今天小編給大家分享的是一篇技術(shù)型文章，局部放電的的概念想必大家多少都知道，但是局部放電的種類和特點(diǎn)呢？下面一起跟著小編來學(xué)習(xí)一下吧！
局部放電的種類及特點(diǎn)
電介質(zhì)的局部放電是一種非常復(fù)雜的物理現(xiàn)象，通常情況下，可以將局部放電的種類分為氣隙放電、電暈放電和沿面放電三種。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)放電量q<2×10 -8庫侖時為脈沖狀放電。當(dāng)放電量q>2×10 -8庫侖時為持續(xù)火花放電。
1.1 氣隙放電
絕緣介質(zhì)在加工的過程中，由于工藝和材料的缺陷，絕緣體內(nèi)會存在雜質(zhì)或氣隙，形成絕緣介質(zhì)中的缺陷。一般情況氣隙中充滿空氣或碳?xì)錃怏w，壓力接近大氣壓(絕緣油中也會出現(xiàn)類似的氣泡)。當(dāng)外施交變高壓時，絕緣缺陷處將發(fā)生局部的、重復(fù)的擊穿。該現(xiàn)象通常是在高電場強(qiáng)度下，在絕緣體內(nèi)電氣強(qiáng)度較低的部位發(fā)生，產(chǎn)生局部放電的條件取決于絕緣裝置中的電場分布和絕緣的電氣物理性能。1.2 電暈放電
電暈放電是極不均勻電場所特有的一種自持放電形式，是極不均勻電場的特征之一。電力系統(tǒng)中所遇到的絕緣結(jié)構(gòu)大多是不均勻的。不均勻電場的形式很多，絕大多數(shù)是不對稱電場。在電場極不均勻時，隨間隙上所加電壓的升高，在大曲率電極附近很小范圍內(nèi)的電場足以使空氣發(fā)生游離，而間隙中大部分區(qū)域的電場仍然很小。于是在大曲率電極附近很薄一層空氣中將具備自持放電(即外界游離因素不存在，間隙中的放電僅靠電場作用繼續(xù)進(jìn)行下去)的條件。放電僅局限在大曲率電極周圍很小的范圍內(nèi)，而整個間隙尚未擊穿。在導(dǎo)體殼的曲率半徑小的地方，特別是尖端，其電荷密度很大。在緊鄰帶電表面處，電場E與電荷密度σ成正比，故在導(dǎo)體的尖端處場強(qiáng)很強(qiáng)（即E和σ都極大）。所以在空氣周圍的導(dǎo)體電勢升高時，這些尖端之處能產(chǎn)生電暈放電。這是由于大曲率周圍的強(qiáng)電場區(qū)的氣體游離造成的。伴隨強(qiáng)電場區(qū)中的游離、復(fù)合，激勵和反激勵，發(fā)出大量光子，使起暈電極周圍有薄薄的紫色光層，稱為電暈層，電暈層以外的電場很弱，不再發(fā)生游離。易產(chǎn)生電暈放電的電氣設(shè)備是高壓輸電線路。通常均將空氣視為非導(dǎo)體，但空氣中含有少數(shù)由宇宙線照射而產(chǎn)生的離子，帶正電的導(dǎo)體會吸引周圍空氣中的負(fù)離子而自行徐徐中和。若帶電導(dǎo)體有尖端，該處附近空氣中的電場強(qiáng)度它與其他形式的放電有本質(zhì)的區(qū)別，電暈放電時的電流強(qiáng)度并不取決于電路中的阻抗，而取決于電極外氣體空間的電導(dǎo)。這就取決于外加電壓、電極形狀、極間距離、氣體的性質(zhì)和密度(天氣濕度以及空氣的流動速度)等。
