Koronaentladung

Koronaentladung, auch als Corona bekannt, ist eine Form der Gasentladung, die in der Umgebung von Hochspannungsleitern auftritt, wenn das lokale elektrische Feld die Luft in der Nähe ionisiert, ohne dass es zu einem vollständigen Durchschlag kommt. Sie tritt typischerweise an scharfen Kanten, Unregelmäßigkeiten oder engen Abständen auf, wo die Feldstärke besonders hoch ist.

Im betroffenen Bereich entstehen freie Ionen und Elektronen, die weitere Gasmoleküle ionisieren. Die Entladung zeigt sich oft durch eine bläulich-violette Leuchte, brummende oder zisende Geräusche und die Bildung von Ozon. Corona ist eine nicht-thermische Entladung: Die Luft wird lokal chemisch beeinflusst, ohne eine nennenswerte Erwärmung des Mediums. Die Stärke der Korona hängt von Spannung, Radius der Leiteroberfläche, Oberflächenrauheit, Luftdruck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit ab.

Praxisrelevant ist Korona vor allem als Verlustquelle in Hochspannungsanlagen: Sie verursacht Energieverluste, führt zu Emissionen elektromagnetischer Störungen und kann Isoliermaterialien chemisch angreifen. In bestimmten Anwendungen wird die Korona absichtlich genutzt, zum Beispiel in Ozonerzeugern, in elektrofrequenzabhängigen Abscheideprozessen oder in Funktionsweisen von Drucker- und Beschichtungsverfahren.

Zur Vermeidung oder Kontrolle dienen glatte Oberflächen, größere Biegeradien an Isolierformen, ausreichende Abstände, Erdung und saubere Kontakte. Luftdruck, Temperatur und Feuchtigkeit werden berücksichtigt. Mess- und Diagnosewerkzeuge wie UV- oder Koronakameras helfen bei der Erkennung gefährdeter Bereiche. Das Verständnis der Koronaentladung ist zentral für das Design und den Betrieb von HV-Systemen.