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局部放电危害的产生

发布时间:2021-09-22 08:42人气:

局部放电虽然是在介质的局部位置发生,不会立即形成整个绝缘的贯通性击穿或闪络,但在局部放电长期的、累积的作用下,电气绝缘特性会逐渐被损耗和破坏。在局部放电的长期作用下,介质的电气性能会逐渐老化,而绝缘和老化又会进一步诱发局部放电,从而形成恶性循环,导致电缆最后被击穿。其对绝缘的影响主要有以下几方面。

第一,电的作用。局部放电首先是电的过程,在其间会产生大量的带电粒子,这些粒子在局部电场的作用下获得加速,进而高速地轰击介质,使聚乙烯等高分子介质的分子主键断裂,化学结构破坏,分解成低分子。带电粒子轰击介质的过程又同时会使局部温度升高,进而使介质材料发生热降解。因此,带电粒子的长期的、直接的轰击作用不仅会使介质加速老化,还会在介质表面激发凹坑,凹坑逐步扩大,最后导致介质被击穿。

第二,热的作用。局部放电既是电的过程,也是热的过程,其放电过程也伴随着能量的释放。局部放电在介质中的局部体积中发生,在几百纳秒级的短暂的时间内能使介质温度急剧上升,如果放电能量较大,甚至可以达到摄氏一千度以上的高温。因此,长期的局部放电是引起介质的热熔解或化学分解的一大诱因,破坏性极强。除此之外,局部放电产生的紫外光,还能使有机介质发生龟裂、降解、光老化等现象。

第三,化学作用。局部放电发生时会伴随化学反应,在其放电过程会产生受激分子,以及臭氧、一氧化氮等活性气体和二次生成物,这些物质会与聚乙烯材料发生反应,生成拨基化合物、二元酸和水汽,对介质有强烈的腐蚀破坏作用,会大大加速聚乙烯材料
的老化。另外,臭氧还会与空气、水分作用,生成硝酸、亚硝酸和硝基甲苯等硝基化合物,能在金属材料表面形成铜绿和硝酸铜粉末,对金属导体同样有着不小的破坏和威胁。

从以上的分析可见,局部放电使绝缘材料老化,导致绝缘性能下降,影响安全运行。电气设备在长期的严重的局部放电的作用下,甚至会发生绝缘击穿,如图所示。统计资料指出,高压电气设备在运行中发生事故多是由局部放电的发生引起的,严重的局部放电给电网的运行造成了不小的安全隐患,影响生产,因此,必须加强预防措施。

电缆击穿
电缆击穿

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