Post on 20-Nov-2014
El efecto corona
Pablo LedesmaDepartamento de Ingeniería Eléctrica
Universidad Carlos III de Madrid
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
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
El efecto corona
Fuente: CoroCAM
Puede resultar visible y audible
El efecto corona
Fuente: Institut Montefiore, Université de Liège
El efecto corona
Fuente: Joaquín Abenza
Efectos más importantes:● Pérdidas de energía● Radiointerferencias
Otros efectos:● Deterioro del material● Producción de compuestos contaminantes
Consecuencias del efecto corona
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
Cálculo de la tensión disruptiva
Fórmula de Peek
donde
es la tensión crítica disruptiva (eficaz, tensión de línea) en kV
U d
U d=3 md mtrar
ln Dr
Cálculo de la tensión disruptiva
Fórmula de Peek
U d=3 md mtrar
ln Dr
donde
es el coeficiente de rugosidad del conductor:1 para hilos de superficie lisa
0,93 a 0,98 para hilos oxidados o rugosos
0,83 a 0,87 para conductores formados por hilos
m d
Cálculo de la tensión disruptiva
Fórmula de Peek
U d=3 md mtrar
ln Dr
donde
es el coeficiente meteorológico1 para tiempo seco
0,8 para tiempo húmedo
m t
Cálculo de la tensión disruptiva
Fórmula de Peek
U d=3 md mtrar
ln Dr
donde
es el factor de corrección de la densidad del aire (1 a 76 cm y 25 ºC)
es la presión barométrica en cm de mercurio
es la temperatura del aire en grados centígrados
h
=3,921h /273
Cálculo de la tensión disruptiva
La presión barométrica h puede calcularse como
h=76⋅10−
y18,4
donde es la altura sobre el nivel del mar en kilómetros.
La temperatura del aire puede estimarse como
y
=25−5 y
Cálculo de la tensión disruptiva
Fórmula de Peek
U d=3 md mtrar
ln Dr
donde
= 21,1 kV/cm es la rigidez dieléctrica del airera
Cálculo de la tensión disruptiva
Fórmula de Peek
U d=3 md mtrar
ln Dr
donde
es el radio del conductor en cm
es la distancia media geométrica entre fases en cm
r
D
Cálculo de la tensión disruptiva
Fórmula de Peek
U d=3 md mtrar
ln Dr
donde
es un factor que recoge el efecto de la disposición de los conductores en haces (dúplex, tríplex, etc)
Si hay un solo conductor por fase
=1
Cálculo de la tensión disruptiva
El coeficiente se calcula como:
donde
n es el número de haces de conductores por fase
S es la separación entre conductores en cm
=1n−1 r /RH
n
RH=S
2 senn
Potencial alrededor de un conductor
Fuente: Dpto. Ing. Eléctrica, Facultad Regional Buenos Aires
Potencial alrededor de 4 conductores
Fuente: Dpto. Ing. Eléctrica, Facultad Regional Buenos Aires
Pérdidas por efecto corona
p=241
f 25 rD Umax
3−
U d
3 2
10−5
Fórmula también debida a Peek donde
es la pérdida de potencia por fase en kW/km
es la frecuencia en hercios (50)
es la tensión compuesta más elevada
es la tensión compuesta crítica disruptiva
p
f
Umax
U d
Detección del efecto corona
● Detección de ultrasonidos
● Detección de radiación ultravioleta
● Detección de puntos calientes por infrarrojos
Cámaras de radiación ultravioletaContienen dos canales de video:● Una imagen sensible únicamente la radiación
ultravioleta, en un rango de frecuencias superior a la de la radiación solar pero dentro del rango de emisión del efecto corona
● Una imagen sensible a la radiación visible
Ambas imágenes se muestran simultáneamente en la misma pantalla
Ejemplo: detección mediante cámaras de radiación ultravioleta
Fuente: EPRI, DayCor
Fuente: EPRI, DayCor
Ejemplo: detección mediante cámaras de radiación ultravioleta
Fuente: EPRI, DayCor
Ejemplo: detección mediante cámaras de radiación ultravioleta
Efecto corona en boyas señalizadoras
Fuente: Tana Wire Marker
El efecto corona se produce con más facilidad alrededor del punto en el que el conductor atraviesa la boya
Para evitarlo, la boya se recubre interiormente de una capa semiconductora que provoca una distribución homogénea del potencial
Artículo 10º. Herrajes.● En el diseño de los herrajes empleados en líneas
de muy alta tensión, se tendrá muy presente su comportamiento en el fenómeno de efecto corona.
El efecto corona en el RLAT
El efecto corona en el RLAT
Artículo 23º. Efecto corona y perturbaciones.● Será preceptiva la comprobación del
comportamiento de los conductores al efecto corona en las líneas de primera categoría. Asimismo en aquellas líneas de segunda categoría que puedan estar próximas al límite inferior de dicho efecto, deberá realizarse la citada comprobación.