коронний розряд

Проміжки з однорідним і слабонеоднородним полями мають коефіцієнт імпульсу K ІМП = 1 практично у всьому діапазоні часів

Вольт-секундні характеристики широко використовуються для координації ізоляції високовольтного обладнання, т. Е. Для захисту від впливу грозових і комутаційних перенапруг. З цією метою паралельно захищається включається повітряний розрядник (наприклад, вентильний розрядник) з пологої ВСХ. Надійний захист буде забезпечуватися, якщо ВСХ розрядника (див. Рис. 1.17, крива 1) лежить нижче ВСХ обладнання, яке підлягає (крива 3) у всьому діапазоні часу впливає напруги.

Коронний розряд - це самостійний розряд, при якому ударна іонізація електронами має місце не на всій довжині проміжку, а лише в його частині, у електродів. Коронний розряд може мати лавинную і стримерний форму. Пробій коронирующего проміжку відбувається при напрузі більшій, ніж початкова.

Корона становить інтерес у зв'язку з втратами енергії при коронірованії ЛЕП. Наприклад, на лініях надвисокої напруги втрати енергії при коронірованії проводів ЛЕП в погану погоду складають 100 ... 200 кВт на кілометр лінії і більш. Крім цього, продукти іонізації повітря руйнівно діють на ізоляцію та металеву арматуру. Коронний розряд також є джерелом акустичного шуму і високочастотного електромагнітного випромінювання (спектр частот 0,154 ... 100 МГц), яке створює перешкоди для приймання радіо- і ТЕЛЕПРОМ.

При коронному розряді відбувається іонізація повітря і у поверхні дроту утворюється об'ємний заряд того ж знака, що і полярність напруги на дроті. Під дією сил електричного поля іони, що становлять об'ємний заряд, рухаються від проводу. Для їх пересування необхідні витрати енергії, які і визначають в основному втрати енергії на корону, оскільки витрати енергії на іонізацію повітря значно менше.

На постійній напрузі розрізняють уніполярні і біполярну корону. Якщо коронирующим один провід - униполярная корона. При уніполярної короні генеруються короною заряди, що мають той же знак, що і коронирующий провід, під дією електричного поля спрямовуються до землі, де відбувається їх нейтралізація. При біполярної короні об'ємні заряди проводів різної полярності рухаються на-

зустріч один одному. При зустрічі відбувається рекомбінація іонів різних знаків. Частина іонів проникає в простір поблизу протилежної дроти, що призводить до посилення інтенсивності коронування. Це збільшує втрати на корону.

На змінній напрузі коронний розряд запалюється при досягненні початкового напруги, рівного напрузі запалювання корони U н при часу t 1 (див. Рис. 1.18, а). Навколо дроти утворюється зона іонізації, звана чохлом корони (див. Рис. 1.18, в). З чохла корони позитивні заряди (як на рис. 1.18, в) виносяться в навколишній простір і утворюють зовнішній об'ємний заряд (ОЗ). Процес коронування триває до тex пір, поки напруга не досягне U max

Незважаючи на підвищення напруги до U макс. напруженість на дроті залишається постійною і рівною Е Н через вплив об'ємного заряду. Потім напруга починає знижуватися. Синхронно знижується і напруженість на дроті, що призводить до згасання корони. Але після згасання корони (після t 2) в просторі навколо дроти залишається позитивним зовнішній об'ємний заряд, який ще віддаляється від про-

вода (см. рис. 1.18, в).

Відстань, на яку відкидається об'ємний заряд, залежить від напруги на дроті і становить

40-100 см. Різниця потенціалів між проводом і ОЗ збільшується в міру зменшення напруженості на дроті до часу t 3. При t 4 (див. Рис. 1.18, а. В), коли напруга досягає U 0. яке значно менше U н. запалюється негативна корона. При цьому негативно заряджені частинки починають рухатися від проводу в зовнішнє область, а назустріч (до проводу) рухаються позитивно заряджені частинки з зовнішнього об'ємного заряду. Відбувається рекомбінація заряджених частинок до повної компенсації позитивного зовнішнього ОЗ. Потім накопичується негативний ОЗ у зовнішній області. Все це відбувається за час від t 4 до t 5 (див. Рис. 1.18, а. В). У момент часу t 5 (початок зменшення напруги) негативна корона гасне. Надалі всі ці цикли повторюються і запалювання корони на обох полярностях відбувається при U 0.

Між проводом і землею має місце ємність С. яка заряджається і розряджається з частотою змінного струму. При цьому між про-

водом і землею протікає ємнісний струм i C (див. рис. 1.18, б):

Мал. 1.18. Розвиток корони при змінній напрузі

Виникнення коронного розряду в момент t 1 призводить до появи струму корони i k. який накладається на ємнісний струм лінії і спотворює синусоїду струму (рис. 1.18, б). Тривалість піків струму корони дорівнює тривалості її горіння, т. Е. Від t 1 до t 2 (або t 4 - t 5. t 6 - t 7).

При змінній напрузі коронування проводів більш інтенсивне, ніж при постійній напрузі, і при інших рівних умовах втрати енергії на корону істотно більше.

На характеристики коронного розряду - початкова напруга, втрати енергії, радіоперешкоди, шум - значний вплив мають погодні умови. Атмосферні опади різко знижують початкова напруга виникнення корони.

1.13. Втрати енергії при коронірованії

При проектуванні ЛЕП користуються розрахунковими залежностями втрат енергії при коронірованії.

Поширеною формулою для розрахунку втрат на корону на змінній напрузі є емпірична формула Піка для одиночного дроти: