Why Do Only High-voltage Insulators Need Corona Rings?

Isoladores de alta tensãoExigem anéis corona (também chamados anéis de classificação) para gerenciar a distribuição do campo elétrico e evitar a descarga corona, o que pode causar perda de energia, ruído audível, interferência de rádio e degradação do material. Aqui está por que eles são necessários:

1. Controle elétrico do campo
Em tensões muito altas (tipicamente 230 kV e acima), o campo elétrico ao redor dos isoladores torna-se altamente não uniforme, com concentrações extremas perto de bordas afiadas (por exemplo, no ponto de fixação do condutor).
Os anéis Corona suavizam o gradiente de campo elétrico, reduzindo áreas localizadas de alta tensão que podem levar à ionização do ar e descarga corona.

2. Prevenção Corona descarga
Corona ocorre quando o campo elétrico excede ~ 3 kV/mm (a força de ruptura do ar), causando ionização parcial.
Sem anéis corona, pequenas irregularidades (como sujeira, arranhões ou bordas de hardware) podem desencadear corona, levando a:

Perda do poder (ineficiência)
Produção do ozônio (danifica a isolação)
Interferência radiofrequência (RFI)
Ruído audível (sons sibilantes ou crepitantes)

Classificação 3. Voltage
LongoCordas isoladorasEm EHV (Extra High Voltage) sistemas têm distribuição de tensão desigual, com maior tensão perto da extremidade energizada.
Os anéis Corona atuam como acopladores capacitivos, equilibrando a distribuição de tensão ao longo da corda isolante, evitando estresse excessivo em discos individuais.

4. Por que somente alta tensão?
Tensões mais baixas (< 230 kV) têm campos elétricos mais fracos, então é menos provável que a coroa se forme naturalmente.
Projetos de isoladores para tensões mais baixas (por exemplo, porcelana ou polímero) não precisam de classificação adicional porque a tensão de campo é gerenciável sem anéis.
Sistemas EHV (500 kV) e UHV (1000 kV) sempre usam anéis corona devido a intensidades extremas de campo.

5. Onde estão Corona Anéis Instalados?
Na extremidade da linha (lado energizado) das cordas isolantes.
Perto das conexões do hardware (grampos, encaixes) onde as bordas afiadas existem.
Às vezes em ambas as extremidades (lado HV e lado aterrado) para cordas muito longas.

6. Alternativa em alguns projetos
AlgunsIsoladores poliméricosTêm dispositivos de classificação integrados (por exemplo, galpões moldados com camadas condutoras) em vez de anéis separados.

Anéis Corona são essenciais para sistemas EHV para controlar campos elétricos, evitar a perda de energia e evitar efeitos colaterais prejudiciais da descarga corona. Sistemas de baixa tensão não precisam deles porque o estresse elétrico está naturalmente abaixo do limiar da coroa.