پاورپوینت عایق‌های فشار قوی

پاورپوینت عایق‌های فشار قوی

تخلیه سطحی

مقصود از تخلیه سطحی، تخلیه‌ای است كه بر روی سطح عایق جامد یا مایع صورت گیرد. در حقیقت، این سطح فصل مشترك دو نوع عایق جامد و گاز، جامد و میع و یا مایع و گاز است. استقامت الكتریكی این فصل مشترك معمولاً كمتر از استقامت الكتریكی هر یك از دو عایق است. برای روشن شدن مطلب، آزمایش زیر را انجام می‌دهیم:

آزمایش

دو الكترود صفحه‌ای را به فاصله معین d از یكدیگر در هوا قرار می‌دهیم و ولتاژ بین دو صفحه را بالا می‌بریم تا شكست ایجاد شود. ولتاژ شكست را یادداشت می‌كنیم و U1 می‌نامیم. در مرحله بعد، مطابق شكل زیر یك عایق جامد مانند شیشه یا چینی یا فیبر استخوانی را بین دو صفحه قرار می‌دهیم و آزمایش را تكرار می‌كنیم. ولتاژ شكست را U2 می‌نامیم. ولتاژ U2 كمتر از ولتاژ U1 است و تخلیه بر روی سطح عایق جامد یعنی فصل مشترك عایق‌های جامد و گاز انجام می‌شود، در صورتی كه استقامت الكتریكی ماده عایق جامد (شیشه، چینی، فیبر استخوانی) بیشتر از  استقامت الكتریكی هوا در شرایط عادی است.

مهمترین دلیل این مطلب، آلودگی در سطح عایق جامد است. این آلودگی خواهی نخواهی بر روی فصل مشترك وجود دارد و باعث افزایش قابلیت هدایت الكتریكی در این سطح می‌گردد. این آلودگی ناخواسته البته یكنواخت نیست و در نتیجه تقسیم ولتاژ بر روی سطح عایق جامد نیز یكنواخت نخواهد بود. پس در قسمتی از این سطح (قسمت تمیز) شدت میدان الكتریكی بزرگ می‌شود و در قسمت دیگر (قسمت آلوده) شدت میدان كوچك می‌گردد. شدت میدان بزرگ باعث شكست می‌شود و شرایط شكست در تمام طول را فراهم می‌كند. با شكست عایق در یك قسمت، كل ولتاژ در قسمت دیگر افت می‌كند و شدت میدان در آن قسمت بالا می‌رود.

دلایل دیگر شكست بر روی فصل مشترك، ناهمواری این سطح و افزایش شدت میدان الكتریكی در فرورفتگی‌هاست. دلیل دیگر لبه‌های نشست عایق جامد بر روی الكترودهاست. در این لبه‌ها، به دلیل اینكه ضریب دی الكتریكی عایق جامد بزرگتر از ضریب دی الكتریكی گاز است، شدت میدان الكتریكی بالا می‌رود و باعث شروع تخلیه می‌گردد. دلیل دیگر این است كه عایق به صورت كامل بر روی الكترود نمی‌نشیند و در این محل نیز شدت میدان به نسبت ضرایب دی الكتریكی دو عایق بالا می‌رود. این نكات در شكل زیر نشان داده شده است.