Efecto corona

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La descarga de corona alrededor de una bobina de alta tensión.

El efecto corona es un fenómeno eléctrico que se produce en los conductores de las líneas de alta tensión y se manifiesta en forma de halo luminoso a su alrededor. Dado que los conductores suelen ser de sección circular, el halo adopta una forma de corona, de ahí el nombre del fenómeno.

El efecto corona está causado por la ionización del aire circundante al conductor debido a los altos niveles de tensión de la línea. Al momento que las moléculas que componen el aire se ionizan, éstas son capaces de conducir la corriente eléctrica y parte de los electrones que circulan por la línea pasan a circular por el aire. Tal circulación producirá un incremento de temperatura en el gas, que se tornará de un color rojizo para niveles bajos de temperatura, o azulado para niveles altos. La intensidad del efecto corona, por lo tanto, se puede cuantificar según el color del halo, que será rojizo en aquellos casos leves y azulado para los más severos.

La primera forma de efecto corona registrada fue el fuego de San Telmo. En clima tormentoso en el mar, en ocasiones aparecían luces como flamas rojizas o azuladas en la parte superior de los mástiles de los barcos. Los marineros lo asociaban con una forma de protección y lo nombraron en honor a su patrono, Erasmo de Formia (Sant Elmo).

En el curso de las investigaciones sobre la electroestática en el siglo XVII, se observó por primera vez el mismo fenómeno en laboratorio. Por lo general, también se le daba el nombre de corona. Ahora normalmente se utiliza el término de efecto corona para describir este fenómeno de descarga de gas eléctrico externo.

El efecto corona puede ser suprimido utilizando anillos anticorona.

Los efectos[editar]

Dónde ocurre[editar]

  • Alrededor de conductores de línea (Alta tensión)
  • En espaciadores y amortiguadores
  • Aislante eléctricos dañados - de cerámica o un material diferente de la cerámica. En alta tension
  • Aislantes contaminados
  • En los extremos vivos de ensambles de aislantes y manguitos aisladores
  • En cualquier punto de su equipo eléctrico, donde la fuerza del campo eléctrico exceda los 3MV/m
  • En ciertos árboles de gran tamaño. Esto origina temor supersticioso en la gente que no conoce el tema.

Cálculo de la tensión crítica disruptiva[editar]

El efecto corona se producirá cuando la tensión de la línea supere la tensión crítica disruptiva del aire, es decir, aquel nivel de tensión por encima del cual el aire se ioniza. La fórmula más utilizada para la determinación de la tensión crítica disruptiva es la propuesta por el ingeniero americano F.W. Peek:

Vc = 21.2 \cdot \delta  \cdot r \cdot \ln \frac{{DMG}}
{{RMG}} \cdot n \cdot k_r  \cdot k_m  \cdot k_g

Donde:

  • Vc es el valor de tensión crítica disruptiva en kV.
  • δ es el factor de densidad del aire.
  • r es el radio del conductor en centímetros.
  • DMG es la distancia media geométrica entre fases.
  • RMG es el radio medio geométrico.
  • n es el número de conductores por fase.
  • kr es el coeficiente de rugosidad del conductor empleado, cuyo valor suele ser:
    • 1 para conductores nuevos.
    • 0,98 - 0,93 para conductores viejos (con protuberancias).
    • 0,87 - 0,83 para cables formados por hilos.
  • km es el coeficiente medioambiental, cuyo valor suele ser:
    • 1 cuando el aire es seco.
    • 0,8 para aire húmedo o contaminado.
  • kg es el factor de cableado.

El cálculo de RMG y DMG dependerá en cada caso de la geometría de la línea eléctrica.

El factor de densidad del aire se calcula como: 
\delta  = \frac{{273 + 20}}
{{273 + T}} \cdot \frac{P}
{{760}}

Donde:

  • T es la temperatura del aire en grados celsius
  • P es la presión del aire en milímetros de mercurio.

Cálculo de las pérdidas de potencia[editar]

Para aquellos casos en los que se produce el efecto corona, la pérdida de potencia se calcula según la fórmula:


P_c  = \frac{{244}}
{\delta }\left( {f + 25} \right)\sqrt {\frac{{RMG}}
{{DMG}}} \left( {V_s  - V_c } \right)^2  \cdot 10^{ - 5}

Donde:

  • Pc es la pérdida de potencia en kW/km.
  • δ es el factor de densidad del aire.
  • f es la frecuencia de la línea en Hz
  • DMG es la distancia media geométrica entre fases.
  • RMG es el radio medio geométrico.
  • Vs es el valor de la tensión fase-neutro (o tensión simple) en kV.
  • Vc es el valor de tensión crítica disruptiva en kV.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

Bibliografía[editar]

  • MUJAL ROSAS, Ramón M. (2000). Tecnología eléctrica. Barcelona: Edicions UPC. ISBN 84-8301-716-4. 

Enlaces externos[editar]