Vainikinės išskyros - kilmė, savybės ir pritaikymas
Esant staigiems nehomogeniniams elektromagnetiniams laukams, ant elektrodų, kurių išoriniai paviršiai yra dideli, kai kuriais atvejais gali prasidėti vainikinė iškrova - nepriklausoma elektros iškrova dujose. Kaip antgalis gali veikti šiam reiškiniui tinkama forma: antgalis, viela, kampas, dantis ir kt.
Pagrindinė iškrovos pradžios sąlyga yra ta, kad šalia aštraus elektrodo krašto turi būti santykinai didesnis elektrinio lauko stiprumas nei likusioje kelio tarp elektrodų dalyje, o tai sukuria potencialų skirtumą.
Orui normaliomis sąlygomis (esant atmosferos slėgiui) elektros intensyvumo ribinė vertė yra 30 kV / cm; esant tokiai įtampai, elektrodo gale atsiranda silpnas į vainiką panašus švytėjimas. Štai kodėl išskyros vadinamos vainikinėmis iškrovomis.
Tokiai iškrovai būdingas jonizacijos procesų atsiradimas tik šalia vainikinio elektrodo, o antrasis elektrodas gali atrodyti visiškai normalus, tai yra, nesusidaręs vainiko.
Koronos iškrovos kartais gali būti stebimos natūraliomis sąlygomis, pavyzdžiui, medžių viršūnėse, kai tai palengvina natūralaus elektrinio lauko pasiskirstymas (prieš perkūniją arba sniego audros metu).
Koronos iškrovos formavimas vyksta tokiu būdu. Oro molekulė atsitiktinai jonizuojasi ir išspinduliuojamas elektronas.
Elektronas patiria pagreitį elektriniame lauke, esančiame šalia galo, ir pasiekia pakankamai energijos, kad jį jonizuotų, kai tik susiduria su kita savo kelyje esančia molekule ir elektronas vėl pakyla. Įkrautų dalelių, judančių elektriniame lauke šalia galo, skaičius didėja kaip lavina.
Jei aštrus vainikinis elektrodas yra neigiamas elektrodas (katodas), šiuo atveju vainikas bus vadinamas neigiamu ir jonizacinių elektronų lavina judės nuo vainiko galo link teigiamo elektrodo. Laisvųjų elektronų susidarymą palengvina katodo terminė spinduliuotė.
Kai elektronų lavina, judanti nuo galo, pasiekia sritį, kurioje elektrinio lauko stiprumo nebepakanka tolimesnei lavinų jonizacijai, elektronai rekombinuojasi su neutraliomis oro molekulėmis, sudarydami neigiamus jonus, kurie vėliau tampa srovės nešėjais už jo ribų esančioje srityje. karūną. Neigiamas vainikas turi būdingą vienodą švytėjimą.
Tuo atveju, kai vainiko šaltinis yra teigiamas elektrodas (anodas), elektronų lavinų judėjimas nukreipiamas į galiuką, o jonų judėjimas – į išorę nuo galo. Antriniai fotoprocesai šalia teigiamai įkrauto galo palengvina laviną sukeliančių elektronų atkūrimą.
Toli nuo galo, kur elektrinio lauko stiprio nepakanka lavinų jonizacijai užtikrinti, srovės nešikliai lieka teigiamaisiais jonais, judančiais link neigiamo elektrodo. Teigiamai koronai būdingi sroveliai, kurie nuo galiuko sklinda įvairiomis kryptimis, o esant aukštesnei įtampai srovelės įgauna kibirkšties kanalų pavidalą.
Korona galima ir ant aukštos įtampos elektros linijų laidų, o čia dėl šio reiškinio prarandama elektros energija, kuri daugiausia išleidžiama įkrautų dalelių judėjimui ir iš dalies – spinduliuotei.
Korona ant linijų laidininkų atsiranda, kai lauko stiprumas juose viršija kritinę vertę.
Korona sukelia aukštesnių harmonikų atsiradimą srovės kreivėje, o tai dėl erdvės krūvių judėjimo ir neutralizavimo gali smarkiai padidinti trikdančią elektros linijų įtaką ryšio linijoms ir aktyvųjį srovės komponentą linijoje.
Jei nepaisysime įtampos kritimo vainikiniame sluoksnyje, galime manyti, kad laidų spindulys, taigi ir linijos talpa, periodiškai didėja ir šios vertės svyruoja 2 kartus didesniu dažniu nei tinklo dažnis ( šių pokyčių laikotarpis baigiasi darbo dažnio pusėje).
Kadangi atmosferos reiškiniai turi didelę įtaką energijos nuostoliams, kai linijoje yra vainikas, skaičiuojant nuostolius reikia atsižvelgti į šiuos pagrindinius orų tipus: geras oras, lietus, šaltis, sniegas.
Siekiant kovoti su šiuo reiškiniu, elektros linijos laidininkai skirstomi į kelias dalis, atsižvelgiant į linijos įtampą, siekiant sumažinti vietinę įtampą šalia laidininkų ir iš esmės užkirsti kelią vainiko susidarymui.
Dėl laidininkų atsiskyrimo lauko stiprumas sumažėja dėl didesnio atskirtų laidininkų paviršiaus ploto, palyginti su vieno to paties skerspjūvio laidininko paviršiaus plotu, o atskirtų laidininkų krūvis didėja. mažesniu skaičiumi nei laidininkų paviršiaus plotas.
Mažesni vielos spinduliai lėčiau padidina koronos praradimą. Mažiausi koronos nuostoliai gaunami, kai atstumas tarp laidininkų fazėje yra 10–20 cm. Tačiau dėl fazinio laidininko pluošto atsiradimo ledo pavojaus, dėl kurio smarkiai padidės vėjo slėgis linijoje , atstumas yra 40-50 cm.
Be to, antikoroniniai žiedai naudojami aukštos įtampos perdavimo linijose, kurios yra toroidai, pagaminti iš laidžios medžiagos, dažniausiai metalo, pritvirtintos prie gnybto ar kitos aukštos įtampos techninės įrangos dalies.
Koroninio žiedo paskirtis – paskirstyti elektrinio lauko gradientą ir sumažinti jo didžiausias reikšmes žemiau vainikinės slenksčio, taip užkertant kelią vainiko iškrovai visiškai arba bent jau žalingam iškrovos poveikiui perkelti iš vertingos įrangos į žiedas.
Koroninė iškrova praktiškai pritaikoma elektrostatiniuose dujų valytuvuose, taip pat gaminių įtrūkimams aptikti.Kopijavimo technologijoje – fotolaidininkams įkrauti ir iškrauti bei dažymo milteliams perkelti ant popieriaus. Be to, vainiko išlydis gali būti naudojamas slėgiui kaitrinėje lempoje nustatyti (pagal vainiko dydį identiškose lempose).