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为什么会发生局部放电?

2025年03月14日 09:10:01      来源:武汉市华天电力自动化有限责任公司 >> 进入该公司展台      阅读量:23

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武汉华天电力专业生产局部放电测试仪(也称为变压器局放测试仪),下面为大家介绍为什么会发生局部放电?


局部放电是电介质表面或内部的局部放电。这可能是电晕,移动的放电或单个小介电元件的击穿。


发生局部放电的条件取决于结构中场的构型和材料的电物理特性,即材料的电学特性。它们要么出现在电场强度的地方,要么出现在介电强度降低的地方。部分放电分为外部放电和内部放电。


随着长时间暴露在局部放电中,绝缘性能会发生不可逆转的下降,最终导致击穿。由局部放电产生的能量被用于加热,带电粒子轰击表面,放电通道逐渐膨胀,电离,辐射。所有这些现象决定了局部放电对绝缘的有害影响,这表现为腐蚀(夹带材料破坏表面)或结构变化(破坏,交联)。



例如,在电机中,会发生局部放电:


1.在凹槽的绕组出口处(使用半导体非线性涂层来消除它们)


2.在绕组和凹槽壁之间的气隙中


3.绝缘层厚度降低的缺陷(空气或清漆层)


4.在绝缘材料剥落的地方。


在电力电缆设计中,由于纸层不均匀缠绕以及在它们之间存在油层而导致的电场异质性,会产生局部放电,从而沿各层(纸绝缘电缆)滑动放电。在材料厚度中场强增加的集中器是空气和水夹杂物,电缆绝缘层中逐渐增长的破坏通道被称为试验。


与交流电压相比,在恒定电压下,空气中夹杂物的场强的增加导致放电过程强度降低,并且对绝缘体的介电强度影响较小。在恒定的电压和高的初始场强E n的作用下, 夹杂物中的空气被电离,发生局部放电,其结果是气体在一段时间内(约10 -7 s)成为导体。在这种情况下,在夹杂物表面上形成自由表面电荷。电荷密度的分布方式应使其产生的场强部分补偿外部施加的场。因此,气体夹杂物的总场显着减小。在一定的消光场强度下È p 电离停止,并且空气夹杂物再次变为非导体。电离周期用∆ t 1表示。在通过在内含物提高了电介质和场强度的未来漏极自由电荷呈指数与弛豫时间常数τ≈εε 0 ρ V。如果未发生电离,则场强将达到E in的某个值,但在E = E n时, 将再次发生电离,并重复该循环。循环时间主要取决于放电的消光和点燃之间的时间Δt 2,这取决于弛豫时间常数τ。高质量电介质的τ值通常在几秒到几十秒的范围内(在聚乙烯中为几小时)。


在气体夹杂物中电离后,在交流电压下,还会产生表面电荷,表面电荷会在一个半周期内指向外部电场,并削弱它。但是在下一个半周期中,外部电场会改变方向,并且电荷场已经对其进行了放大,从而导致了新的电离爆发。取决于外部电压,这些闪光的频率可以是电压频率的两倍或更多倍,即可能发生强烈的放电过程。


因此,在可变电压下的局部放电强度及其对绝缘老化过程的影响  将比在恒定电压下大得多。


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