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局部放電產(chǎn)生超聲波的機(jī)理
點(diǎn)擊次數(shù):4610 更新時間:2017-06-26

電介質(zhì)產(chǎn)生局部放電的原因是多方面的,放電形式多種多樣,放電過程是一個比較復(fù)雜的物理過程。通常情況下,局部放電一般是在油中的氣泡或固體中的氣隙產(chǎn)生的,因此我們主要以氣泡為例分析局部放電的發(fā)聲過程。

 

一般認(rèn)為,當(dāng)局部放電發(fā)生后,由于電場力的作用或壓力的作用,氣泡會發(fā)生膨脹和收縮的過程,這個過程將會引起局部體積變化。這種體積的變化,在外部產(chǎn)生疏密波,即產(chǎn)生聲波。以往的論述,大多都是從信號處理的方面進(jìn)行闡述,對于局部放電中的電一聲轉(zhuǎn)換過程討論較少。局部放電的種類有很多,有些在很低的過電壓下的局部放電幾乎不產(chǎn)生熱輻射,有些在很高的過電壓下局部放電則可能產(chǎn)生很強(qiáng)的熱輻射。從物理角度分析,當(dāng)局部放電發(fā)生時,氣泡將會受到一個脈沖電場力的作用,同時,由于放電過程中存在很大的熱輻射的情況下,通道中的電弧電流產(chǎn)生的高溫將會在氣泡內(nèi)產(chǎn)生一定的壓力。因此可以看出,在局部放電過程中影響氣泡產(chǎn)生超聲波的主要因素有兩個:一是放電時刻的電場力,在較低電壓情況下,氣泡在脈沖電場力的作用下將產(chǎn)生為衰減的振蕩運(yùn)動,在氣泡振動的作用下,周圍的介質(zhì)中將產(chǎn)生超聲波;二是放電以后產(chǎn)生的熱引起氣泡膨脹而產(chǎn)生的壓力,當(dāng)較高過電壓的情況下。變壓器油中的氣泡,在高壓下放電擊穿,形成很細(xì)的非均勻的火花通道,寬度約為幾個微米。放電通道內(nèi)氣體被強(qiáng)烈的電離和加熱,氣體的加熱引起放電通道的膨脹,其膨脹速度一般在聲速的數(shù)量級,經(jīng)過幾個微秒的時間,放電通道橫截面達(dá)到它的zui大值。這是火花放電的增長過程。隨著能量的釋放,放電空間的電場強(qiáng)度減弱,zui后放電熄滅。當(dāng)下一次能量積累后,進(jìn)行第二次放電。在實(shí)際的局部放電中,超聲波的產(chǎn)生往往是以上兩種因素同時作用。

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