局部放電

絕緣體中只有局部區(qū)域發(fā)生的放電，而沒有貫穿施加電壓的導(dǎo)體之間，可以發(fā)生在導(dǎo)體附近，也可以發(fā)生在其他地方，這種現(xiàn)象稱為局部放電。

電力設(shè)備絕緣在足夠強(qiáng)的電場(chǎng)作用下局部范圍內(nèi)發(fā)生的放電。這種放電以僅造成導(dǎo)體間的絕緣局部短(路橋)接而不形成導(dǎo)電通道為限。每一次局部放電對(duì)絕緣介質(zhì)都會(huì)有一些影響，輕微的局部放電對(duì)電力設(shè)備絕緣的影響較小，絕緣強(qiáng)度的下降較慢;而強(qiáng)烈的局部放電，則會(huì)使絕緣強(qiáng)度很快下降。這是使高壓電力設(shè)備絕緣損壞的一個(gè)重要因素。因此，設(shè)計(jì)高壓電力設(shè)備絕緣時(shí)，要考慮在長(zhǎng)期工作電壓的作用下，不允許絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)生較強(qiáng)烈的局部放電。對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，當(dāng)局部放電超過一定程度時(shí)，應(yīng)將設(shè)備退出運(yùn)行，進(jìn)行檢修或更換。

局部放電的類型

從局部放電發(fā)生的位置、放電過程和現(xiàn)象來看，局部放電可以分為三種類型：內(nèi)部放電、表面放電和電暈放電。

1)內(nèi)部放電

造成內(nèi)部局部放電的常見原因是固體絕緣體內(nèi)部存在氣隙或液體絕緣內(nèi)部存在氣泡。絕緣內(nèi)部氣隙發(fā)生放電的機(jī)理隨氣壓和電極系統(tǒng)的變化而異，從放電過程而論，可分為電子碰撞電離放電和流注放電兩類;在放電形式上可分為脈沖型(火花型)放電和非脈沖型(輝光型)放電兩種基本形式。一般情況下，局部放電都屬于脈沖型放電，可以在外加工頻電壓的一定相位上觀察到單個(gè)分離的放電脈沖。在理論上，內(nèi)部放電的放電圖形在工頻正、負(fù)半波是對(duì)稱的，但由于氣隙或氣泡周圍絕緣材料的絕緣電阻并非理想情況下的無窮大，同時(shí)由于在放電中可能發(fā)生沿氣隙或氣泡壁表面放電等原因，實(shí)際的正、負(fù)工頻周期放電圖形是不完全對(duì)稱的，而且與電極系統(tǒng)的形式有很大的關(guān)系：電極系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越對(duì)稱，正、負(fù)工頻周期放電圖形就越對(duì)稱。

2)表面放電

在電氣設(shè)備的高電壓端，由于電場(chǎng)集中，沿面放電場(chǎng)強(qiáng)又比較低，往往會(huì)產(chǎn)生表面局部放電;絕緣體表面放電的過程及機(jī)理與絕緣內(nèi)部氣隙或氣泡放電的過程及機(jī)理相似，不同的是放電空間一端是絕緣介質(zhì)，另一端是電極。如果電極系統(tǒng)是不對(duì)稱的，發(fā)生在工頻正、負(fù)半波的放電圖形也是不對(duì)稱的。當(dāng)放電的一端是高壓電極，不放電的電極接地時(shí)，正半周放電量大而次數(shù)少，負(fù)半周放電次數(shù)多而放電量小。如果電極系統(tǒng)相反，則放電圖形也相反。

3)電暈放電

電暈放電通常發(fā)生在高壓導(dǎo)體周圍完全是氣體的情況下。由于氣體中的分子自由移動(dòng)，放電產(chǎn)生的帶電質(zhì)點(diǎn)不會(huì)固定在空間某一位置上。對(duì)于針-板電極系統(tǒng)，針尖附近場(chǎng)強(qiáng)最高而發(fā)生放電，由于負(fù)極性時(shí)容易發(fā)射電子，同時(shí)正離子撞擊陰極發(fā)生二次電子發(fā)射，使得放電在負(fù)極性時(shí)最先出現(xiàn)。當(dāng)外加電壓較低時(shí)，電暈放電脈沖出現(xiàn)在外加電壓負(fù)半周90°相位附近，并幾乎對(duì)稱于90°;當(dāng)電壓升高時(shí)，正半周會(huì)出現(xiàn)少量幅值大而數(shù)量少的放電脈沖。

局部放電的特點(diǎn)

1、局部放電是局部過熱，電器元件和機(jī)械元件老化的預(yù)兆;

2、局部放電趨勢(shì)是局放隨著時(shí)間的上升指數(shù)，這是個(gè)曲折的過程，某個(gè)階段可能下降，但某個(gè)階段上升。

3、在絕緣結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生局部放電時(shí)，會(huì)伴隨產(chǎn)生電脈沖、超聲波、電磁輻射、光、化學(xué)反應(yīng)，并引起局部發(fā)熱等現(xiàn)象;

由于局部放電存在以上特點(diǎn)，故電氣設(shè)備如何避免局部放電、如何去除局部放電，從而使設(shè)備正常安全運(yùn)行就成為電力設(shè)備維護(hù)人員最多考慮的事情。為了去除這種潛伏性故障現(xiàn)象，如今針對(duì)伴隨局部放電而產(chǎn)生的一些電脈沖、超聲波、電磁輻射等信號(hào)而衍生出很多在線檢測(cè)局部放電現(xiàn)象的方法。