Efecto coroa

O efecto coroa é un fenómeno eléctrico que se produce nos condutores das liñas de alta tensión e maniféstase en forma de halo luminoso darredor dos cables. Dado que os condutores adoitan ser de sección circular, o halo adopta unha forma de coroa, de aí o nome do fenómeno.
O efecto consiste na ionización do aire circundante dun condutor debido aos altos niveis de tensión da liña. Cando as moléculas que compoñen o aire se ionizan, estas son capaces de conducir a corrente eléctrica e así, pois, parte dos electróns que circulan pola liña pasan a circular polo aire. Tal circulación producirá un incremento de temperatura no gas, que se tornará dunha cor avermellada para niveis baixos de temperatura, ou azulada para niveis altos. A intensidade do efecto coroa, polo tanto, pódese cuantificar segundo a cor do halo, que será avermellado naqueles casos leves e azulado para os máis severos.
A primeira forma de efecto coroa rexistrada foi o fogo de santelmo. Nunha tormenta no mar, ás veces aparecían luces como chamas avermelladas ou azuladas na parte superior dos mastros dos barcos. Os mariñeiros asociábano con algunha forma de protección e puxéronlle o nome do seu padroeiro, Erasmo de Formia (Santo Elmo ou Santelmo).
No curso das investigacións sobre a electroestática no século XVII, observouse por primeira vez o mesmo fenómeno en laboratorio. Polo xeral, tamén se lle daba o nome de coroa. Agora normalmente utilízase o termo de efecto coroa para describir este fenómeno de descarga de gas eléctrico externo.
O efecto coroa pode ser suprimido utilizando aneis anticoroa. Efectos que produce
Xeración de luz
Ruído audible
Ruído de radio
Vibración resultante do vento eléctrico
Deterioración dos materiais como consecuencia dun bombardeo de ións
Xeración de ozono, óxidos de nitróxeno e a presenza de humidade, ácido nítrico
Disipación da enerxía Onde se produce
Arredor de condutores de liña (alta tensión)
En espazadores e amortecedores
Illantes eléctricos danados - de cerámica ou un material diferente da cerámica (en alta tensión)
Illantes contaminados
Nos extremos vivos de ensamblaxes de illantes e manguitos illadores
En calquera punto dun equipo eléctrico, onde a forza do campo eléctrico exceda os 3MV/m
En certas árbores de gran tamaño. Técnicas de atenuación
Que a tensión de fase a neutro sexa menor que a tensión crítica disruptiva. (Cs Vo/Vi)
Aumentar o diámetro do condutor.
Aumentar o número de condutores por fase.
Aumentar a distancia entre fases.
Suxeitar moi ben os terminais dos condutores.
O efecto coroa producirase cando a tensión da liña supere a tensión crítica disruptiva do aire, é dicir, aquel nivel de tensión por encima do cal o aire se ioniza. A fórmula máis utilizada para a determinación da tensión crítica disruptiva é a proposta polo enxeñeiro americano F. W. Peek: V c
21. 2 ⋅ δ ⋅ r ⋅ ln ⁡ D M G R M G ⋅ n ⋅ k r ⋅ k m ⋅ k g {\displaystyle Vc
21. 2\cdot \delta \cdot r\cdot \ln {\frac {DMG}{RMG}}\cdot n\cdot k_{r}\cdot k_{m}\cdot k_{g}} Onde: Vc é o valor de tensión crítica disruptiva en kV.
δ é o factor de densidade do aire.
r é o raio do condutor en centímetros.
DMG é a distancia media xeométrica entre fases.
RMG é o raio medio xeométrico.
n é o número de condutores por fase.
kr é o coeficiente de rugosidade do condutor empregado, cun valor que é:
1 para condutores novos.
0, 98 - 0, 93 para condutores vellos (con protuberancias).
0, 87 - 0, 83 para cables formados por fíos.
km é o coeficiente medioambiental, cun valor que é:
1 cando o aire é seco.
0, 8 para aire húmido ou contaminado.
kg é o factor de cablaxe.
O cálculo de RMG e DMG dependerá en cada caso da xeometría da liña eléctrica.
O factor de densidade do aire calcúlase como: δ
273 + 20273 + T ⋅ P 760 {\displaystyle \delta
{\frac {273+20}{273+T}}\cdot {\frac {P}{760}}} Onde: T é a temperatura do aire en graos Celsius
P é a presión do aire en milímetros de mercurio. Cálculo das perdas de potencia
Para aqueles casos nos que se produce o efecto coroa, a perda de potencia calcúlase segundo a fórmula: P c
244 δ ( f + 25 ) R M G D M G ( V s − V c ) 2 ⋅ 10 − 5 {\displaystyle P_{c}
{\frac {244}{\delta }}\left({f+25}\right){\sqrt {\frac {RMG}{DMG}}}\left({V_{s}-V_{c}}\right)^{2}\cdot 10^{-5}} Onde: Pc é a perda de potencia en kW/km.
δ é o factor de densidade do aire.
f é a frecuencia da liña en Hz
DMG é a distancia media xeométrica entre fases.
RMG é o raio medio xeométrico.
Vs é o valor da tensión fase-neutro (ou tensión simple) en kV.
Vc é o valor de tensión crítica disruptiva en kV.