Descarga Corona: ¿Qué es el Efecto Corona?

Descarga de corona (también conocido como el efecto corona) es una descarga eléctrica causada por laionización de un fluido como el aire que rodea un conductor que está cargado eléctricamente. El efecto corona se producirá en sistemas de alto voltaje, a menos que se tome suficiente cuidado para limitar la fuerza del campo eléctrico circundante.

La descarga de la corona puede causar un silbido audible oRuido agrietante ya que ioniza el aire alrededor de los conductores. Esto es común en las líneas de transmisión de energía eléctrica de alto voltaje. El efecto corona también puede producir un brillo violeta, producción de gas ozono alrededor del conductor, interferencia de radio y pérdida de energía eléctrica.

¿Qué es el Efecto Corona?

El efecto corona se produce naturalmente debido a laEl hecho de que el aire no es un aislante perfecto: contiene muchos electrones e iones libres en condiciones normales. Cuando se establece un campo eléctrico en el aire entre dos conductores, los iones libres y los electrones en el aire experimentarán una fuerza. Debido a este efecto, los iones y los electrones libres se aceleran y se mueven en la dirección opuesta.

Las partículas cargadas durante su movimiento chocan.entre sí y también con moléculas sin carga de movimiento lento. Así, el número de partículas cargadas aumenta rápidamente. Si el campo eléctrico es lo suficientemente fuerte, se producirá una ruptura dieléctrica del aire y se formará un arco entre los conductores.

La transmisión de energía eléctrica se ocupa del volumen.Transferencia de energía eléctrica, desde estaciones generadoras situadas a muchos kilómetros de distancia de los principales centros de consumo o de las ciudades. Por esta razón, los conductores de transmisión a larga distancia son de la mayor necesidad para una transferencia de energía efectiva, lo que evidentemente produce enormes pérdidas en todo el sistema.

Minimizar estas pérdidas de energía ha sido un gran desafío para los ingenieros de potencia. La descarga de corona puede reducir significativamente la eficiencia de las líneas de EHV (Extra High Voltage) en los sistemas de energía.

Dos factores son importantes para que ocurra la descarga de corona:

1. La diferencia de potencial eléctrico alterno se debe suministrar a través de la línea.
2. La separación de los conductores debe ser lo suficientemente grande en comparación con el diámetro de la línea.

Cuando se hace fluir una corriente alternaa través de dos conductores de una línea de transmisión cuya separación es grande en comparación con sus diámetros, el aire que rodea a los conductores (compuesto de iones) está sujeto a tensión dieléctrica.

A valores bajos de la tensión de alimentación, no ocurre nada, ya que la tensión es demasiado pequeña para ionizar el aire del exterior. Pero cuando la diferencia de potencial aumenta más allá de algún valor de umbral (conocido como voltaje disruptivo crítico), la intensidad de campo se vuelve lo suficientemente fuerte como para que el aire que rodea a los conductores se disocia en iones, lo que lo hace conductor. Esta tensión disruptiva crítica se produce a aproximadamente 30 kV.

El aire ionizado da lugar a descarga eléctrica.Alrededor de los conductores (debido al flujo de estos iones). Esto da lugar a un débil resplandor luminiscente, junto con el silbido acompañado por la liberación de ozono.

Este fenómeno de descarga eléctrica que ocurre en las líneas de transmisión de alto voltaje se conoce como el efecto corona. Si el voltaje a través de las líneas continúa aumentando, el brillo y el ruido de silbido se vuelven cada vez más intensos, lo que provoca una alta pérdida de potencia en el sistema.

Factores que afectan la pérdida de Corona

La tensión de línea del conductor es la principal.Factor determinante para la descarga corona en líneas de transmisión. A valores bajos de voltaje (menor que el voltaje crítico crítico), la tensión en el aire no es lo suficientemente alta como para causar una ruptura dieléctrica y, por lo tanto, no se produce una descarga eléctrica.

Con el aumento de voltaje, el efecto corona en unla línea de transmisión se produce debido a la ionización del aire atmosférico que rodea a los conductores; se ve afectada principalmente por las condiciones del cable y el estado físico de la atmósfera. Los principales factores que afectan la descarga de la corona son:

• Condiciones atmosféricas
• Condición de los conductores
• Espaciamiento entre conductores

Veamos estos factores con mayor detalle:

Condiciones atmosféricas

Hemos comprobado que el gradiente de tensión paraLa descomposición dieléctrica del aire es directamente proporcional a la densidad del aire. Por lo tanto, en un día tormentoso, debido al flujo de aire continuo, el número de iones presentes que rodean al conductor es mucho más de lo normal, y por lo tanto es más probable que haya una descarga eléctrica en las líneas de transmisión en un día así, en comparación con un día con bastante Tiempo despejado. El sistema tiene que ser diseñado teniendo en cuenta esas situaciones extremas.

Condición de los conductores

Este fenómeno particular depende en gran medida de laConductores y su estado físico. Tiene una relación de proporcionalidad inversa con el diámetro de los conductores. es decir, con el aumento de diámetro, el efecto de corona en el sistema de potencia se reduce considerablemente. Además, la presencia de suciedad o rugosidad del conductor reduce el voltaje crítico de ruptura, haciendo que los conductores sean más propensos a las pérdidas de corona. Por lo tanto, en la mayoría de las ciudades y áreas industriales con alta contaminación, este factor es de una importancia razonable para contrarrestar los efectos negativos que tiene sobre el sistema.

Espaciamiento entre conductores

Como ya se mencionó, para que la corona ocurra en elel espacio entre las líneas efectivamente debería ser mucho mayor en comparación con su diámetro, pero si la longitud aumenta más allá de cierto límite, la tensión dieléctrica en el aire se reduce, y en consecuencia, el efecto de la corona también se reduce. Si el espaciado es demasiado grande, entonces la corona para esa región de la línea de transmisión podría no ocurrir en absoluto.

Reducción de la descarga de corona

La descarga de corona siempre resulta en pérdida de potencia. La energía se pierde en forma de luz, sonido, calor y reacciones químicas. Aunque estas pérdidas son individualmente pequeñas, con el tiempo pueden sumar una pérdida significativa de energía en las redes de alto voltaje.

La descarga de corona se puede reducir mediante:

• Aumentar el tamaño del conductor: Un diámetro más grande del conductor resulta en menos descarga de corona.
• Aumentando la distancia entre conductores: El aumento del espaciado del conductor disminuye la descarga de la corona.
• Usando conductores agrupados: Los conductores agrupados aumentan el diámetro efectivo del conductor, lo que resulta en una menor descarga de corona.
• Usando anillos de corona: El campo eléctrico es más fuerte donde hay uncurvatura aguda del conductor. Debido a esto, la descarga de la corona ocurre primero en los puntos afilados, bordes y esquinas. Los anillos de corona reducen el efecto de corona "redondeando" los conductores (es decir, haciéndolos menos afilados). Se utilizan en los terminales de equipos de muy alto voltaje (como en los bujes de los transformadores de alto voltaje). Un anillo de corona está conectado eléctricamente al conductor de alto voltaje, que rodea los puntos donde es más probable que ocurra la descarga de corona. Este cerco reduce significativamente la nitidez de la superficie del conductor, distribuyendo la carga en un área más amplia. Esto a su vez reduce la descarga de la corona.