Efecto Corona

PARARRAYOS

DEFINICION

El efecto corona consiste en la ionización del aire que rodea a los conductores de alta tensión. Este fenómeno tiene lugar cuando el gradiente eléctrico supera la rigidez dieléctrica del aire y se manifiesta en forma de pequeñas chispas o descargas a escasos centímetros de los cables.

Las líneas eléctricas se diseñan para que el efecto corona sea mínimo, puesto que también suponen una pérdida en su capacidad de transporte de energía; en su aparición e intensidad influyen los siguientes condicionantes:

Tensión de la línea: cuanto mayor sea la tensión de funcionamiento de la línea, mayor será el gradiente eléctrico en la superficie de los cables y, por tanto, mayor el efecto corona. En realidad sólo se produce en líneas de tensión superior a 80 kV.

La humedad relativa del aire: una mayor humedad, especialmente en caso de lluvia o niebla, incrementa de forma importante el efecto corona.

El estado de la superficie del conductor: las rugosidades, irregularidades, defectos, impurezas adheridas, etc., incrementan el efecto corona.

Número de subconductores: el efecto corona será menor cuanto más subconductores tenga cada fase de la línea.

Como consecuencia del efecto corona se produce una emisión de energía acústica y energía electromagnética en el rango de las radiofrecuencias, de forma que los conductores pueden generar ruido e interferencias en la radio y la televisión; otra consecuencia es la producción de ozono y óxidos de nitrógeno.

El efecto corona es un fenómeno ampliamente conocido y no representa ningún peligro para la salud. En este sentido, la Organización Mundial de la Salud declaraba en una Nota Descriptiva publicada en noviembre de 1998 manifiesta que "Ninguno de estos efectos [debidos al efecto corona] es suficientemente importante para afectar a la salud."

El ruido provocado por el efecto corona consiste en un zumbido de baja frecuencia (básicamente de 100 Hz), provocado por el movimiento de los iones, y un chisporroteo producido por las descargas eléctricas (entre 0,4 y 16 kHz). Son ruidos de pequeña intensidad que en muchos casos apenas son perceptibles; únicamente cuando el efecto corona sea elevado se percibirán en la proximidad inmediata de las líneas de muy alta tensión, disminuyendo rápidamente al aumentar la distancia a la línea.

Cuando la humedad relativa es elevada, por ejemplo cuando llueve, el efecto corona aumenta mucho, dando lugar a un incremento importante del ruido audible. Sin embargo, este ruido generalmente queda opacado por el producido por las gotas de lluvia golpeando en el suelo, tejados, ropa, etc., que provoca un nivel acústico superior.

En condiciones de niebla también aumenta el efecto corona y el ruido audible, pero la existencia de ésta frena la propagación del ruido, es decir, se oye más al lado de la línea pero se deja de percibir a mayor distancia.

En la valoración del impacto debido al ruido por efecto corona habrá que tener en cuenta que el nivel de ruido ambiente para un área rural varía entre los 20 y 35 dB (A), que puede llegar a ser muy superiores en el caso de uso de maquinarias agrícolas o presencia de carreteras. A modo de ejemplo, el nivel alcanzado por el efecto corona es similar al producido por un “rumor” y éste puede variar entre 10 y 20 dB, una lluvia moderada provoca un ruido de alrededor de 50 dB(A), e incluso una conversación en un local cerrado se sitúa en torno a 60 dB(A).

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.

Si los conductores de una línea eléctrica alcanzan un potencial lo suficientemente grande para que rebasen al correspondiente a la rigidez dieléctrica del aire, se producen perdidas de energía debido a la corriente que se forma a través del medio.

Es decir como si todo el aire se hiciera conductor, dando lugar a una corriente de fuga similar a la producida por la conductancia de aislamiento.

En los conductores aéreos, el efecto es visible en la obscuridad, pudiendo apreciar cómo quedan envueltos por un halo luminoso ,azulado ,de sección transversal circular ,es decir ,de forma corona ,por lo que al fenómeno se dio el nombre efecto corona.

La tensión para la cual comienza n las pérdidas a través del aire, se llama tensión critica disruptiva, y para ella el fenómeno es aun no visible.

La consecuencia práctica del efecto corona es en definitiva una corriente de fuga análoga a la debida a la conductancia del aislamiento.

Las pérdidas por corona empiezan a producirse desde en que el disruptiva es menor que la tensión de la línea.

La fórmula general de al tensión critica disruptiva en KV.

Uc = 84*mc*d*mt*r*n*lg(D/r´)

Uc = Tensión compuesta critica eficaz en kilovoltios para la que comienza el efecto

corona, o sea la tensión critica disruptiva

mc = coeficiente de rugosidad del conductor ;sus valores son :

mc= 1 para hilos de superficie lisa

mc = de 0.93 a 0.98 para hilos oxidados y rugosos

mc = de 0.83 a 0.87 para cables

d = factor de correccion del aire ,funcion directa de la presion

Barométrica e inversa de la temperatura absoluta del medio ambiente

d = 3.926

h = presion barométrica en centímetros de columna de mercurio.

t= Temperatura media en grados centigrados correspondiente a la altitud del punto

...