कोरोनल डिस्चार्ज - उत्पत्ति, विशेषताएं और अनुप्रयोग

बाहरी सतहों के एक उच्च वक्रता वाले इलेक्ट्रोड पर तीव्र विषम विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों की स्थितियों के तहत, कुछ स्थितियों में एक कोरोना डिस्चार्ज - एक गैस में एक स्वतंत्र विद्युत निर्वहन - शुरू हो सकता है। टिप के रूप में, इस घटना के लिए उपयुक्त आकृति कार्य कर सकती है: टिप, तार, कोने, दांत, आदि।

निर्वहन की शुरुआत के लिए मुख्य स्थिति यह है कि इलेक्ट्रोड के तेज किनारे के पास इलेक्ट्रोड के बीच के बाकी हिस्सों की तुलना में अपेक्षाकृत उच्च विद्युत क्षेत्र की ताकत होनी चाहिए, जो एक संभावित अंतर पैदा करती है।

सामान्य परिस्थितियों में (वायुमंडलीय दबाव पर) हवा के लिए, विद्युत तीव्रता का सीमा मान 30 kV / सेमी है; ऐसे वोल्टेज पर, इलेक्ट्रोड की नोक पर एक कमजोर कोरोना जैसी चमक दिखाई देती है। यही कारण है कि डिस्चार्ज को कोरोना डिस्चार्ज कहा जाता है।

इस तरह के डिस्चार्ज को केवल कोरोना इलेक्ट्रोड के आसपास के क्षेत्र में आयनीकरण प्रक्रियाओं की उपस्थिति की विशेषता है, जबकि दूसरा इलेक्ट्रोड पूरी तरह से सामान्य दिखाई दे सकता है, अर्थात बिना कोरोना के गठन के।

कोरोना डिस्चार्ज कभी-कभी प्राकृतिक परिस्थितियों में देखे जा सकते हैं, उदाहरण के लिए पेड़ों के शीर्ष पर, जब यह प्राकृतिक विद्युत क्षेत्र के वितरण पैटर्न (तूफान से पहले या बर्फ के तूफान के दौरान) द्वारा सुगम होता है।

कोरोना डिस्चार्ज का गठन निम्नलिखित तरीके से आगे बढ़ता है। एक वायु अणु गलती से आयनित होता है और एक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होता है।

इलेक्ट्रॉन टिप के पास एक विद्युत क्षेत्र में त्वरण का अनुभव करता है और जैसे ही वह अपने पथ में अगले अणु का सामना करता है और इलेक्ट्रॉन फिर से उड़ान भरता है, उसे आयनित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा तक पहुँच जाता है। टिप के पास एक विद्युत क्षेत्र में गतिमान आवेशित कणों की संख्या हिमस्खलन की तरह बढ़ जाती है।

यदि तेज कोरोना इलेक्ट्रोड एक नकारात्मक इलेक्ट्रोड (कैथोड) है, तो इस मामले में कोरोना को नकारात्मक कहा जाएगा और आयनीकरण इलेक्ट्रॉनों का हिमस्खलन कोरोना की नोक से सकारात्मक इलेक्ट्रोड की ओर बढ़ेगा। कैथोड के थर्मिओनिक विकिरण द्वारा मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उत्पत्ति की सुविधा होती है।

जब टिप से चलने वाले इलेक्ट्रॉनों का एक हिमस्खलन उस क्षेत्र तक पहुंचता है जहां विद्युत क्षेत्र की ताकत आगे के हिमस्खलन आयनीकरण के लिए पर्याप्त नहीं होती है, तो इलेक्ट्रॉन तटस्थ हवा के अणुओं के साथ पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे नकारात्मक आयन बनते हैं, जो तब बाहर के क्षेत्र में वर्तमान वाहक बन जाते हैं। ताज। नकारात्मक कोरोना में एक विशिष्ट समान चमक होती है।

इस घटना में कि कोरोना का स्रोत एक सकारात्मक इलेक्ट्रोड (एनोड) है, इलेक्ट्रॉनों के हिमस्खलन की गति टिप की ओर निर्देशित होती है, और आयनों की गति टिप से बाहर की ओर निर्देशित होती है। सकारात्मक रूप से आवेशित टिप के निकट द्वितीयक फोटोप्रोसेस हिमस्खलन-ट्रिगर इलेक्ट्रॉनों के प्रजनन की सुविधा प्रदान करते हैं।

टिप से दूर, जहां हिमस्खलन आयनीकरण सुनिश्चित करने के लिए विद्युत क्षेत्र की ताकत पर्याप्त नहीं है, वर्तमान वाहक सकारात्मक आयन नकारात्मक इलेक्ट्रोड की ओर बढ़ रहे हैं। सकारात्मक कोरोना की विशेषता उन स्ट्रीमर्स से होती है जो टिप से अलग-अलग दिशाओं में फैलते हैं, और उच्च वोल्टेज पर स्ट्रीमर्स स्पार्क चैनल का रूप ले लेते हैं।

