Pourquoi seuls les isolateurs haute tension ont-ils besoin d'anneaux Corona?

Isolateurs haute tensionNécessitent des anneaux corona (également appelés anneaux de classement) pour gérer la distribution du champ électrique et empêcher la décharge corona, ce qui peut entraîner une perte de puissance, un bruit audible, des interférences radio et une dégradation du matériau. Voici pourquoi ils sont nécessaires:

1. contrôle de champ électrique
À des tensions très élevées (généralement 230 kV et plus), le champ électrique autour des isolateurs devient très non uniforme, avec des concentrations extrêmes près des arêtes vives (par exemple, au point de fixation du conducteur).
Les anneaux de couronne lissent le gradient de champ électrique, réduisant les zones de fortes contraintes localisées qui pourraient conduire à l'ionisation de l'air et à la décharge corona.

2. Prévenir la décharge Corona
Corona se produit lorsque le champ électrique dépasse ~ 3 kV/mm (la force de rupture de l'air), provoquant une ionisation partielle.
Sans anneaux corona, de minuscules irrégularités (comme la saleté, les rayures ou les bords du matériel) peuvent déclencher corona, entraînant:

Perte de puissance (inefficacité)
Production d'ozone (endommage l'isolation)
Interférence radiofréquence (RFI)
Bruit audible (sifflement ou crépitement)

3. classement de tension
LongueCordes d'isolateurDans les systèmes EHV (Extra High Voltage) ont une distribution de tension inégale, avec une contrainte plus élevée près de l'extrémité sous tension.
Les anneaux corona agissent comme des coupleurs capacitifs, équilibrant la distribution de tension le long de la chaîne d'isolant, empêchant une contrainte excessive sur les disques individuels.

4. Pourquoi seulement haute tension?
Les tensions inférieures (< 230 kV) ont des champs électriques plus faibles, de sorte que la couronne est moins susceptible de se former naturellement.
Les conceptions d'isolateur pour des tensions inférieures (par exemple, porcelaine ou polymère) n'ont pas besoin de classement supplémentaire parce que la contrainte de champ est gérable sans anneaux.
Les systèmes EHV (500 kV) et UHV (1000 kV) utilisent toujours des anneaux corona en raison des intensités de champ extrêmes.

5. Où sont installés les anneaux Corona?
Sur l'extrémité de la ligne (côté sous tension) des cordes d'isolateur.
Près des connexions matérielles (pinces, raccords) où existent des arêtes vives.
Parfois sur les deux extrémités (côté HV et côté mis à la terre) pour les cordes très longues.

6. Alternative dans certaines conceptions
CertainsIsolateurs polymèresAvoir des dispositifs de classement intégrés (p. ex., des hangars moulés avec des couches conductrices) au lieu d'anneaux séparés.

Les anneaux de couronne sont essentiels pour que les systèmes EHV contrôlent les champs électriques, empêchent la perte d'énergie et évitent les effets secondaires dommageables de la décharge corona. Les systèmes à basse tension n'en ont pas besoin car la contrainte électrique est naturellement inférieure au seuil de la couronne.