ADSORPCJA WILGOCI W MATERIAŁACH ELEKTROIZOLACYJNYCH
Adsorpcja wilgoci jest to proces kondensacji pary wodnej zawartej w powietrzu na powierzchni materiału elektroizolacyjnego Jest ona uwarunkowana siłami wzajemnego przyciągania się cząsteczek wody i dielektryka. W przypadku wilgotności powietrza mniejszej od 40% zjawisko to praktycznie nie zachodzi. Dla wyższych wilgotności powstaje na powierzchni coraz więcej warstw wody o grubości jednej cząsteczki, a przy wilgotności 98% warstw tych jest w przypadku np. szkła około dwustu.
Woda charakteryzuje się stosunkowo małą rezystywnością, rzędu 105 Ωm oraz dużą
przenikalnością elektryczną względną wynoszącą ok. 80, czyli ma strukturę elektryczną polarną. Średnica cząsteczki wody wynosi około 2,6*10-10 m. Te cechy wody powodują, że zanieczyszczenia jonowe, znajdujące się na powierzchni materiału łatwo ulegają dysocjacji, co prowadzi (przy jednocześnie małej rezystywności wody) do wzrostu prądu
powierzchniowego i zmniejszenia rezystywności powierzchniowej dielektryka.
Do sił wzajemnego przyciągania cząsteczek wody i cząsteczek dielektryka zaliczamy:
• siły elektrostatyczne, występujące w przypadku wody adsorbowanej na
powierzchni dielektryka o strukturze polarnej,
• siły dyspersyjne (van der Waalsa- Londona),
• siły adsorpcji aktywnej, występujące w przypadku gdy zachodzi reakcja
chemiczna między wodą a materiałem elektroizolacyjnym.
Siły przyciągające są małe w przypadku gdy adsorpcja występuje na powierzchni
dielektryków niepolarnych lub słabo polarnych W tym przypadku siły kohezji (spójności) między cząsteczkami wody są większe od sił adhezji (przylegania) i woda nie zwilża powierzchni dielektryka, tworząc na jego powierzchni oddzielne krople.
Siły przyciągające są większe w przypadku dielektryków polarnych, gdyż wtedy siły kohezji są mniejsze od sił adhezji i woda rozpływa się po powierzchni materiału
elektroizolacyjnego.