Resumen:
El papel del anillo de corona es distribuir el gradiente del campo eléctrico y reducir sus valores máximos por debajo del umbral de la corona, evitando la descarga de la corona. *
Consulte la "excelente referencia" a continuación para obtener una muy buena explicación de los aspectos teóricos y prácticos.
Un anillo de corona es un anillo conductor montado en el extremo o radialmente fuera del extremo de un aislante en un sistema de alto voltaje adicional (típicamente 200 kV +)
El papel del anillo de corona es eliminar o reducir la ionización del aire con descarga de corona asociada. La descarga de corona daña los aisladores y puede producir productos de descomposición que pueden causar fallas catastróficas de aislamiento.
Un anillo de corona funciona modificando la forma de la intensidad del campo eléctrico para que se reduzca la peor tasa de cambio de campo en el aislante, reduciendo así el potencial máximo en el aire circundante por debajo del voltaje de ruptura de aproximadamente 10 kV por pulgada (seco aire, frecuencias de red).
Una función secundaria útil es remodelar la distribución del campo eléctrico a través de una pila de aisladores para que la caída potencial por aislador sea más uniforme, reduciendo así las tensiones de ruptura en el aislador con la mayor caída de voltaje. Una pila de aisladores simétricos utilizados para el aislamiento de EHV tendrá mucha más caída de voltaje a través de los aisladores en el extremo "caliente" de la pila. Pueden ocurrir diferencias de más de 10: 1 en cadenas de aisladores largas, con en algunos casos más de la mitad de la caída total de EHV en los primeros 3 o 4 aisladores. La remodelación del campo por un anillo de corona puede reducir útilmente este desequilibrio, pero una parte desproporcionadamente grande de la tensión total aún puede ser transportada por los primeros aisladores.
Los anillos de corona se pueden ver en cualquier extremo de los aisladores en la foto a continuación.
La imagen de arriba está tomada de esta magnífica discusión sobre los efectos y el tratamiento de la corona en el mundo real
* Su resumen del uso de los anillos de corona es tan breve que lo utilicé para mi resumen al comienzo de esta respuesta. (Solo encontré este artículo después de escribir la versión más larga arriba ;-). ) Señalan: la función del anillo de corona es distribuir el gradiente del campo eléctrico y reducir sus valores máximos por debajo del umbral de la corona, evitando la descarga de la corona.
Wikipedia señala que en los sistemas de energía, por ejemplo, los anillos de corona de 220 kV pueden instalarse directamente en un extremo de los aisladores y en ambos extremos a 500 kV +.
Referencia Superb - Aquí es un muy buen papel en la reducción de corona y la funcionalidad de anillo de efecto corona - efectos de la intensidad CORONA anillo del diseño sobre el Electric CAMPO Y DISTRIBUCIÓN potencial a lo largo de un aislante STRING
Este artículo de 2010 señala la aparición de daños en la corona y la falla del aislador a voltajes más bajos de lo que se ha observado tradicionalmente, aparentemente debido al uso de nuevos aisladores de polímeros. Se han reportado fallas y / o daños en líneas de tan solo 115 kV en algunas configuraciones, en comparación con las expectativas de no necesitar protección de anillo de corona por debajo de, digamos, 161 kV en el pasado.
Anillos de corona: ¿son necesarios? - El modelado predice los niveles de corona en función de la configuración, el hardware y el voltaje de línea.
Breve pero útil discusión grupal aquí
El EPRI (Instituto de investigación de energía eléctrica) publica documentos sobre una variedad de asuntos relacionados con la energía. Estas son algunas de sus referencias sobre el uso de anillos corona
Ilustración de las distribuciones de campo eléctrico con y sin anillo de corona en una cadena de aisladores múltiples. Vea el documento de "excelente referencia" arriba para discusión.
Ejemplos extremos:
Desde
Se trata de la densidad de carga: el anillo aumenta el área de superficie y el radio de curvatura, reduciendo la densidad de carga por debajo de lo que causaría una corona significativa de cosas como bordes afilados en las juntas, etc.
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¿El anillo está montado en el poste de la línea eléctrica y conectado a tierra ?
La mayoría de los anillos de corona no están conectados a tierra.
Algunas pilas de aisladores tienen solo un anillo de corona: siempre está en el extremo de la línea.
El anillo de corona en el extremo de la línea de los aisladores está conectado a la línea de alimentación. Ese anillo de corona tiene el mismo alto voltaje que la línea de alimentación. (Ese anillo de corona no está conectado a tierra).
Ocasionalmente hay un segundo anillo de corona en el extremo de tierra de la pila. El anillo de corona en el extremo de tierra de la pila es el único anillo de corona que está conectado a tierra.
¿Cómo ayuda esto? Esperaría que en lugar de un flujo de corriente de "cable a aire" se iniciara un flujo de corriente de "cable a anillo" y sería lo mismo. ¿Por qué el uso del anillo de corona suprime la descarga de corona?
Tiene razón: si, hipotéticamente, todos los anillos estuvieran conectados a tierra, entonces el flujo de corriente de cable a anillo sería igual de malo y probablemente peor que el flujo de corriente de cable a aire (corona) sin los anillos.
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El campo eléctrico circulará en el anillo en lugar de la superficie del aislante, por lo que se reduce la descarga de la corona.
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