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电缆局部放电基本概念及分类

发布时间:2021-06-29 01:05:20人气:

局部放电并非漏电,此时绝缘层并未产生穿透性损坏,局部放电区域与电缆线芯之间尚有绝缘阻隔,即电力系统仍正常运行,局部放电对绝缘层的破坏类似于腐蚀过程,刚开始局部放电区域很小,放电也很微弱,如果放任局部放电长期存在,则放电区域逐步扩大,对绝缘层的破坏逐渐加重,最终导致绝缘层的穿透性破坏,绝缘层一旦被破坏,那么就会引起较严重的电力系统故障,为了避免电力事故就需要提前实时监测电缆的绝缘状况。

局部放电会有一个由小变大的过程,所以局部放电一般不会立即导致绝缘层被击穿,但是如果局部放电长时间存在,电缆的绝缘性能就会逐渐降低。可以知道局部放电对电缆的危害不是立即的,类似于腐蚀过程,最终逐渐扩大,导致绝缘材料的击穿性破坏,为了减少电力故障,就需要及时检测。局部放电与电缆绝缘缺陷之间具有紧密的联系,可以根据局部放电的特性判断电缆绝缘状况。而对于不同设备的绝缘,这些特性可能各不相同。对局部放电的评价有多种指标,为了准确判定绝缘状况需要综合考虑这些指标。

伴随着局部放电有很多生成物和物理现象,比较复杂,局部放电可能发生在绝缘层的不同位置,据此也可以将局部放电归为不同的种类,根据前人的研究,放电量的大小不同,放电形式也会改变,放电量小为脉冲放电,放电量大为火花放电,比较常见的局部放电类型介绍如下:


(1)气隙放电

当生产和加工绝缘产品时,常常由于工艺上不够成熟或者材料本身有问题,导致绝缘产品内部产生气隙或残留杂质。气隙内充满了空气或者其它气体,内部气压与大气压强差不多(在变压器等电力设备绝缘油中表现为小气泡)。如果外界的电场强度大于气隙的击穿场强,则气隙区会发生局部放电现象。这种现象与外部的电场强度有关,一般产生于绝缘层电气强度较低区域,由电场分布和绝缘材料的电气强度决定。

(2)电晕放电

另外一类局部放电称为电晕放电,放电区域与气隙放电不同,一般在电极尖端,因为这些区域的电场比较集中。当电场很不平均时,随着气隙两端的电场不断增加,电极的尖端处曲率很大,在附近较小区域的电场能够使空气产生剧烈震荡,但是间隙内部的电场强度还不大,因此在尖端电极区域,只由于电场就导致了放电现象的产生,但是这种放电产生在较小的范围内,只是在尖端电极附近,但是整个间隙没被击穿,导体外壳有些地方半径小,例如尖端处,电荷很容易累积。根据电荷密度与电场的关系,电荷密度越大则电场就越强,所以尖端区域较易产生电晕放电。

(3)沿面放电

电缆中会依靠一些固体介质来固定和支撑导体部分,常暴露在空气中,如果电压很高时,在空气与上述固体介质的分界面区域产生沿面放电,这种放电顺着固体介质的外表面。不同于前面两种放电类型,这种放电属于气体放电,放电位置也不同,主要发生于物体表面,而且放电电压相比于固体绝缘材料被击穿时的电压要低一些,导致这种类型放电的原因较多,比如电场分布、绝缘材料表面状况等。

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