Борьба с этой причиной снижения прочности промежутка - применение, гидрофобных диэлектриков или гидрофобных покрытий диэлектрика (лаков, паст), применение ребер или юбок на поверхности диэлектрика.

Зависимость разрядного напряжения по поверхности образцов от расстояния между электродами: 1 – чисто воздушный промежуток;

2 – фарфор;

3 – стекло;

Фарфор и стекло при неплотном прилегании электродов к диэлектрику.

Наличие загрязнений на поверхности твердого диэлектрика также снижает разрядное напряжение поверхностного разряда.

Неоднородное поле с преобладанием тангенциальной (параллельной поверхности раздела двух диэлектрических сред) E_τ составляющей.

а б

Опорный изолятор (а) и система электродов (б) с преобладанием тангенциальной составляющей электрического поля.

В этом случае гигроскопические свойства диэлектрика оказывают меньшее влияние на величину разрядных напряжений, так как искажения поля, обусловленные процессами на поверхности диэлектрика, лишь незначительно увеличивают и без того значительную неоднородность поля. Разрядное напряжение в таких конструкциях также ниже, чем в чисто воздушном промежутке.

Неоднородное поле с преобладанием нормальной (перпендикулярной поверхности раздела двух диэлектрических сред) E_n составляющей поля.

а б

Проходной изолятор (а) и система электродов (б) с преобладанием нормальной составляющей электрического поля.

Напряжение перекрытия проходного изолятора обычно в несколько раз меньше напряжения перекрытия опорного изолятора при одинаковой длине пути перекрытия. Это связано с близким расстоянием между разнопотенциальными электродами в проходном изоляторе и большой составляющей напряженности электрического поля, перпендикулярной поверхности твердой изоляции, из-за чего ионизация на фланце изолятора начинается при весьма небольшом напряжении.

Большая емкость между каналом разряда и близким внутренним электродом приводит к сравнительно большому емкостному току между каналом разряда и внутренним электродом, что приводит к нагреву канала и большей его стабильности.

Поверхностный разряд по мере увеличения приложенного напряжения проходит несколько стадий:

1-я. При относительно низких напряжениях на электродах возникает коронный разряд в виде полоски ровного неяркого свечения. Для конструкций с преобладанием тангенциальной составляющей корона возникает при напряжении порядка (0,5÷0,6) напряжения перекрытия промежутка U_nep , а для конструкций с преобладанием нормальной составляющей - (0,1÷0,2) U_nep , у заземленного фланца 2 (место с наиболее высокой напряженностью).

2-я. Увеличение напряжения до величины (0,3÷0,5) U_пер приводит к расширению области коронирования и образованию на твердом диэлектрике многочисленных слабо светящихся каналов (стримеров), направленных к противоположному электроду. При дальнейшем увеличении напряжения ток возрастает настолько, что становится возможной термическая ионизация в стримерных каналах. Эта форма стримерного разряда, называемая скользящим разрядом, характеризуется интенсивным свечением канала, резким уменьшением сопротивления канала и, следовательно, выносом потенциала вглубь промежутка.