EFECTO CORONAEl 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 consiste en la ionización del aire que rodea a los conductores de alta tensión y que tiene lugar cuando el gradiente eléctrico supera la rigidez dieléctrica del aire, manifestándose en forma de pequeñas chispas o descargas a escasos centímetros de los cables. 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.

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 la aparición e intensidad del fenómeno 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 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 (sobre los 100 Hz) provocado, a su vez, 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 superior 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).

Valores límite recomendados por la O.M.S. (Organización Mundial dela Salud) expresados como nivel de presión acústica equivalente (Leq) con ponderación A para distintos ambientes:

Valores límite de exposición al ruido recomendados por la O.M.S. (en dB)

A partir de todos estos datos se puede deducir que el ruido originado por el funcionamiento de la línea eléctrica es similar al valor medio del ruido que existe en medios rurales o residenciales.

Cálculo

El umbral para que se produzca el efecto corona se denomina gradiente crítico y es función del diámetro y la superficie del conductor. Adicionalmente, el aire húmedo y especialmente la lluvia provocan un aumento muy sensible de las pérdidas por efecto corona.

El ingeniero norteamericano F.W. Peek desarrolló un modelo matemático general para el cálculo del gradiente crítico para la iniciación del efecto corona, el cual se muestra a continuación.

Ec=go×δ×m׿

Dónde:

EC : Gradiente crítico para la iniciación corona (kVpunta / cm)gO : Gradiente crítica disruptiva del aire » 29.8 (kVpunta / cm)R: Radio del conductor (cm)m: Coeficiente de estado de superficie, para el gradiente crítico, el cual se determina por:

m = 1 Conductor liso ideal. m = 0,95 Conductor cableado nuevo y limpio. m = 0,7 – 0,8 Conductor cableado envejecido. m = 0,5 – 0,7 Conductor tratado deficientemente. m ≥ 0,6 Conductor bajo lluvia, nuevo o envejecido

δ : Factor de corrección de la densidad del aire y, la obtenemos de:

δ=3.921×h273+φ

Siendo:φ: Temperatura media correspondiente a la zona considerada (ºC)h : Presión barométrica en cm de columna de mercurio cuyo valor se determina con la siguiente relación:

h= 76

10y

18336

Donde:y : Altitud sobre el nivel del mar (m)

Por otra parte, el gradiente de tensión superficial presente en un conductor se determina por la siguiente relación:

g=V fase−tierra

R× ln DMGRMG

Donde:

g : Gradiente de tensión superficial (kV/cm)V fase−tierra : Nivel de Tensión en el conductor entre conductor y tierra (kV)R : Radio del conductor (cm)DMG : Distancia Media Geométrica (cm)RMG : Radio Medio Geométrico (cm)

Para evitar la manifestación del efecto corona debe cumplirse con el siguiente criterio:

E c√2

>g

Uno de los factores influyentes del Efecto Corona y a través del cual se busca disminuir su aparición es el diámetro del conductor, ya que incrementando la sección de los conductores en el diseño de una línea de transmisión es posible reducir por completo la ocurrencia de este fenómeno.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE HONDURAS EN EL VALLE DE SULA

ALUMNA: YOLANDA LIZETH TROCHEZ CABALLERO

CUENTA: 20092000956

ASIGNATURA: ANALISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA

CATEDRATICO: ING. FRANCISCO CALIX

TEMA: EFECTO CORONA

FECHA: 12-12-2014