Почему только высоковольтные изоляторы нужны коронные кольца?

Изоляторы высокого напряжения.Требуются кольца короны (также называемые сортировальными кольцами) для управления распределением электрического поля и предотвращения разряда короны, который может вызвать потерю мощности, слышимый шум, радиопомехи и деградацию материала. Вот почему они необходимы:

1. Контроль электрического поля
При очень высоких напряжениях (обычно 230 кВ и выше) электрическое поле вокруг изоляторов становится очень неоднородным, с экстремальными концентрациями вблизи острых краев (например, в точке крепления проводника).
Кольца короны сглаживают градиент электрического поля, уменьшая локализованные области с высоким напряжением, которые могут привести к ионизации воздуха и коронному разряду.

2. Предотвращение коронного разряда
Корона возникает, когда электрическое поле превышает ~ 3 кВ/мм (сила пробоя воздуха), вызывая частичную ионизацию.
Без колец короны крошечные неровности (такие как грязь, царапины или края оборудования) могут вызвать коронавирус, что приводит к:

Потеря мощности (неэффективность)
Производство озона (повреждение изоляции)
Радиочастотные помехи (RFI)
Звуковой шум (шипение или треск)

3. Сортирование напряжения
ДлинныеИзоляционные струныВ системах ЭХВ (экстренного высокого напряжения) имеют неравномерное распределение напряжения тока, с более высоким напряжением около подпитанный конец.
Кольца короны действуют как емкостные ответвители, уравновешивая распределение напряжения вдоль строки изолятора, предотвращая чрезмерное напряжение на отдельных дисках.

4. Почему только высокое напряжение?
Низкие напряжения (< 230 кВ) имеют более слабые электрические поля, поэтому корона с меньшей вероятностью формируется естественным путем.
Конструкции изоляторов для более низких напряжений (например, фарфор или полимер) не нуждаются в дополнительной сортировке, поскольку напряжение поля управляется без колец.
Системы EHV (500 кВ) и UHV (1000 кВ) всегда используют кольца короны из-за экстремальных напряжений поля.

5. Где установлены кольца Corona?
На конце линии (сторона под напряжением) струн изолятора.
Около соединений оборудования (струбцины, штуцеры) где острые края существуют.
Иногда на обоих концах (сторона HV и заземленная сторона) для очень длинных струн.

6. Альтернатива в некоторых конструкциях
НекоторыеПолимерные изоляторыИметь интегрированные сортировочные устройства (например, формованные сараи с проводящими слоями) вместо отдельных колец.

Коронные кольца необходимы для систем EHV для управления электрическими полями, предотвращения потерь энергии и предотвращения вредных побочных эффектов коронного разряда. Низковольтные системы не нуждаются в них, потому что электрическое напряжение, естественно, ниже порога короны.