當GIS絕緣體中局部區(qū)域的電場強度達到擊穿場強時，該區(qū)域就發(fā)生放電，即局部放電。而這種絕緣系統(tǒng)內部發(fā)生局部放電的機理通?？梢杂秒娮优鲎搽婋x理論和流注放電理論來描述。

1）電子碰撞電離理論：在電場中被加速的自由電子與氣體中性分子碰撞，當電子的動能足夠高時，就會使中性分子激發(fā)出電子，形成新的自由電子和正離子，新的自由電子和原來的自由電子在電場下繼續(xù)加速，并和其他的中性分子碰撞，又可能激發(fā)出新的自由電子。這樣自由電子數(shù)將會成倍地增長，形成電子雪崩。當滿足自持放電條件y(e'd-1)=1時(Y為正離子引起的次級電子發(fā)射系數(shù)、a是體積電離系數(shù)、d電子運動距離)，就發(fā)生持續(xù)的局部放電。該放電過程較慢(一般為幾十個ns)，放電量較小。

2）流注放電理論：在氣隙放電中，除了電子碰撞電離外，光致電離對放電的發(fā)展起了主要作用。當電場足夠高時，先是電子碰撞電離而形成電子雪崩，稱為初崩。在電子雪崩中，電子集中在崩頭，加強了崩頭到陽極附近的場強。正離子集中在崩尾，加強了崩尾到陰極附近的場強。在電子崩的中部近似為等離子區(qū)，該區(qū)域內電場很弱，當離子、電子的濃度很離時，就會產生復合而放出光子，光子進入電子崩的兩端高場強區(qū)中，很快就會激發(fā)中性分子電離，放出電子并產生二次電子雪崩。二次電子雪崩和初始電子雪崩匯合，很快擴大等離子區(qū)，當這等離子區(qū)貫穿兩個電極時，就出現(xiàn)氣體放電。沿著狹窄的等離子通道放電，形成流注放電。由于光致電離的放電速度比電子碰撞電離的速度快，所以流注放電比單靠電子碰撞電離的放電速度要快，一般為幾個ns，且放電量較大。通過導電通道的形成，整個絕緣距離被擊穿。

兩種放電波形如圖所示：

氣體放電波形示意圖