مهندسان برق واژه ی لاتبن “کرونا” (کرون به معنی تاج) را برای توصیف درخشش اطراف رسانا تخت ولتاژ بسیار بالا استفاده کردند. این درخشش نتیجه یونیزه شدن گاز و متعاقبا آزاد شدن نور زمانی که الکترون ها انرژی مورد نیاز برای بازگشت به حالت پایدار خود را بدست می آوردند، می باشد. از آنجایی که تخلیه باعث وصل شدن فضا بین الکترود ها نمی شود، کرونا چیزی شبیه به یک تخلیه جزئیست. دلیل اینکه این درخشش فقط در منبع می باشد اینست که عایق در برابر یونیزه شدن بیشتر مرز بوجود می آورد. همچنین، میدان الکتریکی بسرعت با افزایش فاصله دچار مشکل می شود و یونیزاسیون قابل حفظ شدن نمی باشد.

شکل۱

شکل۲

به همین علت ها، کرونا قابل رویت و یا شنیدن بدون ابزار تخصصی نیست. هر دیگرید شدنی در مواد ابتدا در سطح مولکولی شروع می شود. درنتیجه دی الکتریک های غیر معدنی مانند سرامیک و شیشه، که دارای پیوند های شیمیایی قوی ای هستند، مقاومت بیشتری در برابر دی گرید شدن نسبت به دی الکتریک های معدنی دارند. البته این موضوع نباید باعث این فرضه شود که طول عمر عایق های کامپوزیتی در خطوط انتقال همیشه بوسیله ی این پدیده محدود می شود. پدیده ی کرونا می تواند تعدیل شود و حتی با طراحی و تولید خوب از بین برود. با این اوصاف، فهمیدن این موضوع بسیار مهم است که اگر در نزدیکی بدنه ی عایقی پلیمری فعالیت کرونا وجود داشته باشد، طول عمر مفید آنها بطور بسیار قابل توجهی کوتاه می شود.

مدت هاست که این باور وجود دارد که کرونا می تواند باعث خرابی عایق شود. در حالی که هنوز تمام جوانب این مشکل بطور کامل بررسی نشده و همچنان در حال تحقیق است. مواردی چون: بزرگی و مدت زمانی که طول می کشد تا کرونا شروع به دی گرید کردن کند، بهترین روش ردیابی و توسعه آزمایشات مناسب برای پیشبینی عملکرد آن در زمان وقوع.  زمانی که صحبت از عایق های کامپوزیتی می شود، فعالیت کرونا می تواند از سخت افزار، حفره های داخل ماده و یا از عیوب سطح عایق شروع شود. بیشتر نوری که از این قبیل کرونا ها تولید می شود طول موجی کوتاهتر از ۴۰۰ نانومتر دارند و در نتیجه در دسته ی اشعه های UV قرار می گیرند. در مقابل، بیشتر امواج خورشیدی دارای طول موج های بین ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانو متر و قابل روئیت هستند – طول موج های کمتر از این مقدار بوسیله ی لایه ی ازون اطراف زمین فیلتر می شوند. در واقع، بعضی از پیک ها در ناحیه UV اسپکتروم کرونا با اسپکتروم خورشیدی قابل انطباق هستند و یا از آنها بیشتر می شوند. مواد پلیمری بیشتر مستعد دی گریدیشن از UV تولید شده توسط کرونا هستند تا امواج خورشیدی، مخصوصا اگر کرونا در محلی نزدیک مواد رخ دهد.

شکل۳: خرابی ناشی از کرونا در مقره های ۱۳۸ کیلوولتی که مجهز به رینگ کرونا نبوده اند.

شکل۴: نمونه ای از برش های کرونا بر روی چترک ها

کرونا در واقع ملکول های پایدار اکسیژن (O₂) را قطع می کند تا رادیکال هایی بوجود بیاورد که با ملکول های با فرم ازون (O₃) ترکیب شوند. سپس این ملکول ازون به پیوند های دوگانه و سه گانه درمواد الاستومری مانند لاستیک سیلیکونی یا EPDM ها حمله می کند. نتیجه در هم شکستن این پیوند ها می شود. حتی کوچکترین اتم های اوزون در رنج ppm نیز می تواند شروع کننده ی شکستن باشد، اگرچه سپری شدن مدت زمان بسته به فرمولاسیون مواد نیز مورد نیاز است. با وجود اینکه بیشتر الاستومر های مدرن طوری طراحی شدند که در برابر همچین تهدیدی مقاومت کنند، باز هم در برابر حمله اوزون برخی از پیوند ها تسلیم می شوند. همچنین کرونا از رطوبت و یا مه می تواند تولید اگزالیک و نیتریک اسید کند. وابسته به میزان pH، این همچنین می تواند بطور محلی پلیمر را دی گرید کند. کرونا همچنین می تواند حفره هایی در مواد ایجاد کند که این قضیه را پیشنهاد می کند که در گرید شدن به تنهایی بدلیل حمله ی شیمیایی بوسیله اوزون می تواند نباشد. در واقع، در تحقیقات که دما را در همگام وقوع دیس شارژ محاسبه کردند و نشان دادند که می تواند به قدری بالا باشد که باعث حتی بخار شدن مواد غیر اورگانیک (غیر معدنی) بشود. فرضیه دیگری نیز رد رابطه با حمله شیمیایی مانند “انفجار شنی” وجود دارد که  در نتیجه ی تاثیر تکرار دیس شارژ بر روی مواد می باشد. در واقع در صنعت برق این بسیار نادر است که پدیده های فیزیکی بتوانند حالت های ممکن بسیار دی گرید شدن را افزایش دهند.

عکس ۵: پدیده کرونا بر روی آخرین چترک مقره ۳۵۰ کیلوولت خط DC