اصطلاحات مهم مربوط به کرونا در برق قدرت

اصطلاحات مهم مربوط به کرونا در برق قدرت:
پدیده کرونا نقش مهمی در طراحی خطوط انتقال هوایی دارد. به همین دلیل، بهتر است که با اصطلاحات مورد استفاده در تحلیل اثر کرونا آشنا شویم.

ولتاژ مخرب بحرانی:
ولتاژ مخرب بحرانی (Critical Disruptive Voltage) حداقل ولتاژ فاز به خنثایی است که در آن کرونا رخ می دهد. دو هادی به شعاعrبرحسب سانتی متر و با فاصلهdبرحسب سانتی متر از هم را در نظر بگیرید.

اگرV ولتاژ فاز به خنثی باشد، آنگاه گرادیان ولتاژ در سطح هادی به صورت زیر خواهد بود:

g=V/rloge(d/r)V/cm

برای آنکه کرونا تشکیل شود، مقدار g باید برابر با قدرت شکست هوا باشد. قدرت شکست هوا در فشار
76cmHg و دمای25∘Cبرابر با 30kV/cm (ماکزیمم) یا 21.2kV/cm(مؤثر) است و با g0 نشان داده می شود.

اگرVc ولتاژ فاز به خنثای لازم تحت این شرایط باشد، آنگاه داریم:

g0=Vc/rloge(d/r)V/cm

که در آن، g0 قدرت شکست هوا در فشار 76cmHg و دمای25∘Cو برابر با30kV/cm (ماکزیمم) یا 21.2kV/cm (مؤثر) است.

بنابراین، ولتاژ مخرب بحرانی برابر خواهد بود با:

Vc=g0rloged/r

عبارت بالا برای ولتاژ مخرب، تحت شرایط استاندارد، یعنی فشار 76cmHg و دمای 25∘C است. اگر این شرایط تغییر کند، چگالی هوا نیز تغییر کرده و در نتیجه، مقدار g0 تغییر خواهد کرد.

مقدار g0 رابطه مستقیمی با چگالی هوا دارد. بنابراین، قدرت شکست هوا در فشارb (برحسب سانتی متر جیوه) و در دمای t (برحسب درجه سانتی گراد) برابر با δ بوده و به صورت زیر تعریف می شود:

δ=3.92b/273+t

تحت شرایط استاندارد، مقدار δ=1 را داریم. ولتاژ مخرب بحرانی را می توان به صورت زیر نوشت:

Vc=g0δrloged/r

همچنین، یک تصحیح باید برای شرایط سطح هادی انجام داد. این تصحیح، ضریب نامنظمی m0 است که در این صورت ولتاژ مخرب بحرانی را می توان به صورت زیر نوشت:

Vc=m0g0δrloged/r

که در آن، َm0به صورت زیر خواهد بود:

• برای هادی های صیقلی، برابر با 1.
• برای هادی های کثیف، بین0.92تا0.98.
• برای هادی های رشته ای، 0.8تا0.87.

ولتاژ بحرانی قابل رؤیت:
ولتاژ بحرانی قابل رؤیت (Visual Critical Voltage) حداقل ولتاژ فاز به خنثایی است که در آن هاله کرونا در تمام طول خط هادی ظاهر می شود.

در هادی های موازی می توان مشاهده کرد که هاله کرونا در ولتاژ مخربVc آغاز نمی شود، اما در ولتاژ بزرگ ترِ V v که ولتاژ بحرانی قابل رؤیت نامیده می شود رخ خواهد داد.

مقدار مؤثر ولتاژ فاز به خنثای بحرانی قابل رؤیت با معادله تجربی زیر بیان می شود:

که در آن، mv یک عامل دیگر نامنظمی است که برای هادی های صیقلی مقدار آن برابر با 1 و برای هادی های ناهموار از 0.72 تا 0.82 است.