Korona deşarj olayının sargılara olan etkisi

Frekans konvertörü taşıyıcı frekanslarına bağlı olarak, motor klemensinde pik voltajlar meydana gelmektedir. Motor klemensinde saniyede 2.000 ile 20.000 kere arasında tekrarlanan voltaj pikleri, koronaya (havadaki nitrojenin iyonlaşması sonucunda ozon ve nitrik asit oluşmasına ve oluşan mikro arklar nedeniyle de sargı tellerinin yalıtımlarında zayıflama meydana gelmesine) neden olmakta ve kısmi boşalmalar nedeniyle sargıların yavaş yavaş dielektrik direncini zayıflatarak, motoru yanmaya doğru götürmektedir.

Nerelerde ve Nasıl Meydana Gelir?

IEEE’nin yaptığı araştırmaya göre; orta gerilim ve yüksek gerilim sistemlerinde meydana gelen yıkıcı hataların büyük bir oranı (%80’i) elektriksel kısmi deşarj kaynaklıdır.

Dielektrik malzemeyi deforme edebilecek kadar güçlü elektrik alanın olduğu her yerde (şaltlarda, kanallarda, kablolarda, kablo başlıklarında, kablo eklerinde, transformatörlerde) elektriksel kısmi deşarj oluşabilir.

O.G ve Y.G sistemlerindeki izolasyon hatalarının dağılımı

Bu deşarjlar, katı izolasyon sistemindeki boşluklarda (kağıt, polimer vs.), çok katmanlı katı izolasyon sistemlerinin birleşme yüzeylerinde (farklı izolasyon malzemelerinin dielektrik sabitlerinin farklı olması sebebi ile), sıvı izolasyon sistemlerindeki gaz kabarcıklarında veya gaz ortamındaki iletkenin çevresinde (corona deşarjı) oluşabilir.

Dahili, yüzey ve corona deşarj grafikleri

 

Genelde 1 mikro saniyeden daha kısa süreli darbeler (puls’lar) şeklinde görülür. Darbeler çok kısa süreli olmalarına karşın, darbe sırasında ortaya çıkan enerji, iletkeni saran dielektrik malzemenin bozulmasına, kontrol edilmeden bırakılması durumunda ise izolasyon hataları ile sonuçlanabilecek kadar güçlüdür.

Elektriksel ağaçlanma

Elektriksel ağaçlanma

 

Koronanın Etkileri

Eğrilik yarıçapı küçük olan elektrotlarda meydana gelen, kendi kendini besleyen deşarj olayına Korona denir. Bu olay morumsu-mavimsi bir parıltı ile kendini gösterir. Bu bölgede korona etkisi ile ozon oluşur.

  • Yüksek gerilim hatlarında aktif güç kaybı
  • Radyo dalgalarında bozulma (Radio Interferance:RI ve TeleVision Interferance:TVI)
  • Sinüsoidal Korona akımı etkisiyle oluşan gerilim düşümleri
  • Oluşan Ozon etkisiyle iletkenlerde korozyon ve izolasyonun yıpranması
  • Atlamalar, delinmeler ve dolayısıyla arızalar yol açabilir.
  • Kesicilerde ve Gaz İzole Sistemler (GIS) de kullanılan SF6 gazı korona etkisiyle zehirli gaz türlerine ayrışabilir.

Korona Olayı Nedir?

Korona olayı bir elektriksel boşalma türüdür. Genelde iletkenler, elektrotlar yüzeyinde görüldüğünden dış kısmı boşalma olarak tanımlanır. İç ve dış kısmı boşalmalar, yerel (bölgesel) boşalmalar olup, dielektrik malzemeyi tamamen kısa devre etmezler. Korona boşalması, iletken çevresinde elektrik alanın yüksekliği nedeniyle oluşan, baskın olarak gazlardaki çarpışma yoluyla iyonlaşmanın sonucudur.

  • Korona, elektrot açıklığına göre küçük yarıçaplı elektrotlarda veya keskin kenar, köşe, sivri uç gibi elektrik alan şiddetinin yüksek olduğu noktalarda meydana gelen, tam olmayan ve kendi kendini besleyen bir elektriksel kısmi (yerel) boşalma türüdür.
  • Korona, bir elektrot üzerindeki elektrik alan şiddetinin elektrot çevresindeki yalıtkanın (havanın) delinme dayanımını aştığı veya çevresindeki yalıtkanın delinme dayanımının elektrot üzerindeki alan şiddetinde boşalma başlayacak kadar azaldığı durumlarda ortaya çıkmaktadır.
  • Hat iletkenleri, bağlantı parçaları, kesici, ayırıcı, parafudr, geçit izolatörü gibi sistem elemanlarının iletkenleri koronanın oluştuğu, görüldüğü yerlerdir. Buralardaki çapaklar, çıkıntılar, sivri uçlar, keskin kenar ve köşeler, cıvata ve somunlar koronanın başladığı öncelikli yerlerdir.

Termal Koruma Elemanları

Termal Koruma Elemanları Elektrik motorlarının korunması sigortalar, termik röleler, termik manyetik şalterler ve termistörlerle yapılır. Sigortalar motoru, kabloyu, röle ve şalterleri, eğer kullanılıyor ise yumuşak yol vericileri ve hız kontrol cihazlarını kısa devrelere karşı koruma görevi üstlenirler, ancak tek başlarına motoru aşırı yüklenme ve aşırı ısınmalara karşı koruyamazlar.

Thermik Sistem

Bimetal termik koruyucuların açma/kapama davranışı, ek bir esnek diskin ilave edilmesiyle ciddi şekilde güçlendirilebilir. Bu tür tertibata sahip termik koruyucularda daha yüksek elektrik taşıma kabiliyeti bulunmasının yanında, kontak aşınması da daha az olur ve kullanım süresi daha yüksektir.

Thermal koruyucularda geleneksel sistemler

Basit bimetal termik koruyucuları, bilindiği üzere akım anahtarı olarak tasanlanmaktadır (Şek.1). Isıya duyarlı bimetal tek taraflı hareket eden bir şerit şeklindedir ve ucuna kaynaklı iletken bir kontak bulunmaktadır. Bimetal şeritler nispeten serbest hareket edebildiği için, kontağın baskı kuvveti ısıyla birlikte sürekli değişir. Bu nedenle, kapalı durumda iken kontağın direnci doğal olarak sıcaklığa bağlıdır.