background image

Wyładowania ślizgowe: mechanizm rozwoju i środki zapobiegawcze. 

Wyładowania ślizgowe występują w układach typu przepustowego. Izolator przepustowy jest to walec 
izolacyjny, zamocowany w zewnętrznym kołnierzu, zwykle uziemionym, zawierającym wewnątrz szynę 
przewodzącą. 

 

Warstwa izolacji narażona jest na przebicie po stosunkowo krótkiej drodze skrośnej XW . W otaczającym 
dielektryku może powstać wyładowanie powierzchniowe na dłuższej drodze XYZ. Wyładowania 
powierzchniowe przy napięciach przemiennych i udarowych zależą w takich układach od wytrzymałości 
dielektryka otaczającego i od przenikalności dielektrycznej obu materiałów. 

Niejednostajność rozkładu napięciowego (zwiększona działaniem ostrzowym krawędzi elektrody 1 oraz 
pojemnością) powoduje znaczne naprężenia w dielektryku otaczającym na powierzchni granicznej XZ. Powstają 
wtedy wyładowania niezupełne o intensywności większej niż zwykły ulot, rozwijają się one od elektrody 
mniejszej 1.  

Jeżeli napięcie przemienne podnosi się łagodnie, to po przekroczeniu napięcia początkowego wyładowań 
zauważa się najpierw na krawędzi elektrody 1 wyładowania świetlące, podobne do wyładowań z ostrzy w 
powietrzu. Przy dalszym wzroście napięcia smuga świetlna rozszerza się, a następnie wyładowania zaczynają 
skupiać się w kanały. Kanały mają skłonność do trzymania się powierzchni dielektryka stałego. Wyraźniejsze 
kanały nazywa się iskrami ślizgowymi. Poruszają się one z głośnym trzaskiem. W miarę wzrostu napięcia iskry 
wydłużają się szybko i po pewnym czasie dochodzą do przeciwnej elektrody 2. Dopiero wtedy mamy do 
czynienia z zupełnym przeskokiem iskrowym.  
Duże znaczenia ma prąd wyładowania ślizgowe, płynący w iskrze i zamykający się przez pojemności skrośne. 
Większe pojemności dają większe prądy w kanale, skąd może wynikać silniejsze wzmocnienie pola 
elektrycznego przed czołem iskry i większa łatwość rozwoju wyładowania. Duże pojemności skrośne pozwalają 
na przeskok iskrowy przy znacznie mniejszych naprężeniach elektrycznych średnich wzdłuż powierzchni niż w 
układzie powietrznym bez uwarstwienia 

Środki zapobiegawcze: 

a)  zwiększenie grubości dielektryka stałego 
b)  zastosowanie lub dodanie dielektryka o mniejszej przenikalności dielektrycznej 
c)  zastosowanie żebra lub klosza 
d)  zastosowanie kieszeni metalizowanej 
e)  sterowanie pojemnościowe (kondensatorowe) 
f)  zastosowanie warstwy przewodzącej 

Środki a oraz b mają na celu zmniejszenie pojemności jednostkowej c, przy czym pierwszy prowadzi do 
konstrukcji stosunkowo ciężkich. Sposób c polega na pogrubieni dielektryka stałego na niewielkim odcinku, 
przez wprowadzanie żeber lub kloszów. Żebro zatrzymuje wyładowania powierzchniowe, ale nie usuwa ich 
całkowicie. Kiedy iskra ślizgowa dochodzi do żebra, jej dalszy rozwój jest utrudniony, ponieważ wskutek 

background image

zgrubienia dielektryka pojemności jednostkowe c zmniejszają się, a natężenie pola elektryczne ma tylko słabą 
składową w kierunku stycznym do powierzchni żebra. Żebro jest najbardziej skuteczne w bliskim sąsiedztwie 
elektrody krótszej.  

 

Sposób d jest udoskonaloną modyfikacją zasady c. Przykład: na izolator porcelanowy  dzielimy na warstwy 
pomiędzy którymi są okładziny metalowe-tworzymy wtedy poprzez kolejne warstwy kolejne pojemności.