根據(jù)調(diào)查分析，GIS中出現(xiàn)的絕緣缺陷主要包括：金屬尖端突出物、自由金屬微粒、懸浮電位、絕緣子表面污染物、絕緣子氣泡等，如圖所示。
GIS中的主要絕緣缺陷
主要是指位于GIS高壓導(dǎo)體上和外殼內(nèi)壁表面上的較尖的金屬突出物(尖端毛刺)，它們通常是由GIS制造和安裝過程中的原材料工藝不良或安裝損壞(機械擦刮、碰撞等)所造成的。
金屬突出物會造成絕緣氣體中的高場強區(qū)一一局部場強的增加。這類缺陷對交流工頻耐壓水平影響比較小，因為工頻電壓變化緩慢并在尖端處產(chǎn)生穩(wěn)定的電暈放電，電暈放電能在一定程度上改善間隙中的電場分布并有時間建立起空隙電荷從而對尖端產(chǎn)生屏蔽作用。但當(dāng)交流場強超過某一水平時，則首先在電壓的負峰處發(fā)生放電；隨著電壓的升高，放電次數(shù)增多，并且在正峰值處也會發(fā)生放電。而對于雷電沖擊或操作沖擊產(chǎn)生的極快波前瞬態(tài)電壓，該類缺陷因為沒有足夠的時間建立空隙電荷來屏蔽尖端，使得雷電沖擊耐壓水平大大降低，通常超過1到2mm的突起是有害的。因此對金屬突出物在放電初期進行檢測，對預(yù)防絕緣擊穿具有十分重要的意義。
GIS金屬尖端突出物
（2）自由金屬微粒
自由金屬微粒是氣體絕緣裝置中最常見的缺陷，它一直是導(dǎo)致GIS絕緣故障的最主要原因。無論是在GIS的工廠制造和現(xiàn)場安裝調(diào)試階段，還是在開關(guān)設(shè)備正常運行使用階段，金屬部件的碰撞摩擦和開關(guān)機構(gòu)的動作均有可能產(chǎn)生粉末狀、片狀或大尺寸的自由金屬微粒。這些顆粒在電場作用下能夠移動并且因與外殼碰撞而帶電，也稱為自由帶電顆粒。在電場強度足夠大的情況下，這些顆粒有可能越過外殼和高壓導(dǎo)體之間的間隙接近或到達帶電部位，或者移動到絕緣子表面從而造成閃絡(luò)放電，產(chǎn)生絕緣故障。
這類絕緣缺陷雖然對設(shè)備的雷電沖擊耐壓水平影響較小，但會使得設(shè)備的交流耐壓水平大大降低，降低的程度與金屬顆粒的形狀和位置有關(guān)。顆粒越長，越靠近高壓導(dǎo)體，危害程度越大。為此對有關(guān)微粒的行為和故障機理必須開展了大量的工作。
下圖顯示的是一組關(guān)于機械試驗后，在GIS腔體內(nèi)部發(fā)現(xiàn)的自由金屬顆粒的圖片。當(dāng)這些GIS模塊處于正常的平行安裝位置時，金屬顆粒就有可能落到殼體或高壓導(dǎo)體上。雖然良好的設(shè)計和潔凈的組裝工藝可以盡量避免或減少微粒的產(chǎn)生，但要消除所有的微粒幾乎是不可能的。
GIS自由金屬顆粒
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