ترشحات کرونا

هوا در حالت طبیعی خود عایق خوبی است. با این حال، اگر به اندازه کافی یونیزه شود، در نهایت می تواند منجر به “تخلیه کرونا” شود. این به چه معناست و چرا مهم است؟ بیایید دریابیم.

چه چیزی در ترشحات کرونا نقش دارد؟

قوس الکتریکی احتمالاً چیزی است که همه شما با آن آشنا هستید. این زمانی است که پتانسیل الکتریکی بین دو الکترود به اندازه کافی زیاد است که الکترون ها از یک الکترود به الکترود دیگر حتی از طریق هوا عبور می کنند. رعد و برق یک نمونه کلاسیک از این است. قبل از شرایطی که منجر به ایجاد قوس الکتریکی می شود، اعمال پتانسیل الکتریکی بین دو الکترود می تواند منجر به هدایت محدود الکتریسیته و تخلیه تاج شود. این معمولاً در مورد الکترودهایی رخ می‌دهد که دارای ناحیه‌هایی با سطح کاهش‌یافته هستند، مانند یک سیم. مولکول های هوا در مجاورت آن یونیزه می شوند و ذرات و الکترون های دارای بار مثبت آزاد هستند که نسبت به یکدیگر حرکت کنند.

ترشحات کرونا. تصویر منسوب به G1MFG .

در مجاورت این تاج، پلاسمای حاصل اساساً به یک رسانای الکتریسیته تبدیل می‌شود که هم اثرات مثبت و هم منفی روی مایعی مانند هوا دارد که درست خارج از ناحیه تاج است. تحت شرایط کنترل شده، ترشحات کرونا چیز خوبی است. آنها شما را قادر می سازند فتوکپی تهیه کنید، هوا را در دستگاه های تهویه مطبوع تصفیه کنید، استخر شنا را تمیز نگه دارید و غیره. از سوی دیگر، به ویژه زمانی که این نوع ترشحات به صورت خود به خودی اتفاق می افتد، سود کمتری دارد. به عنوان مثال، سیستم‌های ولتاژ بالا، مانند ژنراتورها، می‌توانند انرژی را تلف کنند یا به اجزای اطراف آسیب برسانند، در صورتی که تخلیه‌های کرونا اجازه رخ دادن داشته باشند.

کار با اثرات ترشحات کرونا

اثرات منفی ترشحات کرونا در کنفرانس COMSOL 2012 در میلان ارائه شد. این ارائه نشان داد که چگونه یک ژنراتور با ولتاژ بالا برای سیستم عایق سیم پیچ استاتور مضر است اگر اجازه ایجاد تخلیه تاج داده شود. راه حل آنها این بود که محافظ کرونا (ECP) برای عایق که در آن طراحی ECP برای عملکرد کلی ژنراتورها مهم است، اعمال شود.

داستان یک کاربر منتشر شده در COMSOL News 2012 نیز در مورد مهندسانی گزارش می دهد که باید این پدیده را در نظر بگیرند. برای اینکه رسوب‌دهنده‌های الکترواستاتیک آنها به طور بهینه کار کنند، باید تا حد امکان ولتاژ بالایی بین الکترودها اعمال کنند. این امر شارژ ذرات آلاینده را از گاز دودکش به حداکثر می‌رساند و اطمینان حاصل می‌کند که به سمت یکی از الکترودها حرکت می‌کنند و توسط یکی از الکترودها جذب می‌شوند، بنابراین گاز دودکش پاک می‌شود. اگر کرونا ایجاد شود، انرژی در شارژ کردن گاز دودکش برای حفظ تاج از دست می‌رود. علاوه بر این، در صورت ادامه توسعه، قوس‌هایی ممکن است رخ دهند، که در فضاهای محدود یک رسوب‌دهنده الکترواستاتیک اصلاً چیز خوبی نخواهد بود.

بیشتر خواندن

دو مثال قبلی با استفاده از انعطاف‌پذیری COMSOL Multiphysics برای تقریب رفتار تخلیه تاج و اثرات آن بر سیال (هوا) که با آن تعامل دارد، مدل‌سازی شدند. یک مدل دقیق‌تر که در گالری مدل ما یافت می‌شود، واکنش‌های یونیزه‌کننده‌ای را که در سیال اتفاق می‌افتد در نظر می‌گیرد و این پدیده را به عنوان یک مسئله چندفیزیکی در نظر می‌گیرد.

پلاسما و تاج قطعا جادویی و زیبا هستند. آنها هزاران سال است که مردم را شگفت‌زده کرده‌اند و پدیده‌ای هستند که ارزش درک آن را دارد.