luchtlekstromen

Luchtlekstromen zijn elektrische stromen die via een luchtlaag tussen geleidende delen kunnen verlopen wanneer tussen deze delen een spanning aanwezig is. Ze ontstaan door ionisatie van de lucht of door geleidende vochtige films op oppervlakken van isolatoren. In hoogspanningssystemen zijn ze relevant voor het bepalen van creepage- en clearanceafstanden en voor het beoordelen van isolatiegedrag onder verschillende omgevingsomstandigheden.

Mechanismen achter luchtlekstromen zijn onder meer doorbraak en ionisatie van lucht bij hoge spanningen, waardoor een sparksignaal of geringe continuïteit ontstaat. Bij minder extreme spanningen kan ionisatie leiden tot corona en verhoogde weerstand. Op oppervlakken van isolatoren kan vochtige contaminatie een dunne conductieve laag vormen, waardoor oppervlakteslekstromen ontstaan die langs het isolatoroppervlak lopen.

Meting en belang: lekkage-stromen worden vaak beoordeeld met isolatieweerstandstesten (megging) en specifieke leakage-currentmetingen bij HV-systemen. De waarde varieert sterk met spanning, vochtigheid, temperatuur en vervuiling. Paschen’s wet beschrijft hoe breakdown voltage afhangt van afstand en druk, wat inzicht geeft in de kans op doorbraak in luchtgaps. In ontwerp en onderhoud speelt het beperken van lekkage een cruciale rol.

Ontwerp en mitigatie: leakage wordt beperkt door voldoende creepage- en clearance-afstanden, het gebruik van isolatiematerialen met hoge weerstand en lage wateropname, en door oppervlaktebehandeling zoals hydrophobe coatings of afdichting tegen vocht en stof. Schakelbare elementen en behuizingen worden zo vormgegeven dat corona en oppervlaktelekkage minimaal optreden. Regelmatige inspectie en IR- of vochtmetingen zijn gangbaar voor kritieke systemen.

Zie also: creepage, clearance, corona, insulation resistance, dielectric strength.