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局部放电

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  • 发布时间:2017/8/13 20:39:31
  • 作者:hb_yinhe
定义
GB/T2900.15-1997电工术语 变压器、互感器、调压器和电抗器》定义:局部放电是指发生在电极之间,但并未贯通的放电。这种放电可以在导体附近发生,也可以不在导体附近发生。
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局部放电概述

  局部放电是指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电,它是由于设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷,在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象。局部放电表现为绝缘体中只有局部区域发生的放电,而没有贯穿施加电压的导体之间,可以发生在导体附近,也可以发生在其他地方。这种放电的能量是很小,短时存在并不影响到电气设备的绝缘强度。但若电气设备绝缘在运行电压下不断出现局部放电,这些微弱的放电将产生累积效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大,最后导致整个绝缘击穿。

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局部放电的分类
  局部放电可能出现在固体绝缘的空穴中,也可能在液体绝缘的气泡中,也可能出现在不同介电特性的绝缘层间,或金属表面的边缘尖角部位等。所以局部放电大致可分为内部放电、表面放电及电晕放电。 

1内部放电

  在电气设备的绝缘系统中,各部位的电场强度往往是不相等的,当局部区域的电场强度达到电介质的击穿场强时,该区域就会出现放电,但这种放电并没有贯穿施加电压的两导体之间,即整个绝缘系统并没有击穿,仍然保持绝缘性能,发生在绝缘体内的称为内部局部放电。

2表面放电

  如在电场中介质有一平行于表面的场强分量,当其这个分量达到击穿场强时,则可能出现表面放电。这种情况可能出现在套管法兰处、电缆终端部,也可能出现在导体和介质弯角表面处,表面局部放电的波形与电极的形状有关,如电极为不对称时,则正负半周的局部放电幅值是不等的。

3电晕放电

  电晕放电是在电场极不均匀的情况下,导体表面附近的电场强度达到气体的击穿场强时所发生的放电。在高压电极边缘,尖端周围可能由于电场集中造成电晕放电。电晕放电在负极性时较易发生,也即在交流时它们可能仅出现在负半周。电晕放电是一种自持放电形式,发生电晕时,电极附近出现大量空间电荷,在电极附近形成流注放电。
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局部放电的产生和危害
  在绝缘介质中,由于在制造或使用过程中会残留一些气泡或其他杂质,于是在绝缘体内部或表面就会出现某些区域的电场强度高于平均电场强度,而某些区域的电场强度低于平均电场强度,因此在某些区域就会首先发生放电,而其他区域仍然保持绝缘的特性。
  局部电场畸变、局部场强集中,从而导致绝缘介质局部范围内的气体放电或击穿所造成的。它可能发生在导体边上,也可能发生在绝缘体的表面或内部。在绝缘体中的局部放电甚至会腐蚀绝缘材料,并最后导致绝缘击穿。
  局部放电对绝缘产生的破坏作用可归纳为以下几种基本形式:
  1. 带电质点的轰击
  2. 热效应
  3. 活性生成物(臭氧、硝酸、亚硝酸、草酸等)
  4. 辐射效应
  5. 机械力的效应
  以上几种破坏机理往往同时存在,对于不同材料和不同工作条件,可能以其中的某一种为主。
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局部放电传统的测量方法
  绝缘介质产生局部放电时伴随出现声、光、化学、电磁辐射等多种物理想象,并且油中放电还会分解出气体,产生能量损耗,引起局部过热。因此,根据监测的物理量不同,局部放电检测方法总体上可以分为电测发和非电测法。

1电测法

  1. 脉冲电流法
  2. 无线电干扰法
  3. 介质损耗法

2非电测法

  1. 声测法(超声检测)
  2. 光测法(荧光光纤检测)
  3. 温度测量法(光纤测温检测)
  4. 化学分析法(色谱分析)

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