Perché i motori ad alta-tensione sono soggetti alla scarica a effetto corona e le sue cause principali

La scarica a corona si riferisce a un fenomeno di scarica parziale sulla superficie di un corpo carico in un mezzo gassoso o liquido. Si verifica spesso attorno a conduttori ad alta-tensione e vicino a punti taglienti di corpi carichi. Durante la scarica vengono prodotte sostanze come ozono e ossidi di azoto, accompagnate da luce blu. I motori a bassa-tensione non soffrono di scarica corona, mamotori ad alta-tensione, soprattutto quelli con tensione nominale di 10 kV e superiore, sperimentano spesso questo fenomeno.

I motori ad alta-tensione generano una scarica corona perché i conduttori non-lisci formano un campo elettrico irregolare. Intorno al campo elettrico irregolare e in prossimità degli elettrodi con piccolo raggio di curvatura, quando la tensione sale ad un certo valore, avviene la scarica per ionizzazione dell'aria, formando così la corona.

Le condizioni principali per la scarica effetto corona includono conduttori non-lisci, un campo elettrico irregolare e una tensione sufficientemente elevata. L'estremità dell'avvolgimento dello statore dei motori ad alta-tensione soddisfa sostanzialmente tutte le condizioni per la generazione dell'effetto corona. Nelle fessure di ventilazione e nelle uscite delle fessure delle bobine dello statore la distribuzione del campo elettrico sulla superficie isolante è estremamente irregolare.

Per evitare che la scarica effetto corona danneggi gli avvolgimenti, nel processo di produzione dei motori ad alta-tensione vengono adottate le misure necessarie per mitigare la diffusione dell'effetto corona. Questi includono l'avvolgimento delle bobine con materiali isolanti sufficientemente spessi, l'aggiunta di nastri resistivi all'esterno delle bobine e il rivestimento delle parti chiave dei componenti con vernice anti-corona tramite i paravento dello statore.

Per i motori ad alta-tensione con la stessa tensione nominale ma condizioni operative diverse, i fattori ambientali possono innescare la scarica corona. L'altitudine più elevata, l'aria più umida e le temperature più elevate riducono la tensione di inizio dell'effetto corona dei loro avvolgimenti, rendendo i motori più inclini all'effetto corona. Pertanto, permotori ad alta-tensioneche operano in condizioni speciali, le misure anti-corona per i loro avvolgimenti dovrebbero essere opportunamente rafforzate.

Un gran numero di dati di misurazione mostrano che 6 kV è il valore critico della tensione di inizio dell'effetto corona per i motori. 6kV ad alta tensione-i motori utilizzati in ambienti normali non subiscono la scarica dell'effetto corona. Tuttavia, quando l'ambiente operativo cambia,-come nelle aree di plateau,-può verificarsi la scarica corona. L'effetto corona può degradare l'isolamento degli avvolgimenti dei motori ad alta-tensione e in definitiva ridurne la durata. Per garantire le prestazioni e l'affidabilità dimotori ad alta-tensione, i produttori solitamente progettano e producono i loro avvolgimenti in base a condizioni ambientali relativamente difficili, che evitano in gran parte danni alla qualità dell'avvolgimento causati dalla scarica effetto corona.