تعتبر الكورونا من أبرز المشاكل التي تواجه العوازل عامة ، وهذه الظاهرة عبارة عن حدوث تفريغ جزئی Partial Discharge لوسط عازل أو مرور تيار متسرب من الموصل الأصلي إلى الهواء الجوي المحيط به بصورة عشوائية نتيجة تأين الهواء المحيط ، وتعتبر هي الظاهرة مؤشرا لحدوث انهيار محتمل للعزل (كلمة العزل تتضمن أيضا الهواء كنوع من العوازل) ،وينشر موقع "بريمو هندسة" بالتفصيل ما هى ظاهرة الكورونا CORONA التى تحدث فى خطوط النقل ؟ العوامل التى تتأثر بها الكورونا؟ العيوب التى تسببها الكورونا؟ كيف يمكن الحد من ظاهرة الكورونا؟اسباب حدوثها وتأثيرها.
وتحدث هذه الظاهرة عندما يتجاوز شدة المجال الكهربي electric field عند سطح الموصل الحد المعروف ب disruptive potential gradient وهو الحد الذي يساوي في حالة الهواء الجوي 30kV/cm ( مع ملاحظة أن هذه القيمة تتغير مع الضغط الجوي ولذا فمشكلة الكورونا أكثر وضوحا في الأماكن المرتفعة عن سطح الأرض) ويترتب على ذلك أن يصبح الهواء المحيط بالموصل ليس عازلا کاملا بل تصبح له درجة من درجات التوصيل a conductive plasma فقط في منطقة محيطة بالموصل.
لكن قد تزداد هذه الطبقة الموصلة مع الوقت حتى ينكسر العزل بين الموصلات ويحدث انهياركامل من خلال شرارة كهربية.
والمجال الكهربي عموما يزداد عند الأسطح الحادة لأن التغير في قيمة الجهد يكون كبيرا وليس تدريجيا كما في الأسطح الملساء ومن ثم ترتفع قيمة kV/cm بقيم كبيرة تتسبب في بروز هذه الظاهرة بوضوح أكبر .
ومن ثم فدائما هناك مسافة كافية بين موصلات خطوط النقل لتجنب الوصول لهذه القيمة. ولكن قد تجد ظروف معينة تجعل المجال الكهربى المسلط على الهواء يتزايد ، وعندها يبدأ الوسط العازل (هواء / زيت أو غيره) في التأين .
وتحدث ظاهرة (التفريغ الجزئي) Partial Discharge أو الكورونا في أي وسط عازل يقع بالقرب من جهود كهربية موجودة في الخدمة ، سواء كان ذلك خطوط النقل أو في أي عازل أخر مثل الزيت مثلا داخل ال CB ، ففي حالة خطوط النقل يتأين الهواء المحيط حول موصلات الجهد العالي وتزداد الظاهرة وضوحا كلما كان سطح الموصل غير منتظم وأيضا كلما زادت الرطوبة والتلوث في الوسط العازل حيث تزداد نسبة ذرات الهواء المتأين حول الموصل .
ويمكن ملاحظة ذلك على خطوط النقل الكهربى كوميض لامع مائل للزرقة , وتكون هذه الظاهرة مصحوبة بصوت أزيز وإنتاج غاز الأوزون وهذه الظاهرة تسمى Partial Discharge أي يحدث تفريغ جزئی داخل العازل وهو يعتبر مقدمة للانهيار في العزل Breakdown وبالطبع ينتج عن وجود هذه الظاهرة حدوث مناقيد للقدرة الكهربية تسمی.Corona Losses تتمثل في هالة من الضوء يميل للون البنفسجي أو الأزرق ، والصوت المصاحب للظاهرة إضافة إلى حدوث تداخلات مع موجات الراديو.Radio Interference
1-ارتفاع الجهد الكهربي : فمن أهم أسبابها ارتفاع الجهد على الخطوط وبالتالي يزداد شدة المجال وتزداد احتمالية تأين الذرات حول الموصل.
