Efecto corona

El efecto corona
Líneas de Trasmisión

05/06/2010
UNEFA-Lara
Benito Castillo; Gregorio Crespo; Luis Gómez
7M3IE

El efecto corona

Es una descarga, en ocasiones luminosa, debida a la ionización del gas que rodea a un conductor en el cual existe un gradiente de potencial superior a un determinado valor.

El efecto corona se presenta cuando el potencial de un conductor en el aire seeleva hasta valores tales que sobrepasan la rigidez dieléctrica del aire que rodea al conductor. El efecto corona se manifiesta por luminiscencias o penachos azulados que aparecen alrededor del conductor, más o menos concentrados en las irregularidades de su superficie.
La descarga va acompañada de un sonido silbante y de olor de ozono. Si hay humedad apreciable, se produce ácido nitroso. La coronase debe a la ionización del aire.
En las líneas de alta tensión se producen continuamente descargas eléctricas alrededor de los conductores, como consecuencia de una ionización local del aire. Estas descargas, o “efecto corona” tienen efectos nocivos:
• ocasionan perdidas a lo largo de toda la línea
• emiten ondas de alta frecuencia que interfieren en los receptores de radio ytelevisión próximos.
Para reducir el efecto corona, debe disminuirse el gradiente eléctrico (V/m) junto a los conductores, ya sea aumentando su diámetro, o, mejor, disponiendo dos, tres o más conductores por fase, convenientemente distribuidos; esta disposición de línea en
paralelo tiene además la ventaja de reducir la inductancia de la línea, permitiéndole transmitir más potencia.

Aparece a tensionesaltas: aproximadamente 30 kV/cm en el aire.
En las líneas aéreas, puede aparecer en los conductores, herrajes, amortiguadores, aisladores, y en general en cualquier punto donde se supere el gradiente de potencial mínimo.

Consecuencias del efecto corona
Efectos más importantes:
● Pérdidas de energía
● Radio interferencias

Otros efectos:
● Deterioro del material
● Producción decompuestos contaminantes

FUNDAMENTOS DEL "EFECTO CORONA”
    Imaginemos una línea de transporte eléctrico, que para simplificar la exposición supondremos monofásica (1), como la indicada en la figura -1-, en ella representaremos las líneas de campo eléctrico generado por la misma; como se sabe, un campo eléctrico tiene su origen en la variación de potencial eléctrico en el espacio, es decir por: E = -Grad U, donde E es el campo eléctrico, U es el potencial y Grad es el operador gradiente (2).

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Figura 1
    Los valores mayores del campo se obtienen en las cercanías de los conductores, donde el valor de "r" (ver fig. 1) es pequeño, pues será ahí donde mayores valores de gradiente se pueden obtener.
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   Si el camino libre ha sido suficiente, el electrón puede adquirir laenergía cinética necesaria para ionizar la molécula con la que choca: le arrancará cargas.
    La molécula se escinde en dos partes: electrón e ion molecular, y como un ion es igualmente un electrón libre que una molécula ionizada, de resultas del choque tendremos tres iones (4).
    Como en las cercanías de los conductores existirá un fuerte gradiente de potencial, o lo que es lo mismo: gran campoeléctrico, esto hará que se favorezcan otros choques y a su vez nuevas ionizaciones; lo que conduce a una "avalancha electrónica", que hace que el espacio próximo a los conductores se vuelva a su vez conductor.
    Esto constituye la "descarga transversal entre tases", aunque si el radio del conductor es mucho más pequeño que la distancia de separación entre conductores, la descarga seráincompleta.
     Las zonas fuertemente ionizadas, las conductoras, serán las "rayadas" en la figura -2-. El efecto será equivalente a lo que ocurriría si los cables tomasen una sección igual a la marcada en la figura.

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Figura 2

     Debido al aumento del diámetro del espacio conductor (cable + espacio ionizado), el gradiente de potencial ha disminuido en la nueva superficie, pues decrece...