Значення геометричних факторів

За умови d/r<< 2 формула (1.4) дає величину пробивної напруги проміжку, при d/r > 2 – напруги початку корони.

При електродах форми коаксіальних циліндрів:

, (1.6)

де – відповідно радіуси внутрішнього і зовнішнього циліндрів.

Формула (1.6) дає значення пробивної напруги проміжку при R/r₀ < 2,718 і напруги початку корони – при R/r₀ > 2,718. З аналізу виразу (1.6) випливає, що величина U₀ має екстремум при R/r₀ = 2,718.

У різко неоднорідних несиметричних електричних полях (стержень — площина, коаксіальні циліндри при R>>r ₀) при впливі постійної напруги величина пробивної напруги повітряного проміжку залежить від полярності електрода з меншим радіусом кривизни (ефект полярності). При цьому напруга виникнення корони менша при негативній полярності, а пробивна напруга — при позитивній полярності електрода з малим радіусом кривизни. Цей ефект пояснюється з істотним впливом поля об'ємного позитивного заряду іонів біля катода на розподіл напруженості електричного поля у проміжку.

При негативній полярності електрода напруженість електричного поля на його поверхні збільшується за рахунок впливу позитивного об'ємного заряду іонів і зменшується у глибині проміжку. Це полегшує появу корони на поверхні електрода, але утруднює процес поширення розряду у глибину проміжку (в область слабкого поля). При позитивній полярності спостерігається зворотна картина: поле на поверхні електрода послабляється, що утруднює появу корони, а в глибині проміжку підсилюється – пробивна напруга знижується.

Розміщуючи в міжелектродному проміжку діелектричний бар'єр, можна підвищити електричну міцність повітряного проміжку при позитивній полярності електрода з малим радіусом кривизни. При цьому існує оптимальне положення бар'єра в міжелектродному проміжку, при якому досягається найбільша електрична міцність. Бар'єрний ефект пояснюється вирівнюванням електричного поля між бар'єром, на якому осідають позитивні іони, що рухаються вздовж силових ліній електричного поля, і електродом з великим радіусом кривизни. При цьому підвищення пробивної напруги проміжку може відбуватися при незначній власній електричній міцності діелектричного бар'єра. На величину пробивної напруги повітряного проміжку впливає вологість повітря. Підвищення абсолютної вологості приводить до деякого підвищення електричної міцності повітряних проміжків за рахунок зменшення коефіцієнта ударної іонізації електронами в результаті їх прилипання до електронегативних молекул водяної пари. Приведення експериментальних значень U₀ до умов нормальної відносної вологості повітря (63%) при Т = 293 К виконується за допомогою поправочного коефіцієнта k, який отримують з виразу:

, (1.7)

де – розрядна напруга при нормальних умовах.

Графік визначення коефіцієнта k наведений у ГОСТ 1516.2–76.

Значення середньої пробивної напруженості електричного поля проміжку, який досліджується, визначається за формулою:

, (1.8)

де U_ср – середнє значення пробивної напруги проміжку, який досліджується.