Wytrzymałość 
dielektryczna

  Układ ostrzowy

  

Zjawisko ulotu

  Wyładowania ślizgowe

3.07.21 14:56

 

2

Wytrzymałość w układzie 
ostrzowym

Układ niesymetryczny

U

p

 = 14 + 3,16 a [kV]

Układ symetryczny

U

p

 = 14 + 3,36 a [kV]

Wytrzymałość  dielektryczna  powietrza  w  układzie  ostrzowym  w  funkcji 

odstępu ostrzy „a” przy gęstości względnej powietrza  = 1 i wilgotności 

w 

= 

11 

g/m

3

. 

U

p

 – napięcie przeskoku; U

o

 – napięcie świetlenia (wartości maksymalne)

3.07.21 14:56

 

3

Zjawisko ulotu

Ulotem  nazywamy  zjawisko  występujące  np.  w  liniach  napowietrznych 

wysokich napięć, polegające na powstaniu wokół przewodów świetlącej 
warstwy  silnie  zjonizowanego  powietrza  oraz  przepływie  między 
przewodami  poprzez  warstwę  powietrza  prądu  ulotu  wywołującego 
straty energii.

a) Natężenie pola przy którym rozpoczyna się ulot (wzór Peeka)

b)  Natężenie  pola  przy  którym  rozpoczyna  się  ulot  z  uwzględnieniem  stanu 

powierzchni przewodów (m

1

) i stanu pogody (m

2

) 





cm

/

kV

r

,

,

K

o











 







3

0

1

1

21





cm

/

kV

r

,

m

m

,

K

o











 







3

0

1

1

21

2

1

3.07.21 14:56

 

4

Zjawisko ulotu

Napięcie początkowe ulotu:
a) Linia dwuprzewodowa

b) Linia trójfazowa w układzie trójkątowym

c) Linia trójfazowa w układzie płaskim

 

kV

r

a

ln

r

r

,

m

m

,

r

a

ln

r

K

U

o

o

2

3

0

1

1

21

2

2

1











 









 

kV

r

a

ln

,

r

r

,

m

m

,

r

a

ln

r

,

K

U

o

o

15

1

2

3

0

1

1

21

2

15

1

1

2

1











 









 

kV

r

a

ln

,

r

r

,

m

m

,

r

a

ln

r

,

K

U

o

o

19

1

2

3

0

1

1

21

2

19

1

1

2

1











 









3.07.21 14:56

 

5

Zjawisko ulotu

Straty ulotu (wzór Peeka):

Gdzie:

 - gęstość powietrza,

f – częstotliwość napięcia roboczego [Hz]
r – promień przewodów [cm]
a – odstęp między przewodami [cm]
U – robocze napięcie linii (wartość międzyprzewodowa) [kV]
U

j

 – napięcie jonizacji, wyznaczone z zależności:

a) Linia trójfazowa w układzie trójkątowym

b) Linia trójfazowa w układzie płaskim









przewód

/

km

/

kW

U

U

a

r

f

P

j

5

2

10

3

3

25

241























r

a

ln

r

m

m

,

,

U

j

2

15

1

1

21

2

1





r

a

ln

r

m

m

,

,

U

j

2

19

1

1

21

2

1





3.07.21 14:56

 

6

Wytrzymałość powietrza przy 
napięciu stałym

Napięcie przeskoku U

p

 w funkcji odstępu elektrod „a” dla układu ostrze-

płyta,  przy  napięciu  stałym  o  różnej  biegunowości  ostrza,  dla 
powietrza 
o gęstości względnej  = 1

3.07.21 14:56

 

7

Wytrzymałość powietrza przy 
napięciu stałym

Schemat 

działania 

dodatniego 

ładunku 

przestrzennego 

powodującego  wzmocnienie  i  osłabienie  wytrzymałości  układu 
w zależności od biegunowości ostrza.

3.07.21 14:56

 

8

Wytrzymałość udarowa 
powietrza

Przebieg  napięcia  udarowego  (T

1

  –  czas  trwania  czoła,  T

2

  –  czas 

trwania do półszczytu; udar normalny 1,2/50 s)

3.07.21 14:56

 

9

Wyładowania ślizgowe

Układ izolatora przepustowego;
a  –  schemat  układu  (1-elektroda 

zewnętrzna,  2  –  elektroda 
wewnętrzna,  3  –  dielektryk 
stały)

b      –  układ  jw.  lecz  obrazem  linii  sił 

pola elektrycznego

c  –  wykres  przebiegu  potencjału 

w powietrzu między elektrodami 
wzdłuż  powierzchni  dielektryka 
stałego  (1)  i  dla  porównania 
krzywa  jednostajnego  rozkładu 
potencjału  na  tej  samej  drodze 
(2)

3.07.21 14:56

 

10

Władowania ślizgowe

Wyładowania ślizgowe w układzie izolatora przepustowego; M – mała 

elektroda; W – większa elektroda.

3.07.21 14:56

 

11

Władowania ślizgowe

Napięcie  początkowe  iskier  ślizgowych  U

ośl

  (doświadczalny 

wzór Toeplera):

C

o

  –  pojemność  liczona  na  jeden  cm

2

  stałego  dielektryka  w  pobliżu 

elektrody,  z  której  iskry  ślizgowe  wychodzą.  Jest  to  pojemność 
umyślonej  elektrody  o  powierzchni  1  cm

2

  przylepionej  do 

powierzchni dielektryka w pobliżu elektrody, z której wychodzą 
iskry ślizgowe, w stosunku do przeciwnej elektrody.





F

,

kV

C

,

U

,

o

ośl

4

44

0

10

36

1





r

R

ln

l

U

rl

r

R

ln

r

U

U

rl

K

U

DS

U

Q

C

r













2

2

2













r

R

ln

R

r

R

ln

l

Rl

Rl

C

C

o



















2

2

1

2

3.07.21 14:56

 

12

Wyładowania ślizgowe

Żebro 

na 

powierzchni 

porcelany 

ograniczające 

wyładowania 

ślizgowe: 

1 

– 

żebro, 

2 

– 

wyładowania ślizgowe, 3 – mniejsza 
elektroda, 

4 

– 

elektroda 

wewnętrzna, 5 dielektryk

Pometalizowana  kieszeń  (1)  służąca 

do zwierania wyładowania jakie 
mogłyby 

rozwinąć 

się 

z 

elektrody  mniejszej  (2);  3  – 
powierzchnia  pometalizowana, 
4 – elektroda wewnętrzna

3.07.21 14:56

 

13

Wyładowania ślizgowe

Sposób  stosowania  ekranów  w  izolatorze 

przepustowym  w  celu  poprawienia 
rozkładu natężeń pola w izolatorze

Izolator  przepustowy  jak  na  rysunku 

obok 

lecz 

bez 

ekranów 

sterujących 

z 

wrysowanym 

obrazem pola elektrycznego