Korona Nedir? Nasıl Oluşur? Kayıpları Nelerdir?
Korona Nedir? Nasıl Oluşur?
Enerji iletim hatlarını planlanması ve işletiminde kayıplar, hat tasarımı ve parametrelerini etkileyen önemli bir faktördür. Yüksek gerilim değerlerinde iletken etrafındaki gaz ortamının (bu gaz ortarnı genellikle havadır), iyonize olmasıyla başlayan korona ol ayı hatlarda kayıplara neden olur. Gaz ortamının yanı sıra havadaki nem, toz, sıcaklık ve basınç korona kayıplarının başlaması için olumsuz faktörlerdir. Çapı küçük olan iletkendeki nem ve toz kirinden dolayı oluşan korona kaybı, aynı oranda kirlenmiş büyük çaplı ile iletkenlere göre daha düşüktür. Korona iletken yüzeyindeki pürüzlülüklerde kendini daha fazla belli eder.
İletim hatlarındaki korona güç kaybına neden olmasının yanında, hat yakınında radyo ve TV parazitlerine neden olur. Duyulabilir rahatsız edici sesler oluşturur. Hatlarda kullanılan iletkenin yarıçapının yükseltilmesi ile etkin iletken yüzeyini artırır, iletkenler arası mesafenin büyük tutulmasıyla korona olasılığı zayıflar. Ancak bu yöntem hat tasarımında direk ölçülerini etkiler ve maliyeti artırır.
Önerilen Yazı » İzolatör Nedir? Ne İşe Yarar?
Korona Nedir?
Küçük yarıçaplı elektrotlarda görülen, tam olmayan, fakat kendi kendini besleyen boşalmalara korona boşalması denir. Yavaş yavaş gerilimi artırdıkça elektrotlar arasındaki alan yükselir ve gerilimin belli bir değerinde çarpma yoluyla iyonizasyon başlayarak elektrotları kuşatan ince bir zar halinde tam olmayan bir deşarj meydana gelir. İletim hattının etrafında gözle görünür bir ışık tabakası oluşur. Yüklü bir iletken, uygulanan elektrik alan yardımıyla bulunduğu ortamdaki gazı iyonlaştırarak kısmi bir deşarj oluşturur.
Yüksek gerilim enerji hatlarında sıkça görülen ve iletkenin etrafında ışıklı bir zar olarak ortaya çıkan korona boşalmaları yüksek gerilim hatlarında neden olduğu güç kayıpları yanı sıra elektro kimyasal olaylarla meydana getirdiği kimyasal bileşenler ile yalnız elektriksel zararlara değil malzemelerde mekanik arızalara ve canlılar üzerinde biyolojik etkilere neden olmaktadır.
İletim hattında korona boşalmasının başlaması için iletkenin etrafını çevreleyen havanın delinme dayanımının aşılmış olması gerekir. 760 mml-Ig basınç ve 25°C’ta kuru hava, 29,8 kV/cm maksimum değer, 21,1 kV/cm efektif değerinde delinmektedir. Krona boşalması kendi kendini besleyen, geçici halde olduğu gibi; sürekli hal niteliği kazanıp kendi kendini besleyen bir halde de olabilir.
Önerilen Yazı » Bara Nedir? Ne İşe Yarar? Nasıl Çalışır?
Atmosferde serbest halde gezinen elektronlar iletkenin içinden geçen alternatif akımın pozitif yarı dalgasında iletkene yaklaşırken, negatif yarı dalgasında iletkenden uzaklaşır. İletkenin etrafında iyonize olan havadaki elektronlar çarpışma yoluyla değerlerini 2 katına çıkararak hadise devam eder ve sonuçta çığ olayı meydana gelir. İletken yüzeyinde maksimum değere ulaşan elektrostatik alan şiddeti, iletkenin ekseninden uzaklaşıldıkça azalır; ancak iletkenin üzerindeki gerilim arttığı taktirde kritik alan şiddeti değerine ulaşır.
Korona iletkenin etrafında oluşturduğu ışıklı zar ile görünebilir hale gelir bu ışıklı zar serbest elektronlu pozitif azot iyonlarının birleşmesi sebebiyle oluşur. Korona, mavi renkli püskül ve kanallar şeklinde de oluşabilir. Kanal tipi boşalma dallı boşalma olarak da bilinir ve iletken yüzeylerinden radyal olarak yansıtılır. Püsküllü boşalma olarak bilinen boşalma şeklinde ise, iletken gerilim seviyesine bağlı olarak herhangi bir yerde 1 inç uzunluklu bölümden birkaç inç uzunlukta olabilen yoğunlaşmış bir gövdeye sahiptir. Gövde kendi dış ucunda birçok kez dallanır ve daha düşük gerilimlerde birkaç inçten; çok yüksek gerilimlerde 1 foot ya da daha fazla bir uzunluğa sahip olan mor renkli ağaca benzer hale şeklinde belirginleşir.
İletim hatlarında oluşan korona hattın yakınında uğultu, ıslık yada rahatsız edici sesler oluşturmasının yanı sıra, radyo ve TV parazitlerine de sebep olurlar. İletim hatlarında artan gerilim seviyesiyle birlikte rahatsız edici sesler ve parazitler daha da artarak devam eder. Korona kaybından dolayı oluşan gürültü, ses; boşalması sırasında pozitif iyonların hareketi tarafından üretilir. Hareket halinde olan elektronlar elektrik akımlarını oluşturur ve bu nedenle hem manyetik hem de elektrostatik alanlar verici antenleri yakınında yüksek frekanslı gerilim darbelerine, dolayısıyla parazitlere neden olurlar. Bunun yanında korona olayı esnasında ozon (03) gazı oluşur.
Korona Özellikleri
Korona olayı bir elektriksel boşalma türüdür. Genelde iletkenler, elektrotlar yüzeyinde görüldüğünden dış kısmı boşalma olarak tanımlanır.
• İç ve dış kısmı boşalmalar, yerel(bölgesel) boşalmalar olup, dielektrik malzemeyi tamamen kısa devre etmezler etmezler. Korona boşalması, iletken iletken çevresinde elektrik alanın yüksekliği nedeniyle oluşan baskın olarak gazlardaki yoluyla iyonlaşmanın sonucudur.
• Korona, elektrot açıklığına göre küçük yarıçaplı elektrotlarda veya keskin kenar, köşe, sivri uç gibi elektrik alan şiddetinin yüksek olduğu noktalarda meydana gelen, tam olmayan ve kendi kendini besleyen bir elektriksel kısmi (yerel) boşalma türüdür.
• Korona, bir elektrot üzerindeki elektrik alan şiddetinin elektrot çevresindeki yalıtkanın (havanın) delinme dayanımını aştığı veya çevresindeki yalıtkanın delinme dayanımının elektrot üzerindeki üzerindeki alan şiddetinde boşalma başlayacak kadar azaldığı durumlarda ortaya çıkmaktadır.
• Hat iletkenleri, bağlantı parçaları, kesici, ayırıcı, parafudr geçit izolatörü gibi sistem elemanlarının iletkenleri koronanın oluştuğu, görüldüğü yerlerdir. Buralardaki çapaklar, çıkıntılar, sivri uçlar, keskin kenar ve köşeler, cıvata ve somunlar koronanın başladığı başladığı öncelikli yerlerdir.
Koronanın Etkileri ve Endüstrideki Kullanımı
Eğrilik yarıçapı küçük olan elektrotlarda meydana gelen, kendi kendini besleyen deşarj olayına Korona denir. Bu olay morumsu -mavimsi bir parıltı ile kendini gösterir.
• Yüksek gerilim hatlarında aktif güç kaybı
• Elektromanyetik Girişim (Radio Interferance: RI ve TeleVision Interferance: TVI ) ve sinüsoidal korona akımı etkisiyle oluşan gerilim düşümleri
• Oluşan Ozon etkisiyle iletkenlerde korozyon ve izolasyonun yıpranması
• Atlamalara, delinmelere ve dolayısıyla arızalara yol açabilir.
• Kesicilerde ve Gaz İzole Sistemler (GIS) de kullanılan SF6gazı gazı korona etkisiyle zehirli gaz türlerine ayrışabilir.
• Sesli gürültü
• İstenmeyen uçucu organik maddelerin atmosferden uzaklaştırılması
• Kötü suyun hijyenik hale getirilmesi
• Ozon üretimi
• Fotokopi sistemlerinde, hava iyonlaştırıcılarda kullanılırlar.
Korona Olayı Sonuçları
Korona oluşumunda etkili faktörler basınç, nem, yağmur, kar, toz ve sıcaklıktır. Uzun iletim hatlarında bu faktörler çalışına bölgelerinin özelliklerine göre farklılık göstererek hat boyunca düzgün olmayan korona kaybının oluşumuna sebep olurlar. Tüm hat boyunca kirlenme, basınç ve atmosferik şartlar aynı olmadığından söz konusu hat için tek bir ifade ile korona kaybını tanımlamak ve hesaplamak gerçek kayıpları yansıtmayacaktır.
Korona kayıplarının belirlenmesi için Peek ve Peterson’un formülleri kullanılarak yapılan hesaplamalarda faz iletkenleri arasındaki eşdeğer açıklığın büyük tutulması ile kayıpların azaldığı görülmüştür. Aynı düzende ve aralıklarda yerleştirilmiş bir iletim hattında faz başına demetteki iletken sayısının arttırılması mve büyük yançaplı iletken kullanarak etkin çapın arttırılması, hattın faz- nötr kapasitesini arttırır.
