含有单气隙的绝缘系统
通常当局放发生后,在压力或电场力的作用下,气隙会发生膨胀与收缩,这个过程会导致局部体积的变化。而这类体积的变化会在外部产生声波,即局部放电中发生了电一声转换。局部放电的形式很多,某些局部放电在很低的过电压下几乎不产生热辐射,而在很高的过电压下可能释放很强的热辐射。从物理的角度来看,局部发生放电时,气隙将受到脉冲电场力的作用,同时,放电过程中产生了大量热辐射,使气隙受到通道中电流电弧产生的高温产生的压力。
因此可看出,影响气隙激发超声波的关键因素有两个:一是放电瞬时的电场力,处于较低电压时,在脉冲电场力的作用下气隙会产生衰减的振荡运动,在气隙的振动作用下,其周围的介质产生了超声波;二是局放发生后产生的高热引起气隙膨胀因而产生了压力,处于较高过电压情形时,气隙在高压下放电击穿形成非均匀的很细的火花通道,约宽几个微米。在放电通道内的气体被强烈的加热和电离,而其加热引起了放电通道的膨胀,一般情况下膨胀的速度在声速的数量级,经过几微秒的时间,气隙中的放电通道的横截面积大道其最大值。这是火花放电的整个增长过程。随着能量的释放,气隙内电场强度变弱,至最后放电熄灭。重复以上过程至能量积累足够后,发生第二次放电。