1.11.Коронный разряд на проводах лэп

Короной называется лавинно-стримерная стадия разряда в резконеоднородном поле. В таких полях ионизационные процессы начинаюся вблизи электрода с малым радиусом при напряжениях меньших напряжения перекрытия промежутка. Коронный разряд сопровождается свечением, потерей энергии, электромагнитным излучением и может приводить к возникновению химической реакции. Ток короны имеет импульсный характер с амплитудой 6–8 мкА. На ЛЭП за счет ее значительной длины корона носит непрерывный характер, что может привести к большим потерям энергии и значительным помехам.

1.12.Корона на проводах постоянного тока

П

Рис. 1.11 – Корона: а) униполярная; б) биполярная

ри коронировании у поверхности провода образуются заряды того же знака, что и полярность проводов. Если возле провода будет объемный заряд только одного знака, то такую корону называют униполярной (рис. 1.11а). На двухпроводной линии ионы различных знаков движутся навстречу друг другу (рис. 1.11б). В области слабых полей происходит частичная рекомбинация зарядов. Значительная часть зарядов проникает в зону короны противоположного знака и усиливает там поле. В результате усиливаются ионизационные процессы и увеличиваются потери. Такая корона называется биполярной (рис. 1.11б).

Начальная напряженность электрического поля, при которой возникает разряд определяется выражением

, (1.17)

где – относительная плотность воздуха; – радиус провода; – коэффициент гладкости поверхности.

При хорошие результаты дает также формула Пика

. (1.18)

Напряжение возникновения короны

, (1.19)

где – высота подвеса провода.

На проводах малого радиуса корона возникает в лавинной форме. Зона ионизации однородна и свечение сосредоточено в узком «чехле». При больших радиусах чехол короны имеет большие размеры.

1.13.Корона на проводах лэп переменного тока

П

Рис. 1.12 – Корона на проводе при переменном токе

ри переменном напряжении объемный заряд возникает в один из полупериодов, когда ( ). При изменении полярности в каждый из полупериодов объемный заряд отталкивается или притягивается к проводу. При этом лишь незначительная часть заряда достигает соседних фаз. Поэтому влиянием соседних фаз на процесс коронирования можно пренебречь, т.е. корона на проводах ВЛ переменного тока является униполярной.

В

Рис. 1.13 – Характеристика зажигания: 1 – по уравнению; 2 – отрицательный полупериод; 3 – положительный

первый полупериод корона возникает, когда . При увеличении напряжения в интервале увеличивается ток короны и объемный заряд, но напряженность поля остается постоянной . При достижении коронирование прекращается. Если считать, что заряд неподвижен, то напряженность поля у провода будет снижаться по синусоидальному закону со сдвигом на относительно напряжения.

Когда в отрицательный полупериод напряженность поля достигнет значения возникает коронный разряд, но при меньшем значении напряжения зажигания . Во второй и последующий полупериоды коронирование будет более продолжительным, чем в первый. Это объясняется влиянием объемного заряда. В последующий полупериод сначала нейтрализуется объемный заряд, образовавшийся в предыдущий полупериод, а затем образуется заряд противоположного знака.

При увеличении корона будет возникать при меньших значениях , а при больших значениях даже при . Т.к. , а , то

– характеристика зажигания.

Увеличение в положительный полупериод объясняется тем, что отрицательный объемный заряд меньше, чем положительный и в меньшей степени усиливает поле.

Чтобы исключить явление короны необходимо выбрать соответствующий диаметр провода

; ; (1.20)

, (1.21)

где – среднегеометрическое расстояние между проводами.

При . Для ЛЭП 110–220 кВ минимальное значение диаметра провода должно быть и 2,4 см. Для напряжения больше 220 кВ целесообразно применять расщепление фазы.