Entendendo Corona Anéis e Vidro Isoladores comNooo elétrica: Uma relação simbiótica em sistemas de alta tensão
Sobre a transmissão de eletricidade de alta tensão, a entrega confiável e segura de energia depende do desempenho de componentes cruciais como isoladores de vidro e anéis corona. Embora aparentemente simples, sua interação é um exemplo fascinante de projeto de engenharia para controlar poderosas forças elétricas. Em essência, os isoladores de vidro fornecem a separação elétrica necessária, enquanto os anéis corona protegem esses isoladores de um fenômeno destrutivo conhecido como descarga corona.
1. Qual é o papel fundamental do isolador de vidro?
AVidro isolanteÉ um dispositivo projetado para suportar e separar condutores de alta tensão de uma estrutura aterrada, como uma torre de transmissão. Formados a partir de vidro temperado especialmente formulado, esses isoladores possuem alta resistência dielétrica, o que significa que resistem ao fluxo de corrente elétrica. Sua forma característica de sino e série de saias não são arbitrárias; eles são meticulosamente projetados para aumentar a "distância de rastejamento"-o caminho que um arco elétrico teria que percorrer ao longo da superfície do isolador para alcançar a torre aterrada. Este design ajuda a evitar flashovers, que são essencialmente curtos-circuitos através do ar.
No entanto, uma série de isoladores de vidro que suportam uma linha de alta tensão não está sob estresse elétrico uniforme. O campo elétrico, uma região de força invisível criada pela alta tensão, não é distribuído uniformemente. A maior concentração desse campo elétrico ocorre na "extremidade energizada" da
Corda isoladora-O ponto mais próximo da linha de energia. Essa pressão elétrica intensa em um ponto específico é a raiz de um problema significativo.
2. O que é Corona Discharge?
Quando a intensidade do campo elétrico na superfície de um hardware condutor ou isolante excede a força dielétrica do ar circundante, ele pode ionizar as moléculas de ar. Essa ionização cria um brilho luminoso, muitas vezes arroxulado, acompanhado por um som sibilante ou crepitante. Esse fenômeno é chamado descarga corona.
3. Qual é a ameaça da descarga Corona?
Embora possa parecer um pequeno vazamento de energia, a descarga corona tem vários efeitos prejudiciais no sistema de transmissão de energia:
Perda de energia: representa um vazamento contínuo de energia elétrica na atmosfera.
Ruído audível e rádio: A descarga gera ruído audível e interferência eletromagnética que pode interromper os sinais de rádio e comunicação.
Degradação do material: Os subprodutos químicos da descarga da coroa, principalmente ozônio (O 3) e ácido nítrico (HNO 3) formados na presença de umidade, são altamente corrosivos. Com o tempo, essas substâncias podem degradar a superfície do isolador de vidro e seus acessórios metálicos.
Precursor do Flashover: Em alguns casos, a descarga severa da coroa pode criar um caminho condutor no ar, aumentando a probabilidade de um flashover completo, o que pode causar quedas de energia e danos ao equipamento.
4. Qual é a melhor solução para Corona Descarga: O Anel Corona
É aqui que o anel corona entra em jogo. Um anel corona é um anel condutor liso, circular ou toroidal (em forma de rosca) que é instalado na extremidade energizada da corda isolante de vidro. Está eletricamente conectado ao condutor de alta tensão.
A principal função de um anel corona é modificar e controlar o campo elétrico. Ao introduzir uma superfície condutora maior e mais suave, o anel corona efetivamente redistribui as linhas do campo elétrico, tornando-as mais uniformes em toda a corda isolante. Reduz significativamente a alta concentração do campo elétrico nos pontos afiados doHardware do isolador(A tampa e pino).
Esta redistribuição do campo elétrico tem vários benefícios críticos:
Evita a Descarga Corona: Ao diminuir o pico de intensidade do campo elétrico abaixo do limite necessário para ionizar o ar, o anel corona impede a formação de descarga corona.
Protege o isolador: Ao mitigar a coroa, o anel protege o isolador de vidro e seu hardware dos efeitos corrosivos do ozônio e do ácido nítrico, prolongando assim sua vida útil e garantindo sua confiabilidade a longo prazo.
Melhora a distribuição de tensão: O anel corona também ajuda a equalizar a distribuição de tensão entre as unidades isoladoras individuais em uma corda. Sem um anel, os primeiros isoladores na extremidade energizada suportam uma parcela desproporcionalmente alta da tensão total. O anel ajuda a espalhar essa tensão de forma mais uniforme, reduzindo o estresse elétrico em qualquer isolante único.
Assim, de acordo com a Nooo Electric: a relação entre isoladores de vidro e anéis corona é uma parceria crítica na engenharia de alta tensão. O isolador de vidro fornece o isolamento essencial, enquanto o anel corona atua como um guardião vital, protegendo o isolador dos efeitos nocivos dos altos campos elétricos. Esta solução elegante e eficaz garante a transmissão segura, confiável e eficiente de energia elétrica em longas distâncias. Para linhas de transmissão operando em tensões muito altas, tipicamente 230 kV (kV) e acima, a presença de anéis corona não é apenas benéfica, mas essencial para a longevidade e bom funcionamento de todo o sistema.
