고 전압에서의 공간전하 (Space charge with high voltage)
space charge는 절연물체 중간부분에 전하들이 공간적으로 분배되있는 것을 일컫는다. 완벽한 절연체는 존재 하지 않기 때문에 어떠한 절연 물질이더라도 충분하게 높은 전계에 노출되면 절연 파괴 과정을 시작하게 된다. 만약 절연체가 완전한 절연 파괴 전계보다 약한 전계에 노출된다면 절연체에 존재하는 소수의 분자들만 이온화 과정을 거치게된다.
자유 전자들은 (+)극성의 전극으로 이동하게 되고 이온화된 분자들은 제자리에 머무르려는 성향을 가지게 되지만 (전자의 이동 보다 상대적으로 느리기 때문), 결국에는 (-)극성의 전극으로 이동하게 된다.
이러한 (+)이온과 (-)전자들의 이동현상은 "공간전하(space charge)"의 영역을 구축하게 된다. 즉, (+)극성의 전극 주변은 (-)의 극성 전자(전자의 과잉현상)들로 충전(밀집)되게 되고, (-)극성의 전극 주변은 (+)극성의 이온((+)이온의 과잉현상)들로 충전(밀집)되게 된다.
이러한 현상의 문제점은 (+)극성의 전극 주변의 전자들은 (+)극성의 전극으로 바로 뛰어들고 싶어하는 성향을 갖게 된다. 다시 말하면 전하 영역(charged regions)의 간격이 줄어들게 되게 때문에 부분적으로 전계의 강도(electric field strength) 가 증가하게 된다. 다시 말하면 절연체과 전극사이에서, 전하(charge)가 이동할 가능성을 높이게 된다.
출처:https://www.quora.com/Whats-space-charge-with-regard-to-high-voltage-insulation