ПРИРОДА КОРОННЫХ РАЗРЯДОВ, ПРИЧИНЫ И ПОСЛЕДСТВИЯ ДАННОГО ЯВЛЕНИЯ

THE NATURE OF CORONA DISCHARGES, CAUSES AND CONSEQUENCES OF THIS PHENOMENON

Alexander Shilenko

student, Department of Digital Technologies and Platforms in the Electric Power Industry, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье описаны причины возникновения, особенности и применение коронных разрядов, а также природа коронных разрядов, причины и последствия данного явления.

ABSTRACT

This article describes the causes, features and application of corona discharges, as well as the nature of corona discharges, causes and consequences of this phenomenon.

Ключевые слова: коронный разряд, электрическое поле.

Keywords: corona discharge, an electric field.

Коронным разрядом называют самостоятельный электрический разряд в газе, возникающий на поверхностях с высокой кривизной наружной поверхности, таких как: острие, угол, зубец. На электродах с такой поверхность создается неоднородное магнитное поле, которое приводит к появления коронных разрядов. Но главным условие появления коронного разряда служит разность потенциалов, созданная более высокой напряженностью электрического поля вблизи угла или острого края электрода.

Коронный разряд так называется из-за формы свечения острого края, по форме схожий с короной. Даже при нормальных условиях (атмосферное давление соответствует норме) на острых поверхностях электрода может возникнуть слабое свечение.

При этом коронный разряд может возникать даже на непривычных поверхностях, таких как верхушка деревьев. Такое может возникнуть перед грозой или в метель, при особом распределении природного электрического поля.

Процесс зарождения коронного разряда начинается с ионизации молекулы воздуха, и из нее вылетает электрон. Вылетевший электрон испытывает ускорение в электрическом поле около острой поверхности и ионизирует следующую молекулу воздуха и так далее. Чисто движущихся в электрическом поле заряженных частить увеличивается лавинообразно.

Источником коронного разряда может выступать как положительно заряженный электрод (анод), так и отрицательно заряженный электрод (канод).

Если острым коронирующим электродом является отрицательный электрод (катод), в этом случае корона будет называться отрицательной, и лавина электронов ионизации будет двигаться от коронирующего острия — в сторону положительного электрода. Образованию свободных электронов способствует термоэлектронная эмиссия на катоде. Визуально, коронный разряд при котором острым коронирующим электродом является отрицательный электрод, отличается более равномерным свечением.

В случае, когда источником короны является положительный электрод (анод), движение лавин электронов направлено к острию, а движение ионов — наружу от острия. Вторичные фотопроцессы возле положительно заряженного острия способствуют воспроизведению запускающих лавину электронов.

Коронный разряд может возникать и на высоковольтных линиях электропередач, в том случае, когда напряженность электрического поля на них превышает допустимое значение. В таком случае коронный разряд приводит к потерям электроэнергии.

Для борьбы с возникновением коронных разрядов на высоковольтных линиях электропередач используют следующий метод – расщепление провода линии на несколько штук (количество зависит от значения напряжения). В таком случае напряжение вблизи провода уменьшится и шанс возникновения коронного разряда уменьшится.

Существует еще один метод борьбы с коронными разрядами на высоковольтных ЛЭП – антикоронные кольца. Их задача заключается в распределении и понижении градиента электрического поля до значений ниже возможного возникновения коронного разряда. В таком случае возникновение коронного разряда полностью исключается, или же негативный эффект коронного разряда переносится на данное кольцо.

Существует так же практическое применение коронных разрядов:

• Применение в электрических очистителях газа
• Обнаружение трещин в изделиях
• Определение давления внутри ламп накаливания
• Применение в копировальной технике

Список литературы:

1. Правила устройства электроустановок: 7-е издание (ПУЭ)/ Главгосэнергонадзор России. М.: Изд-во ЗАО «Энергосервис», 2007. 610 с.
2. http://electricalschool.info/electrojavlenija/2020-koronnyy-razryad.html (дата обращения: 23.04.2022)