Bagaimana corona ring membantu melawan pelepasan korona?

Pelepasan korona adalah aliran arus dari elektroda ke udara luar. Pelepasan korona terjadi (antara lain) di saluran listrik bertegangan tinggi.

Salah satu cara untuk mengurangi pelepasan korona dalam hal ini adalah menggunakan apa yang disebut cincin korona - itu hanya cincin yang terbuat dari batang logam tebal yang diposisikan ortogonal ke kawat sehingga kawat melewati cincin. Cincin sudah terpasang ke pos kabel dan dibumikan.

Bagaimana ini membantu? Saya berharap bahwa alih-alih aliran "wire-to-air", aliran arus "wire-to-ring" akan dimulai dan akan sama saja. Mengapa menggunakan cincin korona menekan pelepasan korona?

Jawaban Russell bagus. Untuk memperjelas cara korona bekerja:

Ketika medan listrik pada suatu titik di udara cukup kuat, beberapa elektron dilepaskan dari atom dan udara menjadi plasma konduktif bukan isolator. Ketika suatu benda berada pada tegangan tinggi, dan memiliki kelengkungan kecil (kawat, titik-titik tajam), medan di daerah di sekitarnya dapat memiliki kekuatan medan yang cukup tinggi untuk ini terjadi, membentuk lapisan udara konduktif, yang kemudian dikelilingi oleh udara isolasi normal. Jika kekuatan di sekitar lapisan konduktif ini juga cukup tinggi (jika daerah konduktif runcing), lapisan konduktif dapat meningkat dan bertambah besar ukurannya (biasanya dalam satu arah) hingga membentuk jalur konduktif lengkap ke objek lain, dan kemudian besar arus mengalir dalam bentuk busur .

Bahkan jika bentuk bidangnya sedemikian rupa sehingga tidak dapat membentuk busur, itu masih bisa membentuk pelepasan korona . Ini adalah ketika lapisan plasma konduktif berhenti mengembang dan hanya duduk di sana di sekitar kawat, dan ion-ion di lapisan plasma ditolak ke udara netral, di mana mereka melayang perlahan sampai mereka melepaskan benda lain. Ini masih aliran arus, hanya jauh lebih kecil dari busur.

Cincin korona mengubah bentuk medan listrik, menyebarkannya dalam arti tertentu, sehingga tidak lagi cukup kuat di titik mana pun untuk mengionisasi udara.

Ringkasan:

• Peran cincin korona adalah untuk mendistribusikan gradien medan listrik dan menurunkan nilai maksimumnya di bawah ambang batas korona, mencegah pelepasan korona. *

• Lihat "referensi luar biasa" di bawah ini untuk penjelasan yang sangat baik tentang aspek teoritis dan praktis.

Cincin korona adalah cincin konduktor yang dipasang pada ujung atau secara radial di luar ujung isolator dalam sistem tegangan ekstra tinggi, (biasanya 200 kV +)

Peran cincin korona adalah untuk menghilangkan atau mengurangi ionisasi udara dengan pelepasan korona terkait. Pelepasan korona merusak isolator dan dapat menghasilkan produk kerusakan yang dapat menyebabkan kegagalan isolasi katastropik.

Cincin korona bekerja dengan memodifikasi bentuk intensitas medan listrik sehingga laju perubahan medan terburuk pada insulator berkurang, sehingga mengurangi potensi puncak di udara sekitar hingga di bawah tegangan tembus sekitar 10 kV per inci (kering). frekuensi udara, listrik).

Peran sekunder yang berguna adalah untuk membentuk kembali distribusi medan listrik di setumpuk insulator sehingga potensi penurunan per isolator lebih merata, sehingga mengurangi tegangan gangguan pada isolator dengan penurunan tegangan tertinggi. Tumpukan isolator simetris yang digunakan untuk isolasi EHV akan memiliki penurunan tegangan yang jauh lebih besar di isolator di ujung "panas" stack. Perbedaan lebih dari 10: 1 dapat terjadi dalam string isolator panjang, dengan dalam beberapa kasus lebih dari setengah total penurunan EHV terjadi di 3 atau 4 isolator pertama. Pembentukan kembali bidang oleh cincin korona dapat bermanfaat mengurangi ketidakseimbangan ini - tetapi sebagian besar dari total tegangan masih harus dilakukan oleh beberapa isolator pertama.

