GIS局部放電基本理論

當GIS絕緣體中局部區域的電場強度達到擊穿場強時，該區域就發生放電，即（jí）局部放電。而這種絕緣係統（tǒng）內部發生局部放電（diàn）的機理通常可以用電子碰撞電離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（yóu）電子與氣體中性分子碰撞，當電子的（de）動能足夠（gòu）高時，就會使中性分子激發出電子，形成新的自由電（diàn）子和正離子，新的自由電子和原來的（de）自由電子在電場下繼續加速，並和其他的中性分子碰撞，又可能激（jī）發出新的自由電子。這樣（yàng）自（zì）由電子數將會成倍地增長，形成電子（zǐ）雪崩。當滿足自（zì）持放電條件y(e'd-1)=1時(Y為正離（lí）子（zǐ）引起的次級電子（zǐ）發射係數、a是體積電離係數、d電子運動距離)，就（jiù）發生持續的局（jú）部放電。該（gāi）放電過程較慢(一般為幾十個（gè）ns)，放電量較小（xiǎo）。

2）流注放電理（lǐ）論：在氣隙放（fàng）電中，除了（le）電子碰撞電離（lí）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（shí），先是（shì）電子碰撞電離而形成電（diàn）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（jí）附近的場強。在電子崩的中（zhōng）部近似為等離子區，該區域內電場很弱，當離子、電子的濃度很離時，就會產生複合（hé）而放出光子，光子進入電子崩的兩端高場強區中，很快就會激發中性（xìng）分子（zǐ）電離，放出電子並產生二次電子雪崩。二（èr）次電子雪崩和初始電子雪崩匯合，很快（kuài）擴大等離子區，當這等離子區貫（guàn）穿兩個電極時，就出（chū）現氣體放電。沿著狹窄的等離子通道放（fàng）電，形成流注放電。由於（yú）光致電離的放電速度比（bǐ）電子碰撞電離的速度快，所以流注（zhù）放（fàng）電比單靠電（diàn）子碰撞電離的放電速度要快，一般為幾個（gè）ns，且放電量較大。通過導電通道的（de）形成，整個絕緣距離被擊（jī）穿。

兩種放電波形如圖所示：

氣體放電波形示意圖