局部放电的产生简述

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该区域介质的击穿场强时，该区域就会出现放电，但这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，这种现象称为局部放电。局部放电主要有内部局部放电、表面局部放电、电晕放电等多种放电类型。发生在绝缘体内的称为内部局部放电；发生在绝缘体表面的成为表面局部放电；发生在导体边缘而周围都是气体的，称为电晕放电。局部放电会逐渐腐蚀、损坏绝缘材料，使放电区域不断扩大，最终可能会导致整个绝缘体击穿，引起电力系统崩溃，造成一切电气设备和机械不能正常运行，对医疗、工业和居民生活造成严重影响。因此应尽量避免高压电气设备发生局部放电，即使有局部放电发生，也要将限制在一定的范围。高压电力设备把局部放电的检测列为检查产品质量的重要指标，产品不但在出厂时要进行局放检测试验，而且在投入使用之后还要经常进行局部放电监测。

造成电场不均匀而引起局部放电的因素很多，主要有以下几方面的原因。(1)电气设备电极不对称，如针对板和球对板等，在电机线棒离开铁心的位置、变压器的高压出现端、电缆的末端等这些部位电极不对称，因此电场比较集中，如果不采用特殊的措施就很容易在这些部位产生局部放电。(2)介质的不均匀。如在固、液、气体等组合而成的复合介质中，在交变电场下，由于介电常数的差异引起电场强度不同，因此容易发生局部放电。(3)绝缘介质中含有气泡或者其他杂质。气体的相对介电常数接近于1，而固体、液体的相对介电常数都要比它大1倍以上，固体液体介质的击穿场强一般要比气体介质的大几倍到几十倍，因此绝缘体中含有气泡是引起局部放电的最常见的原因。绝缘体内的气泡可能是产品制造过程中残留下来的，也可能是产品在运行中由于热胀冷缩在不同介质的界面上出现了裂缝，或者是绝缘材料老化而分解出来的气体。此外，高场强中电位悬浮的金属体也会在边缘感应出很高的场强而引起局部放电；在电力系统的链接处，由于螺丝松动或者接触不良，也会在距离很小的两个接触点产生高场强而引起局部放电。

高压电气设备在运行的初期，即设备投入运行开始的第一年，由于各个部件之间的磨合，是局部放电的高发期，因此这个时期要做好局放监测；经过这个运行初期以后，设备表现出性能稳定，将会工作在一段较长时间的稳定期；之后由于设备绝缘老化等又会进入局放故障高发期。在设备使用初期和后期这两个局放高发期内，最好要对设备进行在线跟踪监测。局部放电是绝缘中普遍存在的问题，在一定的条件下，它会导致绝缘的劣化，甚至击穿。在生产过程中出现这种情况会影响到产品的合格串及产品的内在质量;在设备运行过程中，则会构成对安全运行的威胁。因此，对局部放电进行深入的研究，并针对不同的电力设备制订出有效的测试方法及判断准则，从而提出改进产品质量及预防事故的措施，这是生产实践中提出的迫切要求，所以要对GIS等电力设备进行不定期的检测，预防局部放电事故发生，减小维修成本。近十几年来，出现过不少GIS和变压器等主要电气设备放电事故，说明对GIS等电力设备进行绝缘检测是十分必要的。