L'Efecte Corona

L'Efecte Corona és una descàrrega, de vegades lluminosa, deguda a la ionització del gas que envolta un conductor en el qual hi ha un gradient de potencial superior a un determinat valor. Apareix en tensions altes: aproximadament 30 kV / cm envolat de l'aire. En les línies aèries, pot aparèixer en els conductors, ferramentes, amortidors, aïlladors, i en general en qualsevol punt on se superi el gradient de potencial mínim.

Orígen físic
En presència d'un fort camp elèctric extern, les molècules que componen l'aire tendeixen a ionitzar-se, és a dir, a perdre o guanyar un electró lliure transformant-se en càrregues elèctriques no neutres. Després, les partícules ionitzades i els electrons lliures són repel·lits o atrets pel camp elèctric segons sigui la seva polaritat.

Quan el camp elèctric extern és altern, llavors les molècules ionitzades i els portadors lliures s'apropen i s'allunyen de la font del camp elèctric contínuament. Aquest moviment d'ions i càrregues és més enèrgic com més gran sigui la magnitud i la freqüència del camp elèctric.

Si la magnitud del camp elèctric supera un cert valor, llavors el moviment de les càrregues produeix xocs entre elles, on es dissipa una quantitat d'energia tal que es produeixen recombinacions químiques entre les molècules involucrades. Aquest procés químic allibera a l'espai noves molècules, i la recombinació i ionització d'algunes d'aquestes produeix l'alliberament de fotons, els quals produeixen l'efecte visible que es coneix com Efecte Corona.

Factors que afecten l'Efecte Corona

1. Atmosfera Durant una condició de tempestes o pluges l'efecte corona passa a un voltatge molt menor en comparació amb un bon temps. A causa de que durant una tempesta o pluja la densitat d'ions al voltant dels conductors és molt més gran que en un bon temps.
2. Mida del conductor La irregularitat de la superfície dels conductors disminueix el voltatge de ruptura. Per aquesta raó, amb el baix voltatge de l'aïllament disruptiu es crearà espurnes i corona. És per això que els conductors sòlids s'utilitzen sobretot en comptes de conductors trenats per reduir la corona.
3. Separació entre conductors Com més gran sigui la bretxa entre els conductors menor serà l'efecte corona.
4. Tensió de xarxa Cada voltatge de línia té un límit. Després que s'arribi al límit disruptiu es produirà i crearà espurnes i corona. Així, amb l'aplicació d'un menor tensió de línia la probabilitat que l'efecte corona passi disminueix.

Avantatges

1. L'àrea al voltant del conductor es torna conductora causa de la formació de corona. Es crea un diàmetre virtual més gran del conductor. A mesura que el diàmetre augmenta, la tensió electrostàtica entre els conductors disminueix.
2. L'Efecte Corona redueix la sobretensió creades per maniobres o descàrregues atmosfèriques. Com més gran és el voltatge aplicat més gran és la corona creada, per això quan una sobretensió passa, es forma la corona i aquesta va a absorbir l'energia addicional mitjançant la creació de resplendor violeta, soroll i espurnes.

Desavantatges

1. Es redueix l'eficiència de transport.
2. L'ozó creat per aquesta causa, afecta a la corrosió en els conductors.
3. A causa de la caiguda de tensió, es produeix un efecte corona no sinusoïdal a través de la línia. Això pot causar interferència inductiva amb línies de comunicació veïnes.

L'efecte corona es pot reduir pels següents mètodes

1. Augment de la secció del conductor Si augmentem la secció del conductor, el valor del gradient de potencial s'incrementarà. Per crear l'efecte corona es requerirà d'una major tensió de línia.
2. Augment de la separació entre conductors L'Efecte Corona pot ser eliminat mitjançant l'augment de la separació entre els conductors. L'augment de la separació ocasionarà que es requereixi d'una major tensió de línia per crear l'Efecte Corona.

• Una altra forma d'evitar l'Efecte Corona és utilitzar conductors en feix, és a dir, diversos conductors per fase. Es pot augmentar el radi equivalent augmentant el nombre de conductors per fase. Això és, en general, més econòmic que augmentar la secció de l'únic conductor, ja que en aquest cas es pot disminuir la secció dels subconductors a mesura que s'agreguen. No obstant això, igual la línia queda sobredimensionada, però no tant com quan s'utilitza sol un conductor.
• En el cas de subestacions, l'Efecte Corona es produeix en conductors a alta tensió que queden exposats a l'aire.
• Per detectar l'aparició de l'efecte s'instal·len càmeres tèrmiques especials que permeten veure l'aparició de l'efecte a nivells inferiors que l'ull i oïda humana. Per evitar l'efecte, s'augmenta la superfície dels conductors exposats, o se'ls dissenya amb superfícies corbes per evitar la concentració de càrregues en les puntes.

Efecte Corona a transformadors
Es produeix internament en els bobinats del transformador quan l'oli perd part de les seves propietats dielèctriques convertint-se en un camí fàcil per al corrent del nucli cap a la carcassa. Els transformadors de potència manegen tensions elevades i corrents de gran envergadura. Per les necessitats de consum, els sistemes d'aïllament tendeixen a veure's afectats si no se'ls realitza un adequat manteniment.