Наибольшую опасность ЧР представляют на переменном или импульсном напряжении.

Разрушающее действие ЧР на диэлектрики обусловлено следующими факторами, возникающими при пробое включения:

1 — воздействие ударных волн;

2 — тепловое воздействие;

3 — бомбардировка заряженными частицами;

4 — воздействие химически активными продуктами разряда (озон, окислы азота);

5 — воздействие излучения;

Развитие древовидных побегов — дендритов.

На постоянном напряжении интервал между ЧР во включении составляет секунды-десятки секунд, что на несколько порядков больше, чем на переменном напряжении промышленной частоты.

Это позволяет увеличить рабочие напряженности электроизоляционных конструкций постоянного напряжения по сравнению с переменным.

Развитие ЧР на импульсном напряжении принципиально не отличается от переменного напряжения. Часто основной причиной пробоя изоляции при многократном воздействии импульсного напряжения являются ЧР

Причины старения изоляции:

1) электрические — частичные разряды, трекинг, изменение γ, tg δ;

2) тепловые — ускорение химических реакций, увеличение tg δ, уменьшение ρ;

3) механические — трещины, усталость, разрушение;

4) химические — окисление, образование радикалов и т. п.;

Внешняя среда — влага, ультрафиолетовые лучи, температура.

Разряд в воздухе по поверхности изоляторов

Перекрытие - разряд по границе раздела двух диэлектриков в изоляционной конструкции. Основная особенность перекрытия – меньшее разрядное напряжение по сравнению с пробоем однородного диэлектрика (в частности, воздуха).

Большинство изоляционных конструкций, использующих комбинированную изоляцию воздух – диэлектрик, может быть сведено к трем характерным случаям.

Однородное поле, в котором силовые линии электрического поля параллельны поверхности раздела двух диэлектрических сред воздух – диэлектрик.

Разрядное напряжение в таких конструкциях существенно (в 1,5 – 2 раза) ниже разрядного напряжения чисто воздушного промежутка.

Снижение электрической прочности объясняется двумя причинами.

1-я причина - неплотное прилегание электродов к диэлектрику.

Между электродами и диэлектриком образуются воздушные прослойки. При плавном подъеме напряжения на такой конструкции воздушные прослойки ионизируются уже при невысоких напряжениях, так как напряженность поля в них повышается из-за перераспределения напряженностей.

Е_возд /Е_диэл = ε_диэл /ε_возд,

где Е_возд, Е_диэл - напряженность поля в воздухе и диэлектрике, соответственно;

ε_возд, ε_диэл - диэлектрическая проницаемость воздуха и диэлектрика, соответственно.

Диэлектрическая проницаемость твердого диэлектрика в 3…4 раза больше чем воздуха. Продукты ионизации выходят на края диэлектрика, искажая электрическое поле. Оно становится неоднородным, следовательно, менее прочным.

Бороться с ионизацией воздушных включений в таких конструкциях можно:

- их устранением (соединение диэлектрика с электродом жидкими твердеющими материалами — цементом, смолами и т. п.);

- устранением поля в них (покрытие контактной поверхности диэлектрика проводящими лаками, распыленным в вакууме металлом и т. п. Воздушные прослойки при этом не устраняются, но поле в воздушной прослойке отсутствует).

2-я причина снижения прочности промежутка - влага, абсорбированная поверхностью диэлектрика. Каждый диэлектрик в большей или меньшей степени абсорбирует влагу воздуха. Поэтому на поверхности диэлектрика образуется тонкий слой влаги, обладающий ионной проводимостью. При приложении напряжения ионы перераспределяются по поверхности диэлектрика, устремляясь к противоположно заряженным электродам. Поскольку проводимость тончайшего слоя влаги невелика, то такое перераспределение ионов происходит сравнительно медленно, в результате чего возле электродов напряженность поля повышается, а в середине промежутка - снижается. Как и в первом случае, происходит искажение однородного поля, приводящее к снижению прочности промежутка.

Материалы, обладающие большой поверхностной гигроскопичностью (стекло, эбонит, оргстекло, бакелизированная бумага), дают большее снижение разрядных напряжений, чем малогигроскопичные материалы (парафин, винипласт).