(ซ้าย)วงแหวนปรับระดับบนเครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์ 1.4 MV ที่สำนักงานมาตรฐานแห่ง สหรัฐอเมริกา ในปี 1947 (ขวา)ฝาครอบและวงแหวนโคโรนาบนเครื่องเร่งอนุภาคค็อกครอฟต์-วอลตันจากปี 1937 ปัจจุบันจัดแสดงอยู่ที่พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ กรุงลอนดอน

ในวิศวกรรมไฟฟ้าวงแหวนโคโรนาหรือที่เรียกอย่างถูกต้องว่าวงแหวนแอนติโคโรนาคือวงแหวนรูปวงแหวน ที่ ทำจากวัสดุตัวนำซึ่งโดยทั่วไปเป็นโลหะ ที่ติดอยู่กับขั้วต่อหรือชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์ที่ไม่เป็นรูปทรงปกติอื่นๆ ของ อุปกรณ์ แรงดันสูงวัตถุประสงค์ของวงแหวนโคโรนาคือการกระจายสนามไฟฟ้าและลดค่าสูงสุดให้ต่ำกว่าเกณฑ์โคโรนา ป้องกันการปล่อยประจุโคโรนาวงแหวนโคโรนาใช้กับ ฉนวน ส่งกำลังไฟฟ้า แรงสูงมาก และสวิตช์เกียร์รวมถึงอุปกรณ์วิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่สร้างแรงดันสูง อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องที่คล้ายคลึงกันมากคือวงแหวนปรับระดับซึ่งใช้รอบๆ ฉนวน^{[ 1 ]}

การปล่อยประจุโคโรนาคือการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าเข้าสู่อากาศบริเวณใกล้เคียงกับตัวนำไฟฟ้าแรงสูง บางครั้งอาจมองเห็นได้เป็นแสงสีฟ้าจางๆ ในอากาศใกล้กับจุดแหลมคมบนอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงสนามไฟฟ้า แรงสูง จะทำให้เกิดการแตกตัวเป็น ไอออน ในอากาศ ทำให้อากาศนำไฟฟ้าได้ ซึ่งทำให้กระแสไฟฟ้ารั่วไหลจากตัวนำเข้าสู่อากาศในรูปของไอออนในสายส่งไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงมาก การปล่อยประจุโคโรนาเป็นการสูญเสียพลังงานที่สำคัญทางเศรษฐกิจและอาจทำให้ฮาร์ดแวร์เสื่อมสภาพ ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบมาร์กซ์และโทรทัศน์แบบหลอดภาพ กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการรั่วไหลของโคโรนาสามารถลดแรงดันไฟฟ้าที่อุปกรณ์ผลิตได้ ทำให้เครื่องทำงานผิดปกติ โคโรนายังผลิต ก๊าซ โอโซน ที่เป็นอันตรายและกัดกร่อน ซึ่งอาจทำให้โครงสร้างใกล้เคียง เช่น ฉนวน เสื่อมสภาพและเปราะบาง ก๊าซเหล่านี้ก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพของคนงานและผู้อยู่อาศัยในท้องถิ่น ด้วยเหตุผลเหล่านี้ การปล่อยประจุโคโรนาจึงถือว่าไม่พึงประสงค์ในอุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนใหญ่

การปล่อยประจุโคโรนาจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อสนามไฟฟ้า (ความชันศักย์) ที่ผิวของตัวนำเกินค่าวิกฤต ซึ่งก็คือค่าความแข็งแรงของฉนวนหรือความชันศักย์ที่ทำให้เกิดการแตกตัวของอากาศ ค่านี้อยู่ที่ประมาณ 30 kV/cm ที่ระดับน้ำทะเล แต่จะลดลงเมื่อความดันบรรยากาศลดลง (ดังนั้น การปล่อยประจุโคโรนาจึงมีโอกาสเกิดขึ้นได้มากกว่าที่ระดับความสูงมาก) สนามไฟฟ้าที่ผิวของตัวนำจะมีค่ามากที่สุดบริเวณที่มีความโค้งมากที่สุด ดังนั้น การปล่อยประจุโคโรนาจึงเกิดขึ้นก่อนที่จุดแหลม มุม และขอบ

ขั้วต่อบนอุปกรณ์แรงดันสูงมากมักถูกออกแบบให้มีรูปทรงกลมขนาดใหญ่ เช่น ทรงกลมและทรงวงแหวนที่เรียกว่าฝาครอบโคโรนาเพื่อกำจัดรูปทรงแหลมคมและยับยั้งการเกิดโคโรนา บางส่วนของวงจรแรงดันสูงมีชิ้นส่วนที่มีขอบหรือมุมแหลมคม เช่น จุดเชื่อมต่อที่สายไฟหรือบัสบาร์เชื่อมต่อกับฉนวน โดยปกติแล้วจะมีการติดตั้งฝาครอบโคโรนาหรือวงแหวนโคโรนาที่จุดเหล่านี้เพื่อป้องกันการเกิดโคโรนา

วงแหวนโคโรนาเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับตัวนำไฟฟ้าแรงสูงและล้อมรอบจุดที่อาจเกิดโคโรนาขึ้นได้ เนื่องจากวงแหวนมีศักย์ไฟฟ้าเท่ากับตัวนำ การมีอยู่ของวงแหวนจึงช่วยลดความชันของศักย์ไฟฟ้าที่ผิวของตัวนำให้ต่ำกว่าระดับศักย์ไฟฟ้าที่ก่อให้เกิดการแตกตัว ทำให้ป้องกันไม่ให้เกิดโคโรนาขึ้นที่จุดที่วงแหวนล้อมรอบ

