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局部放電的微觀理論及特點

來源:揚州國浩電氣有限公司   2025年05月07日 07:28  

局部放電
局部放電

1. 局部放電理論的微觀解釋

一般認為,局部放電是一種未發生擊穿的放電現象,具體來講,是指絕緣系統在電場作用下只有部分區域發生放電但沒有穿透施加電壓的導體之間的放電現象。

局部放電不會造成絕緣系統的貫穿性擊穿,但是會局部破壞電介質材料尤其是有機材料。長期發生的局部放電會降低絕緣材料的電氣強度。所以局部放電對絕緣系統的破壞是一個又量變到質變的過程,對高壓電氣設備的正常運行構成隱患。一般根據設備不同條件的下的局放特性可以評估其絕緣水平。

目前對于局部放電的描述有兩大微觀理論:湯遜理論和流注理論。

1)湯遜理論:自由電子在電廠加速運動過程中與中性氣體分子碰撞,當能量達到一定高度時,氣體電離產生電子,這樣就有了新的自由電子和離子,這些電子繼續運動,再繼續碰撞產生新的電離和離子。如此循環,自由電子的數目成α倍增長,于是形成了電子崩,當滿足自持放電條件時,就會發生局部放電。湯遜理論適用于pd(p為氣體壓強,d為放電間隙)值較小的情況下。

2)流注理論:該理論是在湯遜理論的基礎上發生的,適用于pd值較大的情況下。它著重強調氣體空間的光電離現象。電子崩發生時,電崩頭與崩尾的離子濃度達到一定程度就會發出光子,光子再激發中性分子放電進而產生二次電子崩。兩次雪崩疊加后使電子崩中部的等離子區迅速擴大,當擴大到貫穿電子崩兩極時就發生了氣體放電。氣體放電沿著一條狹窄的等離子通道產生,從而形成流注放電,流注放電一旦形成,放電就轉入自持,局部放電就產生了。


2. 局部放電的特點

一般來說,局部放電具有以下幾個特點:

(1)破壞性。
局部放電會引起高壓電氣設備局部過熱,加快設備的老化,縮短其使用壽命;放電嚴重時,直接損壞電氣設備。

(2)隨機性。
局部放電趨勢是局部放電隨著時間變化的過程,這是個曲折、隨機的過程,某個階段可能上升,另一個階段下降,并且,其上升或者下降沒有固定的時間規律,具有隨機性。

(3)伴隨性。
通常情況下,高壓電氣設備產生局部放電時,會伴隨光、電、聲、熱等現象,會產生光、電流脈沖、超聲波、超高頻電磁波,還會發生化學反應,產生一些新的生成物。

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