2-انخفاض شدة العزل : ومن أسبابها أيضا انخفاض شدة العزل نتيجة تلوث أو رطوبة مثلا . تذكر أن المجال الكهربي يتأثر بقيمة الجهد ولا علاقة له بقيمة التيار ومن ثم فالظاهرة لا تتأثر بقيمة التيار في الخطوط.
3-تقارب الموصلات : ومن أسبابها أيضا تقارب المسافات بين الأجزاء الحاملة للجهد.
4-عدم انتظام المجال الكهربي : مع التأكيد على أن أكثر الأماكن تأثرا بهذه الظاهرة هي الأماكن غير المنتظمة السطح حيث يصبح توزيع المجال فيها غير منتظم فيزداد في نقاط (يحدث فيها التأين) ويقل في نقاط أخرى .
<><>
شرح corona effect
لكن قد تزداد هذه الطبقة الموصلة مع الوقت حتى ينكسر العزل بين الموصلات ويحدث انهياركامل من خلال شرارة كهربية.
والمجال الكهربي عموما يزداد عند الأسطح الحادة لأن التغير في قيمة الجهد يكون كبيرا وليس تدريجيا كما في الأسطح الملساء ومن ثم ترتفع قيمة kV/cm بقيم كبيرة تتسبب في بروز هذه الظاهرة بوضوح أكبر .
ومن ثم فدائما هناك مسافة كافية بين موصلات خطوط النقل لتجنب الوصول لهذه القيمة. ولكن قد تجد ظروف معينة تجعل المجال الكهربى المسلط على الهواء يتزايد ، وعندها يبدأ الوسط العازل (هواء / زيت أو غيره) في التأين .
وتحدث ظاهرة (التفريغ الجزئي) Partial Discharge أو الكورونا في أي وسط عازل يقع بالقرب من جهود كهربية موجودة في الخدمة ، سواء كان ذلك خطوط النقل أو في أي عازل أخر مثل الزيت مثلا داخل ال CB ، ففي حالة خطوط النقل يتأين الهواء المحيط حول موصلات الجهد العالي وتزداد الظاهرة وضوحا كلما كان سطح الموصل غير منتظم وأيضا كلما زادت الرطوبة والتلوث في الوسط العازل حيث تزداد نسبة ذرات الهواء المتأين حول الموصل .
ويمكن ملاحظة ذلك على خطوط النقل الكهربى كوميض لامع مائل للزرقة , وتكون هذه الظاهرة مصحوبة بصوت أزيز وإنتاج غاز الأوزون وهذه الظاهرة تسمى Partial Discharge أي يحدث تفريغ جزئی داخل العازل وهو يعتبر مقدمة للانهيار في العزل Breakdown وبالطبع ينتج عن وجود هذه الظاهرة حدوث مناقيد للقدرة الكهربية تسمی.Corona Losses تتمثل في هالة من الضوء يميل للون البنفسجي أو الأزرق ، والصوت المصاحب للظاهرة إضافة إلى حدوث تداخلات مع موجات الراديو.Radio Interference
ما أسباب ظاهرة الكورونا:
1-ارتفاع الجهد الكهربي : فمن أهم أسبابها ارتفاع الجهد على الخطوط وبالتالي يزداد شدة المجال وتزداد احتمالية تأين الذرات حول الموصل.
2-انخفاض شدة العزل : ومن أسبابها أيضا انخفاض شدة العزل نتيجة تلوث أو رطوبة مثلا . تذكر أن المجال الكهربي يتأثر بقيمة الجهد ولا علاقة له بقيمة التيار ومن ثم فالظاهرة لا تتأثر بقيمة التيار في الخطوط.
3-تقارب الموصلات : ومن أسبابها أيضا تقارب المسافات بين الأجزاء الحاملة للجهد.
4-عدم انتظام المجال الكهربي : مع التأكيد على أن أكثر الأماكن تأثرا بهذه الظاهرة هي الأماكن غير المنتظمة السطح حيث يصبح توزيع المجال فيها غير منتظم فيزداد في نقاط (يحدث فيها التأين) ويقل في نقاط أخرى .
فيديو شرح ظاهرة الكورونا الكهربائية corona effect
المصادر:
- MF Training & Consulting
- Abdelraouf89 عبدالرؤف89
اقرأ ايضا: