Разряды вдоль поверхности твердой изоляции

В электрических конструкциях газообразные диэлектрики сочетаются с твёрдыми. В таких случаях разряды могут проходить по поверхности твердых диэлектриков, при равномерном поле когда линии напряженности эл.поля проходят вдоль поверхности диэлектрика. При относительной влажности воздуха более 50 % образуются сплошные полоски влаги на поверхности диэлектрика, от одного электрода к другому. При сплошном слое влаги происходит перемещение зарядов и накопление их у поверхности электродов, поле у поверхности диэлектрика искажается и разряд развивается в условиях неравномерного эл.поля (соответствует игольчатым электродам). Если поверхность плохо смачивается (например парафин) и сплошной плёнки влаги не образуется, то напряжение приближается к пробивным для воздуха при равномерных полях.

При влажности воздуха менее 50 % пробивные напряжения остаются высокими (для постоянного и переменного 50 Гц).

Выделяющееся тепло вызывает местный разогрев поверхности и создаётся дополнительная ионизация воздуха, что облегчает разряд. При повышение напряжения приложенного к электродам разряд протекает в две стадии. Вначале у электродов появляется свечение, далее – светящиеся полосы (светящиеся нити), при высоких напряжениях отдельные сквозящие разряды, завершают полное поверхностное перекрытие диэлектрика.

По Темплеру, при переменном напряжение сквозящие разряды возникают при напряжении

С_п – поверхностная емкость, Δ - толщина диэлектрика.

в изоляторах, чтоб получить нужные разрядные характеристики, без значительного увеличения габаритов, делают ребра на боковой поверхности. При этом увеличивается разрядное расстояние и напряжение. Для изоляторов с ребрами разряд частично развивается по поверхности и частично по воздуху. Разрядные напряжения таких конструкциях определяется опытным путём.

Величины разрядных напряжений зависят от состояния поверхности диэлектрика. При мокрой поверхности (под дождём) разрядное напряжения при 50 Гц примерно вдвое ниже, чем при сухой. В большей степени снижаются разрядные напряжения при увлажнение и загрязнение поверхности. В зависимости от загрязнения поверхности разрядные напряжения могут составлять 25-50% от мокроразрядных. Разрядные напряжения при импульсных напряжениях мало зависит от увлажнения и загрязнения и приближается к сухоразрядным.