Корона на проводах при постоянном напряжении

При постоянном напряжении различают два различных вида коронного разряда — униполярный и биполярный.

Униполярная корона возникает в том случае, когда коронирующие провода в промежутке имеют одинаковую полярность [напри­мер, промежуток провод — плоскость (рис. 14, а). При униполяр­ной короне вся внешняя зона заполнена зарядами того же знака, что и коронирующий провод (или провода).

Биполярная корона возникает в том случае, когда коронирующие провода имеют противоположную полярность [например, про­межуток провод — провод (рис. 14, б)]. Во внешней зоне биполярной короны ионы разных знаков движутся навстречу друг другу.

Рис. 14 Распределение объемного заряда

униполярной (а) и биполярной (б) короны.

Если бы на границе нулевого потенциала 1—1происходила полная рекомбинация ионов, биполярная корона состояла бы из двух не зависящих друг от друга униполярных коронных разрядов. В дейст­вительности на границе раздела происходит лишь частичная ре­комбинация ионов, и значительная их часть проникает во внешнюю зону провода противоположной полярности, уменьшая суммарный объемный заряд этой зоны. Для того чтобы восстановить начальную напряженность поля на поверхности провода, ионизация в чехле короны должна возра­сти и из чехла короны должен, выделяться больший заряд, часть которого тратится на нейтрализацию заряда противоположного, знака. Благодаря этому ток короны, а сле­довательно, и потери энергии в биполярной короне значительно больше, чем в униполярной. Увеличение потерь в биполярном режиме по сравнению с униполярным связано также с распадом (явлением, обратным прилипанию) отрицательных ионов в зоне ионизации провода, имеющего положительную полярность. Отрицательные ионы приходят к положительному проводу от отрицательного коронирующего провода и в результате распада создают в зоне ионизации дополнительные свободные электроны.

Появление таких электронов в зоне ионизации приводит к увеличению тока короны, а следовательно, и потерь на корону. Кроме того, появление в зоне

ионизации дополнительных свободных электронов равнозначно увеличению коэффициента вторичной ионизации . Увеличение же обеспечивает поддержание самостоятельного разряда при меньших напряженностях. Напряженность на поверхности провода в усло­виях развитой короны называется критической — Е_к.

Для определения потерь энергии на корону при постоянном напряжении необходимо проанализировать движение объемного заряда во внешней зоне.

Потери энергии при общей короне равны:

, (10) где

U_К – критическое напряжение.

Коэффициент G определяется геометрическими размерами линий, коэффициентами подвижности и рекомбинации ионов. Потери энергии и очень быстро растут при увеличении напряжения.

Потери сильно зависят от погоды и резко увеличиваются в тех случаях, когда на поверх­ности провода оседают капли дождя или кристаллы льда, создаю­щие дополнительные области повышенной напряженности поля. Так как условия погоды могут быть самыми разнообразными, это обстоятельство крайне затрудняет создание чисто теоретических методов расчета потерь на корону, и значение теоретического анализа заключается главным образом в установлении закономерно­стей, с помощью которых обобщаются данные, полученные из непо­средственных измерений.

Поиск по сайту: