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开关柜局部放电产生机理
点击次数:1003 发布时间:2017-07-10

在电气设备的绝缘系统中,各部位电场强度存在差异,当局部区域电场强度较高,达到该区域的击穿场强时,就会在该区域中出现放电,但此时放电并没有贯穿施加电压的两导体之间造成整个绝缘系统击穿,称这种现象为局部放电。局部放电一般不会引起绝缘的贯通性击穿,但是会破坏电介质的绝缘特性,尤其是有机电介质的绝缘特性,若局部放电长期存在,任其发展而不加以控制,则在一定条件下可能造成绝缘介质电气强度的降低,形成绝缘隐患。局部放电对绝缘设备的破坏是一个缓慢的发展过程,对高压电气设备来说是一种较典型的危害隐患。

 

高压开关柜在长期运行过程中,柜体内部的、金属件等由于制造中潜伏的或者运行中产生的缺陷,会引发局部放电。产生局部放电的条件取决于绝缘介质中的电场分布和绝缘的电气物理性能,在不均匀电场中,局部放电通常是在电场强度相对较高,绝缘体电气强度相对较低的部位发生。产生局部放电的原因主要有:

 

1) 开关柜内部绝缘体内部或表面存在气隙而导致气隙内产生局部放电。产生气隙的原因有很多,比如在制造过程中残留在绝缘结构中的气隙、在使用中由于承受震动、热胀冷缩等机械应力而造成的局部开裂而形成的气隙,以及由于有机材料固化、裂解而产生的气隙。气体的介电常数总是小于液体跟固体材料的介电常数,在交变电场下,电场强度的分布与介电常数成反比,则气隙的电场强度就会高于周围液体和固体的电场强度,且气隙的击穿场强总是比液体或固体介质低,因此在绝缘介质内部存在气隙的部分会首先产生局部放电

 

2) 绝缘体中存在杂质,或者绝缘系统中存在曲率半径较小的结构,使得这些部分电场分布发生畸变,出现局部场强相对集中情况,则在这些区域将会出现局部放电。比如曲率半径较小的针尖状导体,或导体表面有毛刺,则在针尖及毛刺附近电场不均匀相对集中,会产生局部放电;此外在制造或使用中,若有金属导电部件没有电气连接,或是导体间连接点接触不好,行成悬浮电位体,则会在在该处出现电位差,从而产生局部放电。

 

3) 在电缆端头等高电压端头部位,如果表面粗糙致使电场畸变,且沿面放电的场强较低,则往往就会沿着介质与空气的交界面上产生沿面放电。

 

通常情况下开关柜能够安全、稳定在电网中投入使用,但在实际运行中,由于上述的原因仍不可避免会出现各种类型的绝缘事故。

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