อุปกรณ์ที่คล้ายกันมาก เรียกว่าวงแหวนปรับระดับ (grading ring ) ก็ถูกนำมาใช้กับอุปกรณ์แรงดันสูงเช่นกัน วงแหวนปรับระดับทำงานในลักษณะเดียวกับวงแหวนโคโรนา แต่ความแตกต่างหลักอยู่ที่วิธีการและสถานที่ใช้งาน วงแหวนโคโรนาใช้รอบตัวนำ ในขณะที่วงแหวนปรับระดับใช้กับฉนวน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อลดความลาดชันของศักย์ไฟฟ้าตามแนวฉนวน เพื่อป้องกัน การแตกตัว ทางไฟฟ้า^{[ 2 ]}

ตลอดแนวเสาฉนวน ความเข้มของสนามไฟฟ้าจะไม่สม่ำเสมอ โดยจะสูงสุดใกล้กับปลายที่มีศักย์ไฟฟ้าสูง หากแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายเกินแรงดันไฟฟ้าพังทลาย ของอากาศหรือพื้นผิวฉนวน การพังทลายจะเริ่มต้นที่ปลายด้านนั้นซึ่งมีสนามไฟฟ้าแรงที่สุด ทันทีที่พื้นผิวฉนวนที่ปลายด้านนั้นกลายเป็นตัวนำ แรงดันไฟฟ้าของระบบทั้งหมดจะถูกจ่ายผ่านความยาวที่เหลือของฉนวน ทำให้เกิดสนามไฟฟ้าที่สูงขึ้น ดังนั้นความล้มเหลวจะแพร่กระจายอย่างรวดเร็วไปยังด้านที่ต่อลงดิน ทำให้เกิดประกายไฟการจำกัดสนามไฟฟ้าที่ปลายด้านแรงดันสูงจึงทำให้ฉนวนเดียวกันสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าใช้งานที่สูงขึ้นได้มาก^{[ 2 ]}

วงแหวนปรับระดับจะถูกติดตั้งรอบปลายแรงดันสูงของฉนวน โดยเชื่อมต่อกับขั้วแรงดันสูง เส้นสมศักดิ์สนามไฟฟ้าเรียบของวงแหวนจะช่วยลดความชันของศักย์ไฟฟ้า และด้วยเหตุนี้จึงลดสนามไฟฟ้าตามส่วนของฉนวนที่มีสนามไฟฟ้าสูงสุด ผลลัพธ์ที่ได้คือฉนวนที่สั้นลงหรือมีต้นทุนต่ำลง ซึ่งสามารถรองรับระดับ kV เท่าเดิมได้ และการกัดเซาะ การตัดโคโรนา และการติดตามพื้นผิวที่ปลายด้านที่มีพลังงานจะลดลงอย่างมาก^{[ 2 ]}

สำหรับเสาฉนวนที่ทำงานที่ศักยภาพสุดขั้ว เช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า Marxหรือ ท่อดริฟต์ ของเครื่องเร่งอนุภาคจะมีการติดตั้งวงแหวนปรับระดับหลายวง โดยปกติจะเว้นระยะห่างเท่าๆ กันตลอดแนวฉนวน แต่ละวงเชื่อมต่อกับโซ่ตัวต้านทานเมกะโอห์มที่ทำหน้าที่เป็นตัวแบ่งแรงดันในตัว ดังนั้น ศักยภาพที่ข้ามแต่ละส่วนของฉนวนระหว่างวงแหวนที่อยู่ติดกันจึงเท่ากัน ทำให้ฉนวนตลอดความยาวได้รับสนามไฟฟ้าที่สม่ำเสมอ และไม่มีส่วนใดต้องทนต่อสนามที่มากเกินไป กลยุทธ์การปรับสมดุลนี้ช่วยลดโอกาสการเจาะก่อนกำหนด เพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบให้สูงสุด ในขณะที่ยังคงควบคุมขนาดและต้นทุนของส่วนประกอบไว้ได้^{[ 2 ]}

วงแหวนโคโรนาใช้ในอุปกรณ์แรงดันสูงมาก เช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า Van de Graaff , เครื่องกำเนิดไฟฟ้า Cockcroft–Waltonและเครื่องเร่งอนุภาครวมถึง ฉนวน ส่งกำลังไฟฟ้าบูช และสวิตช์เกียร์ ผู้ผลิตแนะนำให้ติดตั้งวงแหวนโคโรนาที่ปลายสายของฉนวนสำหรับสายส่งที่มีแรงดันมากกว่า 230 kV และที่ปลายทั้งสองข้างสำหรับแรงดันที่สูงกว่า 500 kV วงแหวนโคโรนาช่วยยืดอายุการใช้งานของพื้นผิวฉนวนโดยการยับยั้งผลกระทบของการปล่อยประจุโคโรนา^{[ 3 ]}

วงแหวนโคโรนาอาจติดตั้งบนฉนวนของเสาอากาศ ของ เครื่องส่งสัญญาณวิทยุกำลังสูงได้ เช่นกัน ^{[ 4 ]}อย่างไรก็ตาม วงแหวนเหล่านี้จะเพิ่มค่าความจุของฉนวน^{[ 5 ]}

วงแหวนปรับระดับบนอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากของรัสเซีย

วงแหวนปรับระดับบนบูชหม้อแปลง

วงแหวนโคโรนาบนอุปกรณ์สวิตช์

• เขาโค้ง

• วงแหวนโคโรนาไฮวี
• วงแหวนเกรดคืออะไร
• ความแตกต่างระหว่างวงแหวนโคโรนาและวงแหวนเกรด