開關(guān)柜內(nèi)發(fā)生局部放電時,其導(dǎo)電部分對接地金屬殼之間就有少量電容性放電電量,沿放電通道將會有過程極短的脈沖電流產(chǎn)生,并激發(fā)瞬態(tài)電磁波輻射。當(dāng)放電間隙比較小時,放電過程的時間比較短,電流脈沖的陡度比較大,輻射高頻電磁波的能力比較強(qiáng);而放電間隙的絕緣強(qiáng)度比較高時,擊穿過程比較快,此時電流脈沖的陡度比較大,輻射高頻電磁波的能力比較強(qiáng)。通常開關(guān)柜絕緣結(jié)構(gòu)中發(fā)生的局部放電信號可以看成是由一個點(diǎn)源所發(fā)出的高斯脈沖。
點(diǎn)源發(fā)出的高斯脈沖在無遮擋的條件下,將向空間各方向傳播,空間探測到的波形為振蕩衰減波;高斯脈沖在被完全遮擋的條件下,由于電磁屏蔽,產(chǎn)生的電磁波將無法到達(dá)遮擋區(qū)域外面,遮擋區(qū)域外探測不到電信號;當(dāng)電磁波遇到有縫的遮擋時,電磁波將會從縫透射出去,傳播到遮擋物另外一側(cè)的空間及另外一側(cè)表面。
根據(jù)電磁感應(yīng)原理,電磁波在空間傳播時,如果遇到導(dǎo)體,會使導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流,且感應(yīng)電流的頻率跟激起它的電磁波的頻率相同。因此,局部放電所產(chǎn)生的電磁波會在柜體(接地屏蔽)的內(nèi)表面激發(fā)脈沖電流,其幅值大小、頻率等參數(shù)與電磁波的參數(shù)相關(guān)。如果柜體(屏蔽層)是連續(xù)的,這些脈沖電流會在最小擾動的情況下沿柜體內(nèi)表面送到大地,則無法在其外表面檢測到放電信號。但實(shí)際上,柜體(屏蔽層)屏蔽層通常在絕緣部位、墊圈連接處、電纜絕緣終端等部位出現(xiàn)縫隙而導(dǎo)致不連續(xù),根據(jù)電磁屏蔽的基本原理,脈沖電流寧愿從開口處傳到外表面而不越過窄縫隙到達(dá)開口的另一端,因此脈沖電流最終會從開口、接頭、蓋板等的縫隙處傳出,然后沿著金屬柜體外表面?zhèn)鞯酱蟮兀纬梢粋€暫態(tài)對地電壓(Transient Earth Voltages,TEV)。