במתח כזה, זוהר חלש דמוי קורונה מופיע בקצה האלקטרודה. זו הסיבה שההפרשה נקראת פריקת קורונה.

פריקה כזו מאופיינת בהופעת תהליכי יינון רק בקרבת אלקטרודת העטרה, בעוד שהאלקטרודה השנייה עשויה להיראות תקינה לחלוטין, כלומר ללא היווצרות קורונה.

לעיתים ניתן להבחין בפריקות קורונה בתנאים טבעיים, למשל על צמרות עצים, כאשר הדבר מקל על ידי דפוס החלוקה של השדה החשמלי הטבעי (לפני סופת רעמים או במהלך סופת שלג).

היווצרות פריקת קורונה ממשיכה בדרך הבאה. מולקולת אוויר מיוננת בטעות ונפלט אלקטרון.

האלקטרון חווה תאוצה בשדה חשמלי ליד קצהו ומגיע לאנרגיה מספקת כדי ליינן אותו ברגע שהוא נתקל במולקולה הבאה בדרכו והאלקטרון ממריא שוב. מספר החלקיקים הטעונים הנעים בשדה חשמלי ליד הקצה גדל כמו מפולת שלגים.

אם אלקטרודת הקורונה החדה היא אלקטרודה שלילית (קתודה), במקרה זה הקורונה תיקרא שלילית ומפולת של אלקטרונים יינון תעבור מקצה הקורונה אל האלקטרודה החיובית. יצירת אלקטרונים חופשיים מתאפשרת על ידי קרינה תרמיונית של הקתודה.

כאשר מפולת אלקטרונים הנעה מהקצה מגיעה לאזור שבו חוזק השדה החשמלי אינו מספיק עוד לינון מפולת שלגים, האלקטרונים מתחברים מחדש עם מולקולות אוויר ניטרליות, ויוצרים יונים שליליים, אשר הופכים לאחר מכן לנשאי זרם באזור שמחוץ למפולת. כֶּתֶר. לקורונה השלילית יש זוהר אחיד אופייני.

במקרה שמקור העטרה הוא אלקטרודה חיובית (אנודה), תנועת מפולת האלקטרונים מופנית לכיוון הקצה, ותנועת היונים מופנית החוצה מהקצה. תהליכי צילום משניים ליד הקצה הטעון חיובי מקלים על רבייה של האלקטרונים מעוררי המפולת.

רחוק מהקצה, שבו חוזק השדה החשמלי אינו מספיק כדי להבטיח יינון מפולת, נושאי הזרם נשארים יונים חיוביים הנעים לעבר האלקטרודה השלילית. הקורונה החיובית מאופיינת בסטרימרים המתפשטים בכיוונים שונים מהקצה, ובמתחים גבוהים יותר הסטרימרים לובשים צורה של ערוצי ניצוצות.

קורונה אפשרית גם על חוטי קווי מתח גבוה, וכאן תופעה זו מובילה לאובדן חשמל, המושקע בעיקר על תנועת חלקיקים טעונים וחלקו על קרינה.

קורונה על מוליכים של הקווים מתרחשת כאשר עוצמת השדה עליהם עולה על הערך הקריטי.

קורונה גורמת להופעה של הרמוניות גבוהות יותר בעקומת הזרם, מה שעלול להגביר בצורה חדה את ההשפעה המטרידה של קווי מתח על קווי תקשורת ואת המרכיב הפעיל של הזרם בקו, עקב תנועה וניטרול מטענים בחלל.

אם נתעלם מירידת המתח בשכבת העטרה, אז נוכל להניח שרדיוס החוטים ולכן קיבולת הקו עולה מעת לעת וערכים אלה משתנים בתדר גדול פי 2 מתדירות הרשת (ה תקופת השינויים הללו מסתיימת במחצית התקופה של תדירות ההפעלה).

מכיוון שלתופעות אטמוספריות יש השפעה משמעותית על אובדן האנרגיה עם העטרה בקו, יש לקחת בחשבון את סוגי מזג האוויר העיקריים הבאים בחישוב ההפסדים: מזג אוויר נאה, גשם, כפור, שלג.

כדי להילחם בתופעה זו, מחולקים מוליכים של קו החשמל למספר חלקים, בהתאם למתח הקו, כדי להפחית את המתח המקומי ליד המוליכים ולמנוע היווצרות קורונה באופן עקרוני.

עקב הפרדת המוליכים, עוצמת השדה פוחתת עקב שטח הפנים הגדול יותר של המוליכים המופרדים בהשוואה לשטח הפנים של מוליך בודד באותו חתך, והמטען על המוליכים המופרדים גדל. במספר קטן יותר של פעמים משטח הפנים של המוליכים.

רדיוסי תיל קטנים יותר נותנים עלייה איטית יותר באובדן קורונה. הפסדי קורונה הקטנים ביותר מתקבלים כאשר המרחק בין המוליכים בפאזה הוא 10 — 20 ס"מ. עם זאת, בשל סכנת צמיחת קרח על צרור מוליכי הפאזה, מה שיוביל לעלייה חדה בלחץ הרוח על הקו , המרחק הוא לוקח עבור 40-50 ס"מ.

בנוסף, טבעות אנטי-קורונה משמשות בקווי תמסורת במתח גבוה, שהם טורואידים העשויים מחומר מוליך, בדרך כלל מתכת, המחובר למסוף או לחלק אחר של חומרה במתח גבוה.

תפקידה של טבעת הקורונה הוא להפיץ את שיפוע השדה החשמלי ולהוריד את ערכיו המקסימליים מתחת לסף הקורונה, ובכך למנוע את פריקת הקורונה לחלוטין או לפחות את ההשפעות ההרסניות של הפריקה המועברות מהציוד היקר אל הקורונה. טַבַּעַת.

פריקת קורונה מוצאת יישום מעשי במטהרי גז אלקטרוסטטיים, כמו גם לאיתור סדקים במוצרים.בטכנולוגיית העתקה - לטעינה ולפרוק מוליכי פוטו והעברת אבקת צביעה לנייר. בנוסף, ניתן להשתמש בפריקת הקורונה כדי לקבוע את הלחץ בתוך מנורת ליבון (לפי גודל העטרה במנורות זהות).