电缆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电力击穿，从而发生的一种产生电流泄露的现象。通常情况下这种现象都是发生在容易导电的物体周围，有时也可能发生在其他的地方。它由于电场强度不均而在绝缘弱点发生。电缆绝缘的表面和内部都有可能发生局部放电，当该现象发生在不容易导电的物体外部时，我们称之为表面的局部放电现象，而当在物体内部发生这种产生电流的现象时，我们就将其称之为内部的局部放电现象。

每种介质都有一个绝缘击穿强度，对于电缆绝缘而言，当电场强度达到该击穿场强时就会被击穿，当电缆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。一些电缆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，而场强与之成反比。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。

气泡局部放电幅值取决于两个方面，一是气泡部位电场的强度，我们通俗的理解指的就是电压强度；二是气泡数量以及气泡的范围。当导电的时候(局部)，存在于这些气泡附近的电场就会发生变化，会引导电荷随之而变，在电场的作用下重新分配，正是因为电荷重新分配，导体中产生了局部放电信号，这种信号是一种低幅值的高频脉冲。局放在绝缘体中发生的位置决定了局部放电信号的幅值大小，因此我们测量的放电量为视在放电量无法测量实际放电量。离线测量经验表明，气泡的局部放电的最大值出现在在电压过零处。离线局部放电测量是在被测量相上施加电压，非测量相和屏蔽层短接接地。在进行离线测量操作的时候，只会有存在一种电场(即单相电压)，所以我们测量的数据所呈现的规律是成线性的，也就是说这属于一种线性的电场。不过要注意的是，我们所进行的这些试验一定要在持续通电的情况下进行操作，令三相所有电缆都能够同时正常通电，那么就可以令三相电压在同一个时间段内都能够运行。我们从离线测量的实例中就能总结出，这时的电场并不会再呈现出线性的特点，而会产生一种根据通电频率发生变化而变化的电场，而同时这种电场所发生的变化是旋转的。因此，缺陷在电缆横截面中的位置和所承受电压的相角决定了导体中感应的局部放电电流信号的幅值。另外，离线测量时的电缆只有一相带电，另外两相被短接接地，因此只有一个参考电源相角，而在线测量时三相电缆带着三相电压，各相差120度，有六个参考相角。

电缆局部放电发生在电缆绝缘体的气泡等局部空间内，这一空间内的电场因积累空间电荷将而改变，因此放电是一个断续的过程而出现一系列的放电脉冲。