另外在線路接頭、絕緣子鐵腳和鐵帽處(以鐵腳處為主)，屬于開放性氣隙放電，因此有極性效應(yīng)。當(dāng)電場剛剛超過臨界場強(qiáng)時，出現(xiàn)強(qiáng)烈的放電，隨著時間的推移，放電點(diǎn)周圍的空間電荷越聚越多，放電表面的絕緣特性也發(fā)生變化，致使放電點(diǎn)周圍場強(qiáng)減小，從而放電強(qiáng)度下降，頻度和幅值都有所減小。因此，放電脈沖集中出現(xiàn)在電壓的上升沿和下降沿，相位范圍較窄小且由于放電的極性效應(yīng)對放電點(diǎn)附近電場強(qiáng)度的影響，工頻負(fù)半周的脈沖數(shù)目略多于正半周，但正、半周各有1個脈沖集中區(qū)。單相線路負(fù)極性電暈脈沖集中分布在外加電壓210°-270°相位范圍內(nèi)，正極性電暈脈沖主要分布在外加電壓30°-90°相位范圍內(nèi)。在工頻過零后0-3ms內(nèi)發(fā)生電暈放電的概率最高。
1.3 沿面放電
電氣設(shè)備中用來固定支撐帶電部分的固體介質(zhì)，多數(shù)是在空氣中。當(dāng)電壓超過一定限制時，常在固體介質(zhì)和空氣的分界面上出現(xiàn)沿著固體介質(zhì)表面的放電現(xiàn)象，稱為沿面放電(或稱沿面閃絡(luò))。下面以具有代表性的絕緣子為例描述沿面放電發(fā)展的過程。在線運(yùn)行的絕緣子，在自然環(huán)境中，受到氮氧化物以及顆粒性塵埃等大氣環(huán)境的影響，在其表面逐漸沉積了一層污穢物。在天氣干燥的情況下，這些表面帶有污穢物的絕緣子保持著較高的絕緣水平，其放電電壓和潔凈、干燥狀態(tài)時的絕緣子接近。然而，當(dāng)遇有霧、露、毛毛雨以及融冰、融雪等潮濕天氣時，絕緣子表面污穢物吸收水分，使污層中的電解質(zhì)溶解、電離，導(dǎo)致污層電導(dǎo)增加。這時，絕緣子的表面泄漏電流就會增加。由于絕緣子的形狀、結(jié)構(gòu)尺寸的影響以及絕緣子表面污層分布不均和潮濕程度不同等因素，使絕緣子表面各部位的電流密度不同。泄漏電流的熱效應(yīng)使絕緣子表面電導(dǎo)層溫度升高，其結(jié)果是在電流密度比較大的部位形成了干燥帶。例如懸式絕緣子的鋼腳附近，棒式支柱絕緣子的裙和芯棒交接處，往往電流密度較大。干燥帶的形成促使絕緣子表面電壓分布更加不均勻，干燥帶承擔(dān)較高的電壓。當(dāng)干燥帶承受的電場強(qiáng)度足夠大時，將產(chǎn)生輝光放電。隨著泄漏電流的增大，輝光放電有可能轉(zhuǎn)變?yōu)榫植侩娀?。這時，污穢絕緣子的表面放電模型，相當(dāng)于表面局部電弧串聯(lián)著一段污層電阻。局部電弧的熱效應(yīng)，會使干燥帶擴(kuò)大，局部電弧沿著干燥帶旋轉(zhuǎn)，不斷適應(yīng)自己的長度。此時局部電弧有可能熄滅，也有可能發(fā)展。當(dāng)干燥帶長度擴(kuò)大到電弧無法維持時，電弧就會熄滅;但如果絕緣子表面電導(dǎo)率繼續(xù)增大，污層電阻不斷減小時，絕緣子表面的泄漏電流將繼續(xù)增大，局部電弧就不斷向?qū)O發(fā)展。當(dāng)局部電弧不斷發(fā)生和發(fā)展，達(dá)到和超過臨界狀態(tài)時，電弧貫穿兩極，完成閃絡(luò)。
沿面放電是一種特殊的氣體放電現(xiàn)象，沿面閃絡(luò)電壓比氣體或者固體單獨(dú)作為絕緣介質(zhì)時的擊穿電壓都低。影響沿面放電電壓的主要因素有:電場分布情況、電壓波形、介質(zhì)表面狀態(tài)、空氣污穢程度、氣候條件等等。
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