Влияние влажности

Под действием повышенной влажности изоляционные свойства большинства ЭИМ ухудшаются, это связано с высокой степенью диссоциации воды на ионы, что приводит к увеличению проводимости. Главным источником влаги является водяной пар атмосферы. При соприкосновении твёрдого ЭИМ с атмосферой содержащей влагу, происходят два явления: адсорбция воды на поверхности изолирующего мате5риала и адсорбция воды внутрь его.

Причиной адсорбции является диффузия, т.е. силы, которые действуют между молекулами воды и частицами материала на его поверхности. В пористых ЭИМ, например в бумаге, процесс диффузии облегчается капиллярными силами, При диффузии молекулы пара проходят между частицами твёрдого материала. Скорость диффузии тем выше, чем больше объём свободного пространства в изоляционном материале и чем выше его температура. Эти величины возрастают в два раза при повышении температуры на 10 градусов.

Влияние влажности на процесс разряда при равномерном электрическом поле мало. В таких полях нет очагов ионизации и поэтому диполи воды, распределённые в объёме газа, не могут заметно снизить электрическую прочность газа. Однако капли водяного пара, конденсируемые на поверхности плоских электродов, действуют как маленькие острия, создавая множество мелких очагов ионизации, и служат причиной весьма значительного уменьшения (до 40%) напряжения возникновения короны.

Зависимость электрической прочности газа от его влажности проявляется только в резко неравномерных полях. Сущность этого влияния сводится к следующему: сравнительно крупные частицы водяного пара, попадая в электрическое поле, сильно ионизируются (заряд этих диполей во много раз больше заряда электрона), поэтому диполи притягивают к себе большое количество электронов и под собственной тяжестью а также токами газа выносятся из очагов ионизации. Для того чтобы восстановить величину заряда, необходимо приложить большее напряжение, то есть увеличение влажности приводит к повышению средней величины электрической прочности газа.

Влияние влаги на электрическую прочность жидких диэлектриков чрезвычайно велико. Так, например, если трансформаторное масло содержит 0,001% влаги от его объёма, его электрическая прочность составляет 25 – 30 кВ/мм, если 0,01% то Е_пр. = 4 – 5 кВ/мм, т.е. снижается в 5 – 6 раз и такое масло становится совершенно непригодным для изоляции высоковольтных установок. При увлажнении твёрдых электроизоляционных материалов пробивное напряжение также уменьшается.

Контрольные вопросы.

1. Почему при значительном увеличении частоты пробивное напряжение возрастает?

2. Какова электрическая прочность равномерного электрического поля?

3. Почему с ростом давления возрастает электрическая прочность?

4. При какой полярности электродов пробивное напряжение меньше и почему?

5. На какой вид диэлектриков влажность оказывает значительное влияние?