5.1 O Efeito Corona

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O EFEITO CORONA
Os corpos condutores têm elevado número de elétrons livres. O ar, dielétrico, não os deveria possuir. Na realidade, existem sempre alguns elétrons livres no ar e, também, íons positivos, produzidos por ações várias. Quando existe um C.Elétrico, os elétrons livres se movimentam, com F  V/X (gradiente de potencial). Os íons positivos se movimentam em sentido oposto.
  
As partículas em movimento colidem com as moléculas dos gases presentes. Atingida uma certa energia cinética suficiente, arrancam-lhes elétrons que dão origem a outros tantos íons. O fenômeno é cumulativo e o ambiente gasoso fica ionizado. Uma parte da corrente pode deixar o condutor e escoar-se pela camada ionizada do ar. Isso ocorre quando o V/X na superfície do condutor ultrapassa o “gradiente disruptivo crítico” do ar: 21,1 kV/cm (eficaz), à t = 25o C, 75 cm de Hg, ar puro, ou 29,8 kV/cm (pico).
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CORONA VISUAL
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TESTE DE CORONA, EM LABORATÓRIO
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TESTE DE CORONA EM UM SUPORTE DE LT DE 500 kV
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ETAPAS DO EFEITO CORONA (experimental)
 I)-Aumentando-se lentamente a tensão V de uma LT, sem carga, as perdas aumentam pouco, até um determinado valor de V. Acima deste valor, há um aumento brusco da perda, coincidindo com o aparecimento de um zumbido característico e com o desprendimento de ozônio. Esta tensão é a “Tensão Disruptiva Crítica” (Vd).
II)-Continuando-se a elevar a V da LT forma-se um tubo luminescente, ou coroa - CORONA, devido à maior ionização do ar. O valor de V é chamado de “Tensão Visual Crítica” (Vv). A coroa se dá sobre a superfície do condutor, onde o V/X é máximo. Para maior elevação de V, a ação cumulativa se propaga, no sentido radial do condutor, podendo haver descarga entre os condutores.
III)-O valor de V para uma descarga direta entre dois condutores é a “Tensão de Centelhamento”. O centelhamento é possível, sem que tenha havido as duas primeiras etapas, se D entre os condutores for pequena. Às vêzes, o centelhamento se dá junto com o Corona.
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PERDAS POR EFEITO CORONA
As perdas por EFEITO CORONA se manifestam nas formas: sonora, calorífica, luminosa e propagação eletromagnética (interferência em circuitos de telecomunicação, pela produção de harmônicos de alta frequência). Com o aparecimento de ozônio e, a existência de óxido de azoto, na presença de umidade, há uma fabricação rápida de ácido nítrico e ácido nitroso na superfície dos condutores. Eles têm sua vida útil diminuída. Nas subestações, o efeito é mais pronunciado, pois as distâncias entre os condutores são menores.
As fórmulas são empíricas: Peek Jr., Petersen, Ryan, Whitehead, Carrol, Rockwell, etc. Altitude média da L.T. (metros) e pressão:
Altitude média da L.T. (metros) e pressão:
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FÓRMULAS DE Vd, EMPÍRICAS:Vd-Tensão Disruptiva Crítica
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FÓRMULAS DE Vd, ONDE
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CÁLCULO DAS PERDAS DE POTÊNCIA:
Vn/Vd
Para tempo úmido, usar Vn/0,80Vd
10
1 
0,1
 4 6 8 10 12 14 16 18
100
10
1
 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 
Função Corona F
 F - Função ou Fator Corona
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CONCLUSÕES SOBRE O CORONA
-Para baixas perdas por Efeito Corona, pode-se atuar em 03 fatores:
 a)-Fator m da superfície: difícil de ser controlado. 
ACCC/TW: 		ALUMINUM CONDUCTOR COMPOSITE CORE / TRAPEZOIDAL WIRE
ACSR: 		ALUMINUM CABLE STEEL REINFORCED
 
b)-Aumento do espaçamento D: solução antieconômica aumentar-se a distância entre os condutores, além do aumento indesejável de XL (reatância indutiva da L.T.);
 
c)-Aumento do raio r do condutor: em geral, é a solução mais econômica e que dá melhores resultados (condutores com alma de aço - CAA, cabos geminados, etc.).
 
d)-Para LTs de V < 60 kV, as perdas podem ser desprezíveis.
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CABOS: INFORMAÇÕES ADICIONAIS
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FATORES LIMITANTES EM LTs de EHT E UHT: CORONA, RN-RADIO NOISE E AN-AUDIO NOISE
	CORONA é uma descarga parcial que ocorre na superfície dos condutores das LTs, quando a intensidade do campo elétrico (ou gradiente de potencial na superfície) de um condutor excede a tensão disruptiva do ar. Podem ser de caráter permanente ou transitório. O fenômeno pode ser observado no interior de nuvens carregadas.
 	O EFEITO CORONA causa perdas de potência, interferência nos aparelhos de rádio (Radio Interference) - RI ou RN=Radio Noise e de interferência em aparelhos de televisão (TV Interference)-TVI e ruídos audíveis (Audible Noise)-AN. Nas tensões de 345 kV e superiores, os condutores são as suas maiores causas. Para LTs de 800 kV e superiores, os efeitos de AN são determinantes nos projetos, sobretudo em situações de chuvas intensas. Em clima seco, os condutores normalmente trabalham em níveis inferiores de tensão de Corona mas, as gotas de chuva sobre os condutores causam um grande número de descargas de Corona e o crescimento de ruídos. Em níveis de UHT, sobretudo para valores superiores a 1000 kV, o AN é o fator de projeto limitante por razões 
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PERDAS POR CORONA: 69 KV, Dh=3m e 230 KV, Dh = 6,70 m
Gönen, Turan, Electric Power Transmission System Engineering, C.S.U. 1988. J. Wiley & Sons Inc.
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RN - RADIO NOISE, 0,5 a 1,6 MHz:
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CABOS GEMINADOS
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RN - RADIO NOISE
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RUÍDO AUDÍVEL - NA