التفريغ الهالي (ملاحظة 1) هي ظاهرة تظهر في خطوط الجهد المرتفع (النواقل الهوائيه) نتيجة لتأين الهواء المحيط بهذه الخطوط وذلك نتيجة لوجود مجال كهربائي غير منتظم في هذه الخطوط، وتكون على شكل هالة بنفسجية تحيط في هذه الخطوط مع وجود صوت ازيز وتؤثر سلبا على نظام القوى حيث انها تزيد من فقد القدرة.[1]
تتأثر هذه الظاهرة بعدة عوامل منها:
- شكل الموصل، حيث ان خشونة سطح الموصل تؤدي إلى زيادة المجال الكهربائي غير المنتظم.
- تتأثر بالرطوبة حيث ان الرطوبة العالية التي تحيط بالخطوط توفر وسطا ملائما لسير الالكترونات.
- المسافة بين الموصلات المتجاوره.
يمكن التقليل من هذه الظاهرة عن طريق تقسيم الموصل الواحد إلى عدة موصلات وعمل دائرة قصر بينهم ومن خلال تنعيم اسطح الموصلات.
التطبيقات
يمكن استخدام ظاهرة التفريغ الهالي في العديد من التطبيقات التجارية والصناعية مثل:
- إزالة الشحنات غير المرغوب فيها من سطح طائرة ما أثناء التحليق وبذلك تجنت حدوث الأثار الجانبية لتأين الأنظمة.
- صناعة غاز الأوزون.
- تعقيم مياة أحواض السباحة.
- في الترسيب الإلكتروستاتيكي، في إزالة الملوثات الصلبة الموجودة في العوادم الغازية، تنقية الجسيمات الصلبة في أنظمة التكييف.
- التصوير.
- تأين الهواء.
- إنتاج فوتونات اللازمة لتصوير كيرليان الفوتوغرافي لتحميض الفيلم.
- قواطع EHD، الرافعات، غيرها من أجهزة الرياح الأيونية.
- ليزر النيتروجين.
- تأين العينة الغازية قبل استخدامها في مطياف الكتلة.
يمكن استخدام ظاهرة التفريغ الهالي في توليد سطوح مشحونة، أساس عمل النسخ الكهروستاتيكي (النسخ الفوتوغرافي).
المشاكل
تتسبب ظاهرة التفريغ الهالي في توليد ضوضاء مسموعة وترددات راديو، خاصة بالقرب من خطوط نقل الطاقة الكهربائية، كما تتسبب في إهدار الكثير من القدرة الكهربية، ولها تأثير ضار على خطوط التليفونات حيث يحدث تداخل بينهما. لذلك، يتم مراعاة هذه الظاهرة عند تصميم معدات وأبراج نقل الطاقة لتقليل هذه الظاهرة.
بشكل أعم لا يفضل تواجد الظاهرة في عمليات:
- نقل الطاقة الكهربية، حيث تسبب:
- فقدان القدرة.
- ضوضاء.
- تداخل كهرومغناطيسي.
- توهج بنفسجي.
- توليد غاز الأوزون.
- تدمير العازل.
- تأثير ضار على الحيوانات الحساسة تجاه الأشعة فوق البنفسجية.
- تأثير ضار على مكونات الشبكة الكهربائية مثل المحولات، المكثفات، المحركات والمولدات الكهربائية حيث:
- قد تؤدي إلى تلف العوازل وعند حدوثها باستمرار قد تؤدي إلى تدمير الألة.
- المواد المرنة مثل الحلقات المستديرة يمكن أن تتضرر من غاز الأوزون.
- لها تأثير ضار على المعادن.[2]
لتجنب ذلك يتم تركيب حلقات إكليلية، هي حلقات تعمل على توزيع المجال الكهربائي في مساحة أكبر وبالتالي تفادي حدوثها.
مقالات ذات صلة
هوامش
مراجع
- Animals see power lines as glowing, flashing bands, research reveals, 12 March 2014 - تصفح: نسخة محفوظة 07 نوفمبر 2017 على موقع واي باك مشين.
- "Vishay Offers C-stability in X2 Capacitors". CapacitorIndustry.com. 14 June 2012. مؤرشف من الأصل في 7 نوفمبر 201722 نوفمبر 2017.
- "نتائج البحث عن كلمة Corona discharge في معجم المصطلحات العلمية والتقنية الجديد". مكتبة لبنان ناشرون. مؤرشف من الأصل في 11 أغسطس 2019أغسطس 2019.
- "نتائج البحث عن كلمة Corona discharge". قاموس المعاني. مؤرشف من الأصل في 11 أغسطس 2019أغسطس 2019.
لمزيد من القراءة
- Chen، Junhong(August 2002)."Direct-Current Corona Enhanced Chemical Reactions". University of Minnesota.
- Peek, F.W. (1929). Dielectric Phenomena in High Voltage Engineering. ماكجرو هيل التعليم. .
- Loeb, Leonard (1965). Electrical Coronas Their Basic Physical Mechanisms. دار نشر جامعة كاليفورنيا. ASIN B0006BM4LG.
- Cobine, James D. (1941). Gaseous Conductors; Theory and Engineering Applications. McGraw-Hill or Dover reprints. ASIN B000B9PK7S.
- Takacs, J. (1972). "Corona Stabilizer for Van De Graaff Accelerators". Nuclear Instruments and Methods. 103 (3): 587–600. Bibcode:1972NucIM.103..587T. doi:10.1016/0029-554X(72)90019-5. ISSN 0029-554X.
روابط خارجية
- Blaze Labs Research — Lots of information on corona properties & Peek's Law
- Villanova University — Modelling Corona for different electrode configurations
- Information about the differences between corona, spark, and brush discharges
- Additional information about corona, its effects, characteristics and preventative measures
- Dielectric Phenomena In High Voltage Engineering