उच्च-वोल्टेज बिजली लाइनों के तारों पर भी कोरोना संभव है, और यहां इस घटना से बिजली का नुकसान होता है, जो मुख्य रूप से आवेशित कणों के संचलन और आंशिक रूप से विकिरण पर खर्च होता है।

लाइनों के संवाहकों पर कोरोना तब होता है जब उन पर क्षेत्र की ताकत महत्वपूर्ण मूल्य से अधिक हो जाती है।

कोरोना वर्तमान वक्र में उच्च हार्मोनिक्स की उपस्थिति का कारण बनता है, जो संचार लाइनों पर विद्युत लाइनों के परेशान करने वाले प्रभाव और अंतरिक्ष आवेशों के संचलन और तटस्थता के कारण लाइन में वर्तमान के सक्रिय घटक को तेजी से बढ़ा सकता है।

यदि हम कोरोनल परत में वोल्टेज ड्रॉप को अनदेखा करते हैं, तो हम मान सकते हैं कि तारों की त्रिज्या और इसलिए लाइन की क्षमता समय-समय पर बढ़ती है और ये मान नेटवर्क की आवृत्ति से 2 गुना अधिक आवृत्ति के साथ उतार-चढ़ाव करते हैं ( इन परिवर्तनों की अवधि ऑपरेटिंग आवृत्ति की आधी अवधि में समाप्त होती है)।

चूंकि लाइन में कोरोना के साथ वायुमंडलीय घटनाओं का ऊर्जा नुकसान पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, इसलिए नुकसान की गणना करते समय निम्नलिखित मुख्य प्रकार के मौसमों को ध्यान में रखा जाना चाहिए: साफ मौसम, बारिश, ठंढ, बर्फ।

इस घटना का मुकाबला करने के लिए, कंडक्टर के पास स्थानीय वोल्टेज को कम करने और सिद्धांत रूप में कोरोना के गठन को रोकने के लिए, बिजली लाइन के कंडक्टर को लाइन के वोल्टेज के आधार पर कई भागों में विभाजित किया जाता है।

कंडक्टरों के अलग होने के कारण, एक ही क्रॉस-सेक्शन के एकल कंडक्टर के सतह क्षेत्र की तुलना में अलग-अलग कंडक्टरों के बड़े सतह क्षेत्र के कारण क्षेत्र की ताकत कम हो जाती है और अलग-अलग कंडक्टरों पर चार्ज बढ़ जाता है कंडक्टरों के सतह क्षेत्र की तुलना में कम संख्या में।

छोटे तार त्रिज्या कोरोना हानि में धीमी वृद्धि देते हैं। चरण में कंडक्टरों के बीच की दूरी 10 - 20 सेमी होने पर सबसे छोटा कोरोना नुकसान प्राप्त होता है। हालांकि, चरण कंडक्टर बंडल पर बर्फ के बढ़ने के खतरे के कारण, जिससे लाइन पर हवा के दबाव में तेज वृद्धि होगी , दूरी 40-50 सेमी के लिए होती है।

इसके अलावा, उच्च-वोल्टेज संचरण लाइनों पर एंटी-कोरोना रिंग का उपयोग किया जाता है, जो एक प्रवाहकीय सामग्री से बने टॉरॉयड्स होते हैं, आमतौर पर धातु, जो एक टर्मिनल या अन्य उच्च-वोल्टेज हार्डवेयर भाग से जुड़ा होता है।

कोरोना वलय की भूमिका विद्युत क्षेत्र की प्रवणता को वितरित करना और इसके अधिकतम मूल्यों को कोरोना थ्रेसहोल्ड के नीचे कम करना है, जिससे कोरोना डिस्चार्ज को पूरी तरह से रोका जा सके या कम से कम डिस्चार्ज के विनाशकारी प्रभावों को मूल्यवान उपकरणों से स्थानांतरित किया जा सके। अँगूठी।

कोरोना डिस्चार्ज इलेक्ट्रोस्टैटिक गैस प्यूरीफायर के साथ-साथ उत्पादों में दरार का पता लगाने के लिए व्यावहारिक अनुप्रयोग पाता है।नकल प्रौद्योगिकी में - फोटोकंडक्टर को चार्ज और डिस्चार्ज करने के लिए और रंगीन पाउडर को कागज पर स्थानांतरित करने के लिए। इसके अलावा, एक गरमागरम दीपक (समान लैंप में कोरोना के आकार से) के अंदर दबाव निर्धारित करने के लिए कोरोना डिस्चार्ज का उपयोग किया जा सकता है।