Comprendre les anneaux Corona et les isolateurs de verre avecNoaa électriqueUne relation symbiotique dans les systèmes à haute tension
En ce qui concerne le transport d'électricité à haute tension, la livraison fiable et sûre de l'énergie dépend de la performance de composants cruciaux tels que les isolateurs en verre et les anneaux corona. Bien qu'apparemment simples, leur interaction est un exemple fascinant de conception technique pour contrôler de puissantes forces électriques. Essentiellement, les isolants en verre fournissent la séparation électrique nécessaire, tandis que les anneaux corona protègent ces isolateurs contre un phénomène destructeur connu sous le nom de décharge corona.
1. quel est le rôle fondamental de l'isolant en verre?
AIsolant en verreDispositif conçu pour supporter et séparer les conducteurs haute tension d'une structure mise à la terre, telle qu'une tour de transmission. Façonnés à partir de verre trempé spécialement formulé, ces isolateurs possèdent une résistance diélectrique élevée, ce qui signifie qu'ils résistent à l'écoulement du courant électrique. Leur forme caractéristique de cloche et leur série de jupes ne sont pas arbitraires; ils sont méticuleusement conçus pour augmenter la "distance de fuite"-le chemin qu'un arc électrique devrait parcourir le long de la surface de l'isolant pour atteindre la tour mise à la terre. Cette conception permet d'éviter les embrasements, qui sont essentiellement des courts-circuits dans l'air.
Cependant, une chaîne d'isolateurs en verre supportant une ligne à haute tension n'est pas soumise à une contrainte électrique uniforme. Le champ électrique, une région de force invisible créée par la haute tension, n'est pas réparti uniformément. La concentration la plus élevée de ce champ électrique se produit à "l'extrémité excitée" du
Chaîne d'isolateur-Le point le plus proche de la ligne électrique. Cette pression électrique intense à un point spécifique est la racine d'un problème important.
2. Qu'est-ce que la décharge Corona?
Lorsque l'intensité du champ électrique à la surface d'un conducteur ou d'un matériel isolant dépasse la rigidité diélectrique de l'air environnant, il peut ioniser les molécules d'air. Cette ionisation crée une lueur lumineuse, souvent violacée, accompagnée d'un sifflement ou d'un crépitement. Ce phénomène est appelé décharge corona.
3. Quelle est la menace de décharge Corona?
Bien qu'elle puisse apparaître comme une fuite d'énergie mineure, la décharge corona a plusieurs effets néfastes sur un système de transmission de puissance:
Perte de puissance: Elle représente une fuite continue d'énergie électrique dans l'atmosphère.
Bruit sonore et radio: La décharge génère du bruit audible et des interférences électromagnétiques qui peuvent perturber les signaux radio et de communication.
Dégradation des matériaux: Les sous-produits chimiques de la décharge corona, principalement l'ozone (O 3) et l'acide nitrique (HNO 3) formés en présence d'humidité, sont très corrosifs. Au fil du temps, ces substances peuvent dégrader la surface de l'isolant en verre et de ses raccords métalliques.
Précurseur d'inflammabilité: Dans certains cas, une décharge corona sévère peut créer un chemin conducteur dans l'air, ce qui augmente la probabilité d'un amerrissement complet, ce qui peut provoquer des pannes de courant et endommager l'équipement.
4. quelle est la meilleure solution pour la décharge corona: l'anneau corona
C'est là que l'anneau corona entre en jeu. Un anneau corona est un anneau conducteur lisse, circulaire ou toroïdal (en forme de beignet) installé à l'extrémité sous tension de la chaîne de verre isolant. Il est connecté électriquement au conducteur haute tension.
La fonction principale d'un anneau de couronne est de modifier et de contrôler le champ électrique. En introduisant une surface conductrice plus grande et plus lisse, l'anneau de couronne redistribue efficacement les lignes de champ électrique, les rendant plus uniformes à travers la chaîne d'isolant. Il réduit de manière significative la forte concentration du champ électrique aux points pointus duMatériel de l'isolateur(Le capuchon et la goupille).
Cette redistribution du champ électrique présente plusieurs avantages essentiels:
Empêche la décharge corona: En abaissant l'intensité maximale du champ électrique en dessous du seuil requis pour ioniser l'air, l'anneau corona empêche la formation de décharge corona.
Protège l'isolant: En atténuant la couronne, l'anneau protège l'isolant en verre et son matériel contre les effets corrosifs de l'ozone et de l'acide nitrique, prolongeant ainsi leur durée de vie et assurant leur fiabilité à long terme.
Améliore la distribution de tension: L'anneau corona aide également à égaliser la distribution de tension à travers les unités d'isolateur individuelles dans une chaîne. Sans anneau, les premiers isolateurs à l'extrémité sous tension portent une part disproportionnellement élevée de la tension totale. L'anneau aide à répartir cette tension plus uniformément, en réduisant la contrainte électrique sur un seul isolant.
Ainsi, selon mentionné ci-dessus par Noaa Electric: la relation entre les isolateurs de verre et les anneaux corona est un partenariat essentiel dans l'ingénierie haute tension. L'isolant en verre fournit l'isolation essentielle, tandis que l'anneau corona agit comme un gardien vital, protégeant l'isolant contre les effets néfastes des champs électriques élevés. Cette solution élégante et efficace assure la transmission sûre, fiable et efficace de l'énergie électrique sur de longues distances. Pour les lignes de transmission fonctionnant à des tensions très élevées, généralement 230 kilovolts (kV) et plus, la présence d'anneaux corona est non seulement bénéfique mais essentielle pour la longévité et le bon fonctionnement de l'ensemble du système.