Cincin corona dapat dilihat di kedua ujung isolator pada foto di bawah ini.

Gambar di atas diambil dari diskusi yang luar biasa ini tentang efek dan perawatan korona dunia nyata * Ringkasan penggunaan cincin korona sangat ringkas sehingga saya menggunakannya untuk ringkasan saya di awal jawaban ini. (Saya hanya menemukan artikel ini setelah saya menulis versi yang lebih panjang di atas ;-). ) Mereka mencatat - Peran cincin korona adalah untuk mendistribusikan gradien medan listrik dan menurunkan nilai maksimumnya di bawah ambang batas korona, mencegah pelepasan korona.

Wikipedia mencatat bahwa Dalam sistem daya pada katakanlah korona cincin 220 kV dapat dipasang pada hak untuk satu ujung isolator dan keduanya berakhir pada 500 kV +.

Referensi hebat - Berikut ini adalah makalah yang sangat bagus tentang pengurangan korona dan fungsionalitas cincin korona - EFEK DESAIN CORONA RING TERHADAP INTENSITAS LAPANGAN LISTRIK DAN DISTRIBUSI POTENSI SEPANJANG STRING INSULATOR

Artikel 2010 ini mencatat terjadinya kerusakan korona dan kegagalan isolator pada voltase lebih rendah daripada yang biasanya diamati, tampaknya karena penggunaan isolator polimer baru. Kegagalan dan atau kerusakan telah dilaporkan pada garis 115 kV serendah dalam beberapa konfigurasi, dibandingkan dengan harapan tidak memerlukan perlindungan cincin korona di bawah mengatakan 161 kV di masa lalu. Cincin Corona: Apakah Mereka Dibutuhkan? - Pemodelan memprediksi tingkat korona berdasarkan konfigurasi, perangkat keras, dan tegangan saluran.

Diskusi kelompok yang singkat namun bermanfaat di sini

EPRI (Lembaga Penelitian Tenaga Listrik) menerbitkan makalah tentang berbagai hal yang berkaitan dengan daya. Berikut adalah beberapa referensi mereka tentang penggunaan cincin korona

Ilustrasi distribusi medan listrik dengan dan tanpa cincin korona pada string multi-isolator. Lihat makalah "referensi hebat" di atas untuk diskusi.

Contoh ekstrem:

Dari

Ini tentang kerapatan muatan - cincin meningkatkan luas permukaan dan jari-jari kelengkungan, mengurangi kerapatan muatan di bawah apa yang akan menyebabkan korona signifikan dari hal-hal seperti tepi tajam pada sambungan dll.

Cincin sudah terpasang ke pos kabel dan dibumikan ?

Sebagian besar cincin korona tidak dibumikan.

Beberapa tumpukan isolator hanya memiliki satu cincin korona - selalu ada di ujung garis.

Cincin korona di ujung saluran isolator terhubung ke saluran listrik. Cincin korona itu berada pada tegangan tinggi yang sama dengan kabel listrik. (Cincin korona itu tidak dibumikan).

Kadang-kadang ada cincin korona kedua di ujung bumi tumpukan. Cincin korona di ujung bumi tumpukan adalah satu-satunya cincin korona yang dibumikan.

Bagaimana ini membantu? Saya berharap bahwa alih-alih aliran "wire-to-air", aliran arus "wire-to-ring" akan dimulai dan akan sama saja. Mengapa menggunakan cincin korona menekan pelepasan korona?

Anda benar - Jika, secara hipotesis, semua cincin dibumikan, maka aliran arus kawat ke cincin akan sama buruk dan mungkin lebih buruk daripada aliran arus kawat ke udara (korona) tanpa cincin.

Medan listrik akan bersirkulasi pada cincin alih-alih permukaan isolator sehingga pelepasan korona berkurang.