鸿蒙电力专业生产局部放电测试仪(又称变压器局部放电试验),接下来为大家分享局部放电的原因和需要注意的危害。
1.局部放电的原因
所谓的“局部放电”是指这样的放电,其中仅绝缘系统的一部分在电场的作用下放电而没有形成贯通的放电通道。局部放电的主要原因是,当电介质不均匀时,绝缘体的每个区域的电场强度都不均匀。在某些区域,电场强度达到击穿场强并发生放电,而其他区域仍保持绝缘特性。大型电气设备的绝缘结构相对复杂,使用的材料多种多样,整个绝缘系统的电场分布很不均匀。由于设计或制造过程不完善,绝缘系统中存在气隙,或长期使用时绝缘层受潮,水在电场的作用下分解,产生气体并形成气泡。因为空气的介电常数小于绝缘材料的介电常数,所以即使绝缘材料在不太高的电场作用下,气隙气泡的场强也会非常高,并且当发生绝缘时会发生局部放电场强达到一定值。此外,绝缘体中存在缺陷或混入了各种杂质,或者绝缘体结构中的电气连接不良,会导致局部电场集中,并且在绝缘体表面可能会发生固体绝缘体表面放电和浮置电位放电。
2.局部放电的类型
根据位置,放电过程和局部放电现象,局部放电可分为内部放电,表面放电和电晕放电三种。
1)内部放电
内部局部放电的常见原因是固体绝缘体中存在气隙或液体绝缘体中存在气泡。绝缘体内部气隙中的放电机理随气压和电极系统的变化而变化。从放电过程来看,它可以分为两种:电子碰撞电离放电和流光放电;电子碰撞电离放电和流光放电。在放电形式上,可分为脉冲式(火花式)放电)和非脉冲式(辉光式)放电是两种基本形式。通常,局部放电是脉冲放电,并且可以在外部加工频率电压的特定相位观察到单个分离的放电脉冲。从理论上讲,内部放电的放电模式在电源频率的正负半波中是对称的,但是在理想条件下,气隙或气泡周围的绝缘材料的绝缘电阻不是无限的,并且放电可能会沿着气隙发生。或由于气泡壁的表面放电,实际的正,负工频周期放电模式并不完全对称,并且与电极系统的形式有很大关系:电极系统结构越对称,正电极和负电极负电源频率的周期性放电模式越对称。
2)表面放电
在电气设备的高压端,由于电场的集中和相对较低的蠕变放电场强度,经常会产生表面局部放电。绝缘子表面放电的过程和机理与内部空气间隙或绝缘子的气泡放电相似,但不同之处是放电空间的一端是绝缘介质,另一端是电极。如果电极系统不对称,则在电源频率的正半波和负半波中出现的放电模式也是不对称的。当放电的一端是高压电极而未放电的电极接地时,正半周放电量大,但次数少,负半循环放电次数多,但放电量少。如果电极系统是相反的,则放电方式也是相反的。
3)电晕放电
当高压导体完全被气体包围时,通常会发生电晕放电。由于气体中的分子自由移动,因此放电产生的带电粒子将不会固定在空间的某个位置。对于针板电极系统,针尖附近的场强最高,并且会发生放电。因为负极易于发射电子,并且正离子撞击阴极导致二次电子发射,所以当负极发生放电时首先出现。当施加的电压较低时,电晕放电脉冲出现在施加电压的负半周的90°相附近,并且几乎对称于90°;当电压增加时
以上是局部放电的三种最基本形式。此外,在绝缘子中存在水滴,导电杂质以及电气设备中存在悬浮的电势体也会引起局部放电。液体绝缘层内部也可能发生固体表面局部放电和电晕放电。
3.局部放电的危害
局部放电对绝缘结构有腐蚀作用,其对绝缘的破坏机理有以下几个方面:
①带电粒子(电子,离子等)撞击绝缘并破坏其分子结构,例如纤维破碎,因此绝缘层受损。
②由于带电离子的影响,绝缘层局部温度升高,容易引起绝缘层过热,严重时会发生碳化;
③部分放电产生的臭氧(O3)和氮氧化物(NO,NO2)会腐蚀绝缘体,暴露于湿气中会产生硝酸,严重腐蚀绝缘体;
④在局部放电过程中,油由于电解和电极的肖特基辐射效应而分解,油中有一些杂质。因此很容易使纸层附聚聚合所产生的污泥(主要是在绝缘层或其他绝缘油楔处)。
淤渣的形成会急剧增加绝缘体的介电破坏角tgδ,降低散热能力,甚至引起热击穿的可能性。局部放电的不断发展将逐渐扩大绝缘的劣化,最终将缩短绝缘的正常寿命,降低短期绝缘强度,甚至可能导致整个绝缘击穿。淤渣的形成会急剧增加绝缘体的介电破坏角tgδ,降低散热能力,甚至引起热击穿的可能性。局部放电的不断发展将逐渐扩大绝缘的劣化,最终将缩短绝缘的正常寿命,降低短期绝缘强度,甚至可能导致整个绝缘击穿。淤渣的形成会急剧增加绝缘体的介电破坏角tgδ,降低散热能力,甚至引起热击穿的可能性。局部放电的不断发展将逐渐扩大绝缘的劣化,最终将缩短绝缘的正常寿命,降低短期绝缘强度,甚至可能导致整个绝缘击穿。