Koronaentladung

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Eine Koronaentladung (von lat. corona: ‚Krone‘, ‚Kranz‘, ‚Ring‘) oder Büschelentladung ist eine elektrische Entladung in einem nicht leitenden Medium, beispielsweise in Luft. Oft kommt sie als Spitzenentladung vor. Sie ist oft mit einer Leuchterscheinung verbunden; daraus erklärt sich die Bezeichnung. In der Natur wird sie als Elmsfeuer beobachtet.

In der Technik sind Koronaentladungen meist unerwünscht. Sie haben jedoch auch Nutzanwendungen.

Entstehung[Bearbeiten]

Koronaentladungen, erkennbar als helle „Büschel“ im oberen Bildbereich, in einem Hochspannungslabor.

Die Entladung erfordert Ionen als Ladungsträger. Diese können entweder schon vorhanden sein (Plasma), oder sie bilden sich im Medium als Folge von Feldionisation, wenn die elektrische Feldstärke hoch genug ist (typische Größenordnung 100 kV/cm). Herrscht die hohe Feldstärke an der Oberfläche der Kathode, kann außer Feldionisation auch Feldemission von Elektronen mit nachfolgender Stoßionisation beitragen.

Unter geeigneten Bedingungen kann eine Koronaentladung dauerhaft „brennen“. Bei noch weiterer Steigerung der Feldstärke kann sie in einen Spannungsdurchschlag oder einen Lichtbogen übergehen.

Unerwünschte Koronaentladungen[Bearbeiten]

Bei Hochspannungs-Freileitungen stellen Koronaentladungen einen kleineren Teil der Übertragungsverluste dar. Außer Energieverlust bewirken sie Geräusche (Knistern), Funkstörungen und führen zu Aufladungen der Staubteilchen in der Luft. Zu ihrer Verringerung werden Koronaringe angebracht. Das Auftreten kann mit einer Koronakamera überwacht werden.

Die Entladungen sind auch allgemein unerwünscht bei hochspannungstechnischen Bauteilen wie z. B. Transformatoren und besonders bei Hochspannungsanwendungen, bei denen kein Ozon entstehen soll.

Nutzungen von Koronaentladungen[Bearbeiten]

Demonstration: Koronaentladung an einem an Hochspannung gelegten Wartenbergrad

Eine Koronaentladung kann benutzt werden, um eine Isolatoroberfläche gleichmäßig elektrisch aufzuladen. Dies wird bei Fotokopierern und Laserdruckern verwendet.

In Van-de-Graaff-Generatoren dient eine Koronaentladung zur Stabilisierung der Hochspannung.

Weitere Anwendungen sind:

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]