Koronaentladung verstehen: Auswirkungen & Vermeidung

Koronaentladung

Die Geschwindigkeit zufälliger Ionenbewegung wird durch hohe elektrische Feldintensitäten erhöht. Koronas entstehen, wenn neutrale Moleküle bei Kollision mit schnell bewegten Ionen Elektronen verlieren und so Ionenpaare entgegengesetzter Ladung erzeugen. Dies wird als Ionisierung durch Kollision bezeichnet. Koronas treten in elektrischer Ausrüstung und Hochspannungsleitungen auf und verursachen Funktionsstörungen.

Auswirkungen von Korona

Koronas stellen ein großes industrielles und umwelttechnisches Problem dar. In Freileitungen erhöhen Koronas die Wahrscheinlichkeit von Energieverlusten und reduzieren so den Wirkungsgrad der Übertragung. Die Wirkung von Koronas verkürzt auch die Lebensdauer von Dielektrikumaterialien. In der Luft regt Korona die Produktion von Treibhausgasen wie Ozon und Stickoxiden an. Koronas verursachen auch Funkstörungen.

Vermeidung von Korona

Isolierung, normalerweise unter hydrostatischem Druck, schützt vor der Bildung von Korona. Statorstäbe sind Teil des Isoliersystems, das verwendet wird, um Koronas in Übertragungsleitungen und anderen Hochspannungsgeräten wie Untergrundkabeln zu verhindern. Öl wird zur Isolierung von Transformatoren verwendet und erfüllt zusätzliche Zwecke wie die Reduzierung des thermischen Widerstands und die Erhöhung der Dielektrizitätsfestigkeit.

Dissipationsfaktor

Der Dielektrikdissipationsfaktor wird auch als Tan Delta bezeichnet. Er wird verwendet, um Statorstabverluste auszudrücken, einschließlich fester Verluste wie Dielektrikabsorption und Leitfähigkeit sowie Ionisierungsverluste. Der Dissipationsfaktor wird an zwei Spannungsniveaus gemessen. Das niedrigere Niveau liegt im Allgemeinen unter der Entladungszündungsspannung des Statorstabs, ist jedoch hoch genug, um Dielektrikverluste zu stimulieren. Das höhere Niveau liegt nahe der Betriebsspannung des Statorstabs.

Wirkung auf Korona

Der Dissipationsfaktor kommerzieller Dielektrika ist bei bekannter Temperatur und Spannung im normalen Betriebsbereich im Allgemeinen konstant, sofern keine Korona vorliegt. Ein hoher Dissipationsfaktor ist jedoch repräsentativ für eine Zunahme der elektrischen Feldintensität, die letztendlich zur Koronabildung führt. Somit ist der Dissipationsfaktor direkt proportional zur Koronabildung und wird als Marker für deren Vorhandensein verwendet.