Что касается вопроса использования отрицательного напряжения при проведении испытания электрического оборудования постоянным напряжением на выдержку? Рассмотрим его с двух сторон:
1. При испытании постоянным током высокого напряжения влага и содержащаяся в изоляции проверяемого оборудования вода являются ключевыми факторами, определяющими качество изоляции. Это связано с электроосмотическим явлением влаги (то есть молекулы воды обладают свойством положительных ионов в электрическом поле). Во время испытания высокое напряжение подаётся на токоведущие части. Поскольку высокое напряжение имеет отрицательную полярность, вода легко адсорбируется вблизи полюса высокого напряжения, что обеспечивает лёгкость обнаружения объекта испытания.
2. В чрезвычайно неоднородном электрическом поле напряжение пробоя газа сильно зависит от полярности заряда на электроде. В одном и том же зазоре «стержень–пластина» напряжение пробоя при отрицательном заряде стержня более чем в два раза превышает напряжение пробоя при положительном заряде стержня, то есть в неоднородном электрическом поле зависимость напряжения разряда в зазоре «стержень–пластина» от полярности напряжения на стержне такова: напряжение разряда высоко, когда стержень имеет отрицательный потенциал.
Внешняя изоляция электрического оборудования расположена вблизи этого чрезвычайно неоднородного электрического поля. Как правило, уровень внешней изоляции электрического оборудования выше, чем уровень внутренней изоляции, а повреждения и неисправности внутренней изоляции также встречаются чаще, чем повреждения внешней изоляции. Проводится испытание оборудования на выдерживание постоянного тока. Хотя при этом испытываются как внутренняя, так и внешняя изоляция, основное внимание уделяется проверке внутренней изоляции. Внутренняя изоляция в основном состоит из жидких и твёрдых материалов и предусматривает применение экранирующих мер между электродами; поэтому положительное и отрицательное напряжения практически не влияют на пробой изоляции. Например, при пробое кабельной изоляции при положительной полярности напряжение снижается лишь на 10 % по сравнению с пробоем при отрицательной полярности. При подаче высокого постоянного напряжения на оборудование в ходе испытания внешняя изоляция, как правило, не должна приводить к перекрытию. По этой причине используется отрицательное постоянное напряжение.