8. Вплив матеріалу, геометрії електродів, відстані між ними і полярності

Геометрична форма електродів створює електричні поля різного ступеня неоднорідності, і чим більший коефіцієнт неоднорідності, тим нижча пробивна напруга. Навіть незначне збільшення радіусу кривизни електродів у різконеоднорідних полях дає більш суттєве збільшення порівняно з повітрям. Збільшення відстані між електродами призводить до збільшення пробивної напруги (рис. 1.25).

На величину пробивної напруги при незмінній має вплив площа електродів і об’єм рідини між електродами: збільшення площі електродів і об’єму рідини викликає зниження . Стан поверхні електродів також впливає на електричну міцність рідких діелектриків. Забруднення, окислення і погане полірування поверхні електродів знижують . В міру збільшення відстані між електродами вплив матеріалу електрода зменшується і при відстані декількох міліметрів практично припиняється. Вплив матеріалу електродів на рідких діелектриків здійснюється через емісію електронів з катода.

Рисунок 1.25 – Залежність пробивної напруги від відстані між електродами і полярності для трансформаторної оливи, електроди вістря-площина: 1 – додатна полярність вістря; 2 – від’ємна полярність вістря; постійна напруга

Як випливає з рис. 1.25, пробивна наруга залежить від полярності електрода-вістря при несиметричній системі електродів. Найбільш яскраво ця закономірність проявляється для полярних рідин. Наприклад, для води збільшення при від’ємній полярності вістря досягає 2,0-2,5 раза порівняно з додатною полярністю.

9. Бар’єрний ефект

Бар’єри з твердого ізоляційного матеріалу, що встановлюються в оливі між електродами, досить широко застосовуються для підвищення електричної міцності оливної ізоляції.

При наявності бар’єрів електрична міцність розрядного проміжку значно зростає. Це обумовлюється двома факторами. Бар’єр є непроникним для йонів рідини. Тому йони, рухаючись від одного електрода до іншого осідають на бар’єрі, «розтікаються» по його поверхні та заряджають її. Завдяки цьому, електричне поле в проміжку стає більш рівномірним, що призводить до збільшення розрядної наруги. Крім цього, бар’єр ускладнює утворення суцільних провідних містків з волокнистих речовин, що містяться в оливі. Дія бар’єрів більш ефективна в нерівномірних полях. При короткочасних імпульсних впливах напруги бар’єри менш ефективні, ніж на постійній чи змінній напрузі.

На рис. 1.26 представлено відносна зміна пробивної напруги ( - пробивна напруга оливного проміжку; - пробивна напруга того ж проміжку з бар’єром) залежно від положення бар’єра ( - відстань між електродами, постійна, а - відстань від вістря до бар’єра) в оливному проміжку, що утворений електродами вістря-площина при впливу змінної наруги з частотою 50 Гц.

Рисунок 1.26 – Вплив бар’єра на пробивну напругу оливного проміжку: електроди вістря-площина; наруга 50 Гц;

Бар’єр – плоский електрокар тон товщиною 5 мм. Відстань до бар’єра вимірюється від вістря. В даній системі координат пробивна напруга оливного проміжку без бар’єра рівна 1. Наявність бар’єра призводить до збільшення пробивної напруги. Максимальний ефект відповідає відстані до бар’єра , що добре корелює з аналогічним ефектом для газу.

Оливобар’єрна ізоляція широко застосовується у високовольтній техніці при виготовленні трансформаторів, вводів, реакторів і т.п.