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電纜局部放電基本概念及分類

發(fā)布時(shí)間:2021-06-29 01:05:20人氣:

局部放電并非漏電,此時(shí)絕緣層并未產(chǎn)生穿透性損壞,局部放電區(qū)域與電纜線芯之間尚有絕緣阻隔,即電力系統(tǒng)仍正常運(yùn)行,局部放電對絕緣層的破壞類似于腐蝕過程,剛開始局部放電區(qū)域很小,放電也很微弱,如果放任局部放電長期存在,則放電區(qū)域逐步擴(kuò)大,對絕緣層的破壞逐漸加重,最終導(dǎo)致絕緣層的穿透性破壞,絕緣層一旦被破壞,那么就會(huì)引起較嚴(yán)重的電力系統(tǒng)故障,為了避免電力事故就需要提前實(shí)時(shí)監(jiān)測電纜的絕緣狀況。

局部放電會(huì)有一個(gè)由小變大的過程,所以局部放電一般不會(huì)立即導(dǎo)致絕緣層被擊穿,但是如果局部放電長時(shí)間存在,電纜的絕緣性能就會(huì)逐漸降低。可以知道局部放電對電纜的危害不是立即的,類似于腐蝕過程,最終逐漸擴(kuò)大,導(dǎo)致絕緣材料的擊穿性破壞,為了減少電力故障,就需要及時(shí)檢測。局部放電與電纜絕緣缺陷之間具有緊密的聯(lián)系,可以根據(jù)局部放電的特性判斷電纜絕緣狀況。而對于不同設(shè)備的絕緣,這些特性可能各不相同。對局部放電的評(píng)價(jià)有多種指標(biāo),為了準(zhǔn)確判定絕緣狀況需要綜合考慮這些指標(biāo)。

伴隨著局部放電有很多生成物和物理現(xiàn)象,比較復(fù)雜,局部放電可能發(fā)生在絕緣層的不同位置,據(jù)此也可以將局部放電歸為不同的種類,根據(jù)前人的研究,放電量的大小不同,放電形式也會(huì)改變,放電量小為脈沖放電,放電量大為火花放電,比較常見的局部放電類型介紹如下:


(1)氣隙放電

當(dāng)生產(chǎn)和加工絕緣產(chǎn)品時(shí),常常由于工藝上不夠成熟或者材料本身有問題,導(dǎo)致絕緣產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生氣隙或殘留雜質(zhì)。氣隙內(nèi)充滿了空氣或者其它氣體,內(nèi)部氣壓與大氣壓強(qiáng)差不多(在變壓器等電力設(shè)備絕緣油中表現(xiàn)為小氣泡)。如果外界的電場強(qiáng)度大于氣隙的擊穿場強(qiáng),則氣隙區(qū)會(huì)發(fā)生局部放電現(xiàn)象。這種現(xiàn)象與外部的電場強(qiáng)度有關(guān),一般產(chǎn)生于絕緣層電氣強(qiáng)度較低區(qū)域,由電場分布和絕緣材料的電氣強(qiáng)度決定。

(2)電暈放電

另外一類局部放電稱為電暈放電,放電區(qū)域與氣隙放電不同,一般在電極尖端,因?yàn)檫@些區(qū)域的電場比較集中。當(dāng)電場很不平均時(shí),隨著氣隙兩端的電場不斷增加,電極的尖端處曲率很大,在附近較小區(qū)域的電場能夠使空氣產(chǎn)生劇烈震蕩,但是間隙內(nèi)部的電場強(qiáng)度還不大,因此在尖端電極區(qū)域,只由于電場就導(dǎo)致了放電現(xiàn)象的產(chǎn)生,但是這種放電產(chǎn)生在較小的范圍內(nèi),只是在尖端電極附近,但是整個(gè)間隙沒被擊穿,導(dǎo)體外殼有些地方半徑小,例如尖端處,電荷很容易累積。根據(jù)電荷密度與電場的關(guān)系,電荷密度越大則電場就越強(qiáng),所以尖端區(qū)域較易產(chǎn)生電暈放電。

(3)沿面放電

電纜中會(huì)依靠一些固體介質(zhì)來固定和支撐導(dǎo)體部分,常暴露在空氣中,如果電壓很高時(shí),在空氣與上述固體介質(zhì)的分界面區(qū)域產(chǎn)生沿面放電,這種放電順著固體介質(zhì)的外表面。不同于前面兩種放電類型,這種放電屬于氣體放電,放電位置也不同,主要發(fā)生于物體表面,而且放電電壓相比于固體絕緣材料被擊穿時(shí)的電壓要低一些,導(dǎo)致這種類型放電的原因較多,比如電場分布、絕緣材料表面狀況等。

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