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體之間，可以發(fā)生在導體附近，也可以發(fā)生在其他地方，這種現(xiàn)象稱為局部放電。

電力設備絕緣在足夠強的電場作用下局部范圍內(nèi)發(fā)生的放電。這種放電以僅造成導體間的絕緣局部短(路橋)接而不形成導電通道為限。每一次局部放電對絕緣介質(zhì)都會有一些影響，輕微的局部放電對電力設備絕緣的影響較小，絕緣強度的下降較慢;而強烈的局部放電，則會使絕緣強度很快下降。這是使高壓電力設備絕緣損壞的一個重要因素。因此，設計高壓電力設備絕緣時，要考慮在長期工作電壓的作用下，不允許絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)發(fā)生較強烈的局部放電。對運行中的設備要加強監(jiān)測，當局部放電超過一定程度時，應將設備退出運行，進行檢修或更換。

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、負半波是對稱的，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，實際的正、負工頻周期放電圖形是不完全對稱的，而且與電極系統(tǒng)的形式有很大的關系：電極系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越對稱，正、負工頻周期放電圖形就越對稱。

2)表面放電

在電氣設備的高電壓端，由于電場集中，沿面放電場強又比較低，往往會產(chǎn)生表面局部放電;絕緣體表面放電的過程及機理與絕緣內(nèi)部氣隙或氣泡放電的過程及機理相似，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)是不對稱的，發(fā)生在工頻正、負半波的放電圖形也是不對稱的。當放電的一端是高壓電極，不放電的電極接地時，正半周放電量大而次數(shù)少，負半周放電次數(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)生在高壓導體周圍完全是氣體的情況下。由于氣體中的分子自由移動，放電產(chǎn)生的帶電質(zhì)點不會固定在空間某一位置上。對于針-板電極系統(tǒng)，針尖附近場強最高而發(fā)生放電，由于負極性時容易發(fā)射電子，同時正離子撞擊陰極發(fā)生二次電子發(fā)射，使得放電在負極性時最先出現(xiàn)。當外加電壓較低時，電暈放電脈沖出現(xiàn)在外加電壓負半周90°相位附近，并幾乎對稱于90°;當電壓升高時，正半周會出現(xiàn)少量幅值大而數(shù)量少的放電脈沖。

局部放電的特點

1、局部放電是局部過熱，電器元件和機械元件老化的預兆;

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

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

由于局部放電存在以上特點，故電氣設備如何避免局部放電、如何去除局部放電，從而使設備正常安全運行就成為電力設備維護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、電磁輻射等信號而衍生出很多在線檢測局部放電現(xiàn)象的方法。