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表面局部放电的特点
点击次数:1228 发布时间:2017-10-04

根据局部放电产生的机理和发生的位置,大致可将电气设备中发生的局部放电类型分为三种:1)绝缘介质内部的局部放电;2)绝缘介质表面的局部放电;3)高压电极的电晕放电。上一篇博文我们为大家介绍了绝缘介质内部的局部放电特点,接下来我们来谈一谈绝缘介质表面的局部放电,一起来看看吧。

 

沿介质表面的电场强度达到其击穿场强时产生的局部放电称为表面局部放电。它主要存在于不均匀的电场中,比如电极边缘处。按照矢量分析方法,可以将电场分解为具有平行于介质表面的电场分量Ea和垂直于介质表面的电场分量Eb。因为介质沿面的击穿电压远低于介质内部的击穿场强,所以只要电极边缘Ea分量较高的时,沿介质表面就会发生放电。沿介质表面发生滑闪放电时,电极边缘处介质的等效电路。因为涉及的计算公式比较复杂,这里就不为大家一一赘述了。

 

由等效电路及计算公式可得,局部放电的起始电场强度E随绝缘厚度d的减小而增大。因此,为防止局部放电产生,常人为提高电极边缘处的局部放电平均起始场强。目前常用以下几种措施:①改善表面的电场分布,在电极边缘介质表面涂以半导电层;②将介质表面浸在绝缘油中,绝缘油相对介电常数比空气大而改善了电场分布,油的击穿场强也高于空气,使得起始放电电压比在空气中高;③采用n层厚度为d/n的绝缘层代替厚度为d的绝缘层,层间用金属化片隔开,这样就提高了电极边缘局部放电的起始电压及平均起始场强。

 

我们再来看表面局部放电的放电波形,在对称系统中,一般情况下电场分布是对称的,即两个电极边缘场强是一样的。因此产生放电的概率基本相同,放电的图形也是基本对称的,即正负两半波的放电波形基本相同。

 

在不对称系统中,例如表面局部放电时只发生在一个电极的边缘,那么放电波形就不是对称的。如下图,产生边缘放电的电极处于交流工作电压时,正半周出现的脉冲群大而稀,负半周出现的脉冲群是小而密。这主要是因为导体在负极性时容易发射电子,正离子撞击阴极同时发射二次电子,使得电极周围气体的起始放电电压降低,因而放电脉冲数多但放电量小。如果放电的电极接低压端,不放电的电极接高压端,则放电波形的极性也随之反向,变成负半周出现的脉冲群大而稀,正半周出现的脉冲群小而密。

 

表面局部放电波形

表面局部放电波形

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