Elektrika se v sodobnem življenju pogosto uporablja tako v proizvodnji kot v vsakdanjem življenju. Proizvodnja električne energije in njena poraba v veliki večini primerov ne pride na enem mestu, razdalja med tema dvema točkama pa je precej velika. Glavno sredstvo za dostavo električne energije na pravo mesto so različni daljnovodi.
Gradnja daljnovoda za velike zmogljivosti je zelo drago podjetje. Eno od načinov za zmanjšanje dobe vračanja kapitalskih stroškov je povečanje obratovalne napetosti: ko se ta povečuje s konstantno močjo, se obratovalni tok zmanjšuje in s tem izgube.
Daljnovodi se lahko izvedejo na osnovi kablov ali kot nadzemni daljnovodi (LEP). Slednji so ugodni, saj zrak kot dober naravni dielektrik omogoča učinkovito ločevanje žic, kar spet prihrani stroške.
Koronski izpust v daljnovodih
Izgube zaradi pretvorbe v džulovsko toploto neposredno v faznih vodnikih niso edini mehanizem izgub v daljnovodih. Poleg njih so tu še izgube za tako imenovane. koronski izcedek. Zvočni učinek njegove prisotnosti je jasno slišen, zlasti pri visoki vlažnosti, praskanju in ponoči se koronski izpust kaže kot sij (korona) okoli ostrih robov kovine predmetov. Primer tega pojava je prikazan na sliki 1.
Koronski izpust temelji na učinku zračnega razpada kot izolatorja, ki se pojavi pri jakosti električnega polja najmanj 30 kV / cm. V tem primeru napetost naravno narašča na območju ostrega roba. Rezultat razgradnje je ionizacija molekul zraka s pojavom prostih nabojev. Slednji sodelujejo z električnim poljem in se v njem intenzivno pospešujejo. Ob trku z naslednjo molekulo pride do njene sekundarne ionizacije in nato se proces razvije kot plaz.
Zaradi dejstva, da se z oddaljenostjo od žice jakost polja hitro zmanjšuje (sorazmerno s kvadratom razdalje), obravnavani mehanizem:
- ima omejen obseg;
- vedno "vezan" na kovinski predmet pod napetostjo;
- najbolj intenzivno na območju ostrih robov.
Ob izstopu iz območja ionizacije se začne rekombinacija prostih nosilcev naboja, ki jo spremlja sproščanje njihove nakopičene energije v obliki sijaja in klika.
Sorte koronalnih izpustov
Proces ionizacije se lahko začne tako na katodi, ki ustvari plaz elektronov, kot na anodi, ki postane vir pozitivnih nabojev. Gibanje nabojev, ki nastanejo med razgradnjo, se vedno zgodi z ene elektrode na drugo.
V tem primeru je zaradi večje gibljivosti elektronov, ki jo določa manjša masa, velika enakomernost njihove porazdelitve v jedru in korona ima posledično enakomernost sijaj.
Za pozitivne naboje so pogoji tvorbe korone običajno lokalizirani, zaradi česar dobijo obliko vrvice ali iskri.
Druga elektroda morda ne bo ustvarila korone.
Zatiranje krone
Ne glede na vrsto korone njen videz pomeni videz dodatnega toka, tj. rast izgub. Da bi jih zmanjšali, je najprimerneje zmanjšati jakost polja pod razčlenitveno. Najlažji način je odpraviti ostre robove na nosilnih elementih daljnovodov. To je najpomembneje pri načrtovanju izolatorjev, ker pri njih je gladkost linij detajlov naravno motena. Primer je prikazan na sliki 2.
Dražji in strukturno zapletenejši, a hkrati učinkovitejši način radikalnega reševanja problema je prehod na žice s t.i. razcepljena struktura. Primer njihove konstrukcije je prikazan na sliki 3. V tem primeru je cilj dosežen z dejstvom, da povečanje števila žic naravno zmanjša jakost električnega polja pod kritično.