局部放电的原因及其破坏

所谓局部放电，是指在电场作用下，电力设备绝缘系统中只有部分区域发生放电，而没有贯穿施加电压的导体之间，即尚未出现击穿的现象。

产生局部放电的主要原因是电介质不均匀，绝缘体各区域承受的电场强度不均匀，在某些区域电场强度达到击穿场强而发生放电，而其它区域仍然保持绝缘的特性。在电气产品中，常用的固体或液体绝缘总不可能做得十分纯净致密，通常不同程度的包含一些分散性的异物，如各种杂质、水分、小气泡等。有些是在制造过程中造成的，有些是在运行中绝缘物的老化、分解等过程中产生的。由于这些异物的电导和介电常数不同于绝缘物，故在外施电压作用下，这些杂质附近将具有比周围更高的场强。当外施电压升高到一定程度时，这些部位的场强超过了该处物质的游离场强，该处就会产生局部放电。即使在介质中不含有异物，只要是介质中的电场分布极不均匀的，也可能发生局部放电。例如埋在绝缘介质中的针尖电极或电极表面的毛刺都有可能是产生局部放电的原因。电力设备中的局部放电虽然仅限于局部范围，但每一次放电对绝缘介质都会有一些影响，这样就会造成电介质绝缘强度逐步下降。通常，轻微的局部放电对介质的影响较小，绝缘强度的下降过程较缓慢;而强烈的局部放电对介质的影响较大，绝缘强度很快下降，这是造成高压绝缘损坏的重要因素。随着局部放电时产生的电子、离子往复冲击绝缘物，会使绝缘物逐渐分解、破坏。因此，设计高压电力设备绝缘时，要考虑在长期工作电压的作用下，不允许绝缘结构内发生较强烈的局部放电。对运行中的电力设备要加强测，当局部放电超过一定程度时，应将设备退出运行，进行检修或更换。

局部放电对绝缘结构起着一种侵蚀作用，它对绝缘的破坏机理有以下几个方面。①带电粒子(电子、离子等)冲击绝缘，破坏其分子结构，如纤维碎裂，因而绝缘受到损伤；②由于带电离子的撞击作用，使该绝缘出现局部温度升高，从而易引起绝缘的过热，严重时就会出现碳化；③局部放电产生的臭氧(O3)及氮的氧化物(NO，NO2)会侵蚀绝缘，当遇有水分则产生硝酸，对绝缘的侵蚀更为剧烈；④在局部放电时，油因电解及电极的肖特基辐射效应使油分解，加上油中原来存在些杂质，故易使纸层处凝集着因聚合作用生成的油泥(多在匝绝缘或其他绝缘的油楔处)，油泥生成将使绝缘的介质损伤角tgδ激增，散热能力降低，甚至导致热击穿的可能性。局部放电的持续发展会使绝缘的劣化损伤逐步扩大，最终使绝缘正常寿命缩短、短时绝缘强度降低，甚至可能使整个绝缘击穿。