开关柜局部放电信号的激发

局部放电是指设备中不导电的部件被击穿，从而产生的一种电流泄露的现象。通常情况下，这种现象通常发生在容易导电的物体周围，有时也可能发生在由于电场强度不均的绝缘弱点处。局部放电一般分为内部放电、表面放电和电晕。开关柜绝缘的表面和内部都有可能发生局部放电，当该放电现象发生在不容易导电的物体表面时，称之为表面的局部放电现象，而当在绝缘物体内部发生这种电流放电的现象时，就将其称之为内部的局部放电现象。此外，由于开关柜所在环境湿度较大，而且柜体运行负荷也较大时，有可能发生电晕放电。

每种介质都有一个绝缘击穿强度，对于开关柜绝缘而言，当电场强度达到该击穿场强时就会被击穿，当开关柜绝缘中的局部区域被击穿就会发生局部放电。实际的绝缘系统由多种复合材料制成，如气体与固体或者液体与固体的复合，由于不同材料的性质不同，击穿场强也不同，所承受的电场通常也是不均匀的，这就会出现在某种材料中首先出现局部放电。此外绝缘体中存在杂质，或者绝缘系统中存在曲率半径较小的结构，使得这些部分电场分布发生畸变，出现局部场强相对集中情况，则在这些区域将会出现局部放电。比如曲率半径较小的针尖状导体，或导体表面有毛刺，则在针尖及毛刺附近电场不均匀相对集中，会产生局部放电；此外在制造或使用中，若有金属导电部件没有电气连接，或是导体间连接点接触不好，形成悬浮电位体，则会在在该处出现电位差，从而产生局部放电。

一些开关柜绝缘虽由单一的材料制成，理想情况下是不会发生局部放电的，但实际由于各种原因，单一的绝缘材料中存在气泡、裂纹或其他杂质等缺陷，这种缺陷就类似于复合材料，在这些缺陷部位通常会首先放电。最常见的缺陷就是气泡，由于从导电能力上来说，存在于我们周围的空气即气体，在交流电场里承受的场强是非常高的。这是由于其介电常数排在最后，也就是说该系数是最小的，在交变电场下，电场强度的分布与介电常数成反比。所以和其他的导电媒介相比之下，气泡里能够令场强达到极高的程度，甚至可以说是最大的。相反的，场强最高的话也就是说它能够承受击穿电场强度的能力就是最小的。综合上述两方面的原因不难看出，气泡是最容易发生局部放电的。开关柜内部绝缘产生气隙的原因有很多，比如在制造过程中残留在绝缘结构中的气隙、在使用中由于承受震动、热胀冷缩等机械应力而造成的局部开裂而形成的气隙，以及由于有机材料固化、裂解而产生的气隙。