Коронный разряд. 
Методы снижения потерь на переменном напряжении

Коронный разряд или корона является своеобразной формой самостоятельного разряда, характерной для резко неоднородных полей, когда ионизационные процессы в лавинно-стримерной форме возникают лишь вблизи электрода. При этом в электродном промежутке не возникает сплошного проводящего промежутка, т. е. промежуток теряет свою электрическую прочность лишь частично. Кроме того, ионизационные процессы короны разрушительно действуют на изоляцию и металлическую арматуру. Коронный разряд является источником помех для линий связи, радио и телевидения. Важно заметить что корона является неблагоприятным фактором, с точки зрения сохранения экологической чистоты окружающей нас атмосферы, т.к. она является не только источником акустического «загрязнения» среды, по и за счет электромагнитного излучения может стать угрозой для животного и растительного мира. Качественно процесс коронирования протекает следующим образом: под действием ударной ионизации в чехле короны непрерывно образуются положительные ионы и электроны. В резконеоднородном поле при напряжении, соответствующем выполнению условия самостоятельности разряда, образовавшиеся стримеры не могут перекрыть все пространство между электродами и ионизационные процессы локализуются вблизи электрода с малым радиусом кривизны. Ионизация сопровождается процессами рекомбинации и высвечивания возбужденных частиц, что приводит к возникновению своеобразного ореола, свечения вокруг коронирующего электрода, хорошо заметного в темноте.

Методы уменьшения потерь на корону Одним из основных условий при проектировании и сооружении ЛЭП является выбор конструктивных параметров линии, при которых потери на корону, по крайней мере в хорошую погоду (m2 1), были близки к нулю. Из вышеизложенного материала следует, что одним из средств борьбы с короной является увеличение диаметра провода.

Для линий напряжением 110, 220 и 400 кВ минимальные допустимые диаметры соответственно равны 1,25; 2,5 и 4,6 см, что соответствует действительно применяемым величинам.

Путь борьбы с короной заключится в уменьшении напряженности поля на поверхности провода и увеличении напряжения начала короны. Простое увеличение диаметра провода позволяет относительно легко решить поставленную задачу, но при этом снижается экономическая эффективность передачи электроэнергии, т.к. снижается экономическая плотность тока и, следовательно, уменьшается удельная передаваемая мощность. Таким образом, принцип минимальных затрат, на основе которого выбирается минимальный диаметр провода с учетом экономической плотности тока, при таком подходе не реализуется, и стоимость передачи электроэнергии возрастает. Для сохранения удельных параметров передаваемой мощности необходимо повысить передаваемую плотность тока, а также рабочее напряжение линии. Но при этом, естественно, возникает снова проблема борьбы с короной. Возникает замкнутый круг.

Применение полых проводов является практически идеальным решением. Но изготовление таких проводов из отдельных специальных проволок сложного профиля представляет из себя достаточно трудоёмкий процесс. Альтернативным вариантом применения полых проводов является использование сталеалюминиевых проводов. Они являются основными типами проводов в современной энергетике. Такой провод состоит из центрального стального сердечника, который свивается из отдельных стальных проволок и воспринимает основную механическую нагрузку при эксплуатации. Поверх сердечника накладывается один или несколько повивов из алюминиевых проводов, по которым передается электрическая нагрузка. Технология изготовления таких проводов проще, а в отношении потерь на корону они аналогичны полым проводам.

При сооружении ЛЭП высокого и сверхвысокого напряжения широкое распространение получили расщепленные провода, в которых каждая фаза вместо одного провода большого сечения, обычно специальной и иногда сложной конструкции, заменяется несколькими более тонкими стандартными проводами, расположенными на некотором удалении друг от друга, но с суммарным сечением, равным или несколько превышающим сечение одинарного провода. Применение расщепленных проводов позволяет также существенно снизить уровень радиопомех. Расщепление проводов позволяет отказаться от применения более дорогих специальных проводов, но монтаж расщепленных проводов более сложнее и требует специальных устройств для подвески проводов расщепленной фазы и поддержания между ними с помощью специальных распорок необходимого шага расщепления (а=40−50 см). Применение расщепленных проводов приводит к уменьшению индуктивности линии. При этом уменьшается волновое сопротивление линии, что способствует повышению пропускной способности передачи. Это особенно важно для линий сверхвысоких напряжений, предназначенных для передачи очень больших мощностей.

Одним из путей дальнейшего повышения рабочего напряжения ЛЭП и снижения потерь на корону является использование расширенных проводов с электроизоляционным сердечником.

Важным средством борьбы с короной является использование экранов. Экран представляет собой кожух или короб, изготовленный из тонколистовой стали, который как бы охватывает собой все коронирующие детали (болты, гайки, острые выступающие детали и т. п.) и соединенный электрически коронирующими деталями, т. е. имеющий тот же потенциал, что и коронирующие части установки. Применение экранов позволяет улучшить эстетический вид установки.