Hiện tượng vầng quang trong hệ thống điện

Hiện tượng vầng quang (tên tiếng anh là Corona) là hiện tượng xảy ra trên đường dây truyền tải điện cao thế và là một trong những yếu tố gây nên tổn thất trong đường dây truyền tải điện. Giảm thiểu tổn hao do hiện tượng vầng quang là một trách thức đối với những kỹ sư truyền tải điện. Vậy hiện tượng vầng quang là gì? tại sao nó lại gây nên tổn thất? và những yếu tố liên quan là mục đích của bài viết này.

Hiện tượng vầng quang là gì?

Là hiện tượng phóng điện xảy ra trên đường dây truyền tải, chúng ta thường nghe tiếng rè rè kèm theo nhưng ánh sáng nhỏ gần khu vực sứ cách điện trên đường dây cao thế.

Những ảnh hưởng của vầng quang và tại sao nó xảy ra?

Hiện tượng vầng quang xảy ra cần có hai điều hiện cơ bản sau:

1. Phải là đường dây truyền tải điện xoay chiều
2. Khoảng cách giữa cách dây dẫn phải đủ lớn so với kích thước dây dẫn

Khi dòng điện xoay chiều chạy giữa hai dây dẫn của đường dây truyền tải và khoảng cách giữa chúng lớn hơn so với kích thước dây, điện môi tồn tại xung quanh dây dẫn sẽ bị ions hóa. Với đường dây có điện áp thấp, hiện tượng này sẽ không xảy ra vì điện áp quá nhỏ để có thể ions hóa điện môi xyng quanh. Nhưng khi điện áp dây dẫn lớn hơn hoặc bằng 30kV (điện áp ngưỡng) thì gây nên sự ion hóa môi trường xung quanh tạo ra những ánh sáng nhỏ kèm theo những tiếng nổ lách tách mà ở xa thì sẽ tiếng rè rè, hiện tượng này gọi là hiện tượng vầng quang. Khi điện áp dây tăng lên, sự ion hóa xảy ra nhiều hơn và tiếng rè cũng như vệt sáng sẽ rõ ràng hơn, đồng nghĩa với tổn thất cũng tăng lên.

<Khi điện áp tăng lên, sự ion hóa cũng tăng lên>

Những yếu tổ ảnh hưởng tới hiện tượng vầng quang.

Như đã đề cập ở trên, điện áp dây của đường dây truyền tải là yếu tổ chính ảnh hưởng tới hiện tượng vầng quang. Với điện áp dây lớn hơn điện áp ngưỡng thì hiện tượng này sẽ xảy ra. Tuy nhiên nó còn phụ thuộc vào điều kiện môi trường xung quanh dây dẫn:

- Điều kiện về môi trường (không khí) quanh dây dẫn:
Mật độ không khí ảnh hưởng tới việc ion hóa. Với những ngày mưa bão, do dòng không khí lưu chuyển nên mật độ phân tử xung quanh dây dẫn sẽ nhiều hơn so với ngày bình thường và sự ion hóa sẽ xảy ra một cách dễ dàng và nhiều hơn so với ngày bình thường.

- Điều kiện về dây dẫn:
Thông thường hiện tượng vầng quang phụ thuộc khá nhiều vào dây dẫn và trạng thái vật lý của nó. Nó tỉ lệ nghịch với kích thước dây dẫn, nghĩa là nếu tăng kích thước dây dẫn thì hiện tượng vầng quang sẽ giảm đáng kể.

Ngoài ra, mật độ bụi bẩn bám vào dây dẫn sẽ làm giảm điện áp phá hủy tới hạn, nó làm cho tổn thất vầng quang tăng lên. Do đó, với những thành phố công nghiệp, mật độ ô nhiễm cao hơn đồng thời bụi bẩn bám vào dây dẫn tăng lên và ảnh hưởng tới hiện tượng vầng quang.

- Khoảng cách giữa những dây dẫn:
Như đã đề cập ở trên, khoảng cách giữa những dây dẫn phải đủ lớn hơn so với kích thước dây dẫn. Nếu khoảng cách này đủ lớn thì hiện tượng vầng quang sẽ không bao giờ xảy ra.

Hi vọng bài viết giúp bạn hiểu hơn về hiện tượng vầng quang.

Minh Quân