局部放电的定义、机理及产生原因

局部放电是指绝缘系统中只有部分区域在电场作用下，该区域的电场强度达到了击穿场强而发生放电，但尚未击穿。当电压施加于绝缘体，其内部或者表面存在的气泡会先发生放电而其他部分介质继续保持绝缘，这是最经常造成绝缘体局部放电的原因。产生气泡的原因很多，如制造过程中产生的残留气隙，不同材料组合绝缘由于膨胀系数差异逐渐产生裂缝，高分子材料老化挥发，高场强作用使得电荷不断注入导体引起注入点气化，等等。

除气泡外，绝缘体中存在导电杂质使得杂质边缘电场集中，也会引起局放。导体表面存在毛刺或导体本身就是针尖状的，会引起电场集中于针尖状附近。当电工产品中的某个金属部件无电连接而成为一个悬浮电位体或导体连接点间接触不良，会在该处出现很高的电位差，引起局放。除电工设备内部外，电工设备的接头，如电力电缆的终端和中间接头，由于场强集中也易引发局放，造成绝缘故障。

局放经常发生在气隙中，气体放电的基本放电机理为电子碰撞电离和流注放电两类。电场作用不断激发出新的自由电子，这一现场称为电子崩。电子朝正电极方向发展，碰撞产生的正离子向阴极移动并轰击阴极表面，使阴极发射出二次电子，这样就维持了气隙放电。当电极间距离较大，绝缘中存在长间隙时，光致电离同电子碰撞电离一齐对气隙放电起作用。电子碰撞电离发生时，当离子和电子的浓度很高时，会产生复合放出光子，光子会激发中性分子继续电离放出电子，这就产生了二次电子崩。二次电子崩与初次电子崩的汇合迅速扩大了等离子区，当等离子区贯穿两个电极时，气隙就会发生放电，这个过程就是流注放电。光致电离的速度快于电子碰撞电离使得流注放电速度比单靠电子碰撞电离引起的放电速度快。