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表面局部放電的特點
點擊次數(shù):2830 更新時間:2017-10-04

根據(jù)局部放電產(chǎn)生的機理和發(fā)生的位置,大致可將電氣設備中發(fā)生的局部放電類型分為三種:1)絕緣介質內部的局部放電;2)絕緣介質表面的局部放電;3)高壓電極的電暈放電。上一篇博文我們?yōu)榇蠹医榻B了絕緣介質內部的局部放電特點,接下來我們來談一談絕緣介質表面的局部放電,一起來看看吧。

 

沿介質表面的電場強度達到其擊穿場強時產(chǎn)生的局部放電稱為表面局部放電。它主要存在于不均勻的電場中,比如電極邊緣處。按照矢量分析方法,可以將電場分解為具有平行于介質表面的電場分量Ea和垂直于介質表面的電場分量Eb。因為介質沿面的擊穿電壓遠低于介質內部的擊穿場強,所以只要電極邊緣Ea分量較高的時,沿介質表面就會發(fā)生放電。沿介質表面發(fā)生滑閃放電時,電極邊緣處介質的等效電路。因為涉及的計算公式比較復雜,這里就不為大家一一贅述了。

 

由等效電路及計算公式可得,局部放電的起始電場強度E隨絕緣厚度d的減小而增大。因此,為防止局部放電產(chǎn)生,常人為提高電極邊緣處的局部放電平均起始場強。目前常用以下幾種措施:①改善表面的電場分布,在電極邊緣介質表面涂以半導電層;②將介質表面浸在絕緣油中,絕緣油相對介電常數(shù)比空氣大而改善了電場分布,油的擊穿場強也高于空氣,使得起始放電電壓比在空氣中高;③采用n層厚度為d/n的絕緣層代替厚度為d的絕緣層,層間用金屬化片隔開,這樣就提高了電極邊緣局部放電的起始電壓及平均起始場強。

 

我們再來看表面局部放電的放電波形,在對稱系統(tǒng)中,一般情況下電場分布是對稱的,即兩個電極邊緣場強是一樣的。因此產(chǎn)生放電的概率基本相同,放電的圖形也是基本對稱的,即正負兩半波的放電波形基本相同。

 

在不對稱系統(tǒng)中,例如表面局部放電時只發(fā)生在一個電極的邊緣,那么放電波形就不是對稱的。如下圖,產(chǎn)生邊緣放電的電極處于交流工作電壓時,正半周出現(xiàn)的脈沖群大而稀,負半周出現(xiàn)的脈沖群是小而密。這主要是因為導體在負極性時容易發(fā)射電子,正離子撞擊陰極同時發(fā)射二次電子,使得電極周圍氣體的起始放電電壓降低,因而放電脈沖數(shù)多但放電量小。如果放電的電極接低壓端,不放電的電極接高壓端,則放電波形的極性也隨之反向,變成負半周出現(xiàn)的脈沖群大而稀,正半周出現(xiàn)的脈沖群小而密。

 

表面局部放電波形

表面局部放電波形

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