В области электротехники дуга является типичным явлением автономного газового разряда с высокой плотностью энергии, высокой температурой и интенсивным световым излучением. Его образование обычно начинается с того, что разница напряжений между двумя проводниками превышает прочность пробоя диэлектрика, в результате чего газ в зазоре ионизируется, образуя проводящий канал. Когда металлическая поверхность контакта выделяет начальные электроны из - за тепловой эмиссии электронов или полевой эмиссии, эти электроны ускоряют движение под действием сильного электрического поля и сталкиваются с молекулами нейтрального газа, вызывая лавинообразные ионизационные процессы, которые производят большое количество свободных электронов и положительных ионов. Образовавшийся плазменный канал обладает хорошей электропроводностью и поддерживает непрерывный прохождение тока, то есть дуги.
дуга существует не только в природных явлениях (например, молнии), в промышленном применении также имеет двойное свойство: с одной стороны, управляемая дуга широко используется в сварке, резке, плавке и освещении и других областях; С другой стороны, непредвиденная дуга может вызвать неисправность электрооборудования, ухудшение изоляционных материалов и даже пожарную аварию. Поэтому оценка устойчивости и переносимости изоляционных материалов под действием дуги стала важным техническим показателем для обеспечения безопасной работы электрооборудования.
Устойчивый к воздействию дуги испытательный прибор предназначен для удовлетворения этой потребности. Этот прибор в основном используется для измерения устойчивости твердого изоляционного материала к карбонизации и поддержания изоляционных свойств под действием дуги высокого давления, подходит для контроля качества и исследований и разработок изоляционных материалов в таких областях, как электродвигатели, трансформаторы, коммутационное оборудование, бытовая техника и железнодорожный транспорт. В соответствии со стандартами (IEC 61621, ASTM D495 и т.д.) испытание на дуговую стойкость имитирует среду дуговой эрозии, которая может возникнуть в ходе практической работы, путем применения дуги переменного тока заданного напряжения и тока на обоих концах стандартного образца.
Принцип его работы таков: в начале испытания прибор для испытания дуги создает стабильную дугу между двумя электродами через генератор высокого давления и перемещает дугу вдоль поверхности образца. При этом высокая температура дуги приводит к термическому разложению, окислению и карбонизации поверхности материала. По мере расширения пути карбонизации изоляционные свойства материала постепенно снижаются, что может привести к образованию проводящего канала между двумя электродами, вызывая резкое увеличение тока. Прибор в режиме реального времени контролирует изменение состояния поверхности образца и реакцию тока и регистрирует время, прошедшее от начала применения дуги до отказа образца (т.е. формирования проводящего канала), которое называется « временем дугостойкости» или « временем сопротивления дуго». Чем больше времени, тем сильнее способность материала противостоять дуговой эрозии, тем выше его электрическая безопасность.