Conceptos:
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, es un fenómeno que
se presenta cuando se eleva el potencial de un conductor en el aire hasta
valores que sobrepasan la rigidez dieléctrica del aire que rodea al conductor. La forma de apreciar el efecto corona
es por luminiscencias o penachos azulados que aparecen alrededor del conductor,
como se puede apreciar a continuación:
Asimismo se manifiesta por medio de un sonido silbante y de olor de ozono. Si en la zona existiese gran humedad, se podría producir ácido nitroso. La corona que se forma se debe a la ionización del aire, los iones son atraídos y repelidos por el conductor a grandes velocidades, produciendo nuevos iones por colisión.
Consecuencias: En líneas de transmisión origina pérdidas
de energía, deterioro del material (corrosiones en los conductores a causa del
ácido formado), radiointerferencias, producción de compuestos contaminantes.
El
efecto corona es función de dos elementos: el gradiente potencial en la superficie
del conductor y la rigidez dieléctrica del aire en la superficie, valor que a
su vez depende de la presión atmosférica y la temperatura.
Tensión crítica
disruptiva: Es la
tensión a la que el campo en la superficie del conductor excede la rigidez
dieléctrica del aire y comienza el efecto corona. Existe también una tensión
crítica visual, superior a la tensión crítica disruptiva, a partir de la cual
el efecto corona se hace visible.
Aparece a tensiones altas:
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.
En un campo uniforme, a 25 °C y 760 mm
de presión, la ionización por choque aparece al tener un valor máximo de 30
kv/cm, que corresponde a 21.1 kv/cm sinusoidal. En el caso de las líneas aéreas
de transmisión de energías, se ha demostrado que el fenómeno depende del radio
del conductor. El valor del gradiente de potencial para el cual aparece la
ionización en la superficie del conductor se llama gradiente superficial
crítico y varios investigadores indican que bale:
g0
= 30( 1 – 0.7 r ) kv/cm eficaz
Donde r es el radio del
conductor en cm. Existen fórmulas que nos suministran este valor en
función de la presión barométrica y la temperatura ambiente. Pero estas
fórmulas sirven para conductores de sección circular y perfectamente lisa. Los
conductores de líneas aéreas están formados por varios alambres cableados y
enrollados en hélice y tienen raspaduras propias de su fabricación e
instalación. Esto hace aumentar el gradiente crítico, por encima de las
estimaciones teóricas.
Los fenómenos descriptos en forma
somera hasta aquí, nos permiten afirmar que la superficie de un conductor
libera iones de ambos signos. Como la tensión es alterna, algunos son atraídos
hacia el conductor, conforme su polaridad en el momento en que se considere
mientras que otros, son rechazados y se alejan hacia moléculas neutras para
formar iones pesados. Los que se alejan, debido a que disminuye el gradiente.
Al cambiar la polaridad del conductor se reinicia la ionización por choque.
Esta ligera descripción indica por un
lado que la energía necesaria para producir la ionización y por otro la
necesaria para producir los movimientos de las cargas. La primera es importante
y la forma de estimarla es:
El valor de F se toma:
Uf/U0
|
0.6
|
0.7
|
0.8
|
0.9
|
1.0
|
1.1
|
1.2
|
1.3
|
1.5
|
F
|
0.0011
|
0.014
|
0.018
|
0.025
|
0.036
|
0.053
|
0.085
|
0.150
|
0.950
|
Esta fórmula es para buen tiempo, en
otras condiciones, es necesario hacer intervenir los efectos correspondientes.
Podemos cerrar este tema diciendo que
las pérdidas por efecto corona se pueden mantener en valores tolerables
manteniendo la tensión a la ocurre el fenómeno, más alta que la tensión entre
fase y tierra en un 20 a 40%, para lo cual, es necesario que el diámetro del
conductor sea grande o, en caso contrario, formando cada fase por medio
de más de un conductor.
Referencias:
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