局部放電

絕緣體中只有局部區(qū)域發(fā)生的放電，而沒(méi)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(chēng)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(guò)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(lèi)型

從局部放電發(fā)生的位置、放電過(guò)程和現(xiàn)象來(lái)看，局部放電可以分為三種類(lèi)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(jiàn)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(guò)程而論，可分為電子碰撞電離放電和流注放電兩類(lèi);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(chēng)的，但由于氣隙或氣泡周?chē)^緣材料的絕緣電阻并非理想情況下的無(wú)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(chēng)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(chēng)，正、負(fù)工頻周期放電圖形就越對(duì)稱(chēng)。

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(guò)程及機(jī)理與絕緣內(nèi)部氣隙或氣泡放電的過(guò)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(chēng)的，發(fā)生在工頻正、負(fù)半波的放電圖形也是不對(duì)稱(chēng)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?chē)耆菤怏w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(chēng)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(guò)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(guò)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。