開關(guān)柜內(nèi)的有機(jī)絕緣件為環(huán)氧樹脂材料澆注而成,其相對于其他類型的材料而言,環(huán)氧樹脂材料面臨著熱解碳化問題,尤其隨著運(yùn)行時間的增加、運(yùn)行環(huán)境的劣化,其熱解碳化問題變得更為突出。
有機(jī)絕緣件在潮濕污穢狀態(tài)下,電場足夠大時,材料表面就會有漏電流產(chǎn)生,由于焦耳熱的作用蒸發(fā)潮濕污染物,使得絕緣材料的表面處于不均勻的干燥狀態(tài),導(dǎo)致絕緣表面形成局部干燥點(diǎn)和干燥帶。干區(qū)的電阻比其余濕污層的電阻大很多(有大幾個數(shù)量級的),此時整個絕緣材料兩端的電壓幾乎都集中在干區(qū)上,通常干區(qū)的寬度不大,因而其電場強(qiáng)度很大。此時電場強(qiáng)度已足以引起表面空氣碰撞電離,于是在絕緣材料與電極接觸的部分將開始電暈放電或輝光放電。由于此時泄漏電流較大、電暈或輝光放電直接轉(zhuǎn)變?yōu)榫植侩娀?,在下弧根所在的微小區(qū)域內(nèi),溫度高達(dá)數(shù)百甚至上千度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過絕緣材料的燃點(diǎn),因此該區(qū)域的材料能夠發(fā)生熱解碳化,形成碳化點(diǎn)。隨后局部電弧根部附近的濕污層會被很快烘干,即干區(qū)擴(kuò)大,電弧伸長,而此時電壓尚不足以維持電弧的燃燒,電弧即熄滅,碳化范圍不會持續(xù)發(fā)展。此過程周而復(fù)始會在有機(jī)絕緣材料表面的碳化面積不斷變大,當(dāng)碳化的面積足夠大時(由于碳化后的材料電導(dǎo)率極高,電場密度集中于該碳化部分,使該部分的泄漏電流也隨之變大,局部電弧長度也不斷增加,造成絕緣材料表面爬電),有機(jī)絕緣材料表面的碳化會將持續(xù)發(fā)張下去,形成碳化通道,造成有機(jī)絕緣材料短路,從而引發(fā)電力系統(tǒng)事故。