局部（bù）放電的機理簡述

絕（jué）緣體中隻有局部區域發生放電，而沒有（yǒu）貫穿施加電壓的導（dǎo）體之間，這種現象稱之為局部放電（diàn）。局部放電可能（néng）發生在絕緣體的內部，也可能發生在表麵，前者稱為內部局部放電，後者稱為表麵局部放（fàng）電。發生在被氣體包圍（wéi）的導體附近的放電稱為電暈放電。

當絕緣體中局部地區的電（diàn）場強度達到擊穿場強（qiáng）時，該區域就發（fā）生放電。在實際的絕緣體係中，有（yǒu）的是由（yóu）複合材料構成的，在（zài）不同的材料中（zhōng）的電場強度不同，而（ér）且（qiě）擊穿場強也不同，這就（jiù）可能在某種材料中首先出現局部放電。有的絕緣體係雖然是由單一的材料做成，但由於在製造中殘（cán）留，或在使用中絕緣老化而產（chǎn）生氣泡、裂縫或其它雜質，在這些絕緣的缺陷中往往會首（shǒu）先發生放電，其中最（zuì）常發生的是氣泡的放電。因為氣體的介電常數總是小於液體或固體（tǐ）材料的介電常數。在交變電場下，電場強度是與介電常數（shù）成反比的，所以氣泡內（nèi）的電（diàn）場強度達到擊穿場強時（shí），氣泡就首先發生放電，而其它介質仍然保持絕緣性能，這就形成了（le）局部放電。

產生（shēng）局部放電的主要原因是電介質不均勻時，絕緣（yuán）體各區域（yù）承受的電場強度不均勻，在某些區域電場強度達（dá）到擊穿場強而發（fā）生放電，而其它區域仍然保（bǎo）持絕緣的特性（xìng）。大型電力變壓器基本采用油一紙複合絕緣及油一屏（píng）障絕緣結構，局部放電一般發生在絕緣薄弱或電場強度（dù）偏高的部位。

油紙絕緣的氣隙以及油中氣泡裏產生局部放電需要具備兩個必要條（tiáo）件（jiàn）：其（qí）一是氣隙中的電場強（qiáng）度超過（guò）放電起始場強；其二是氣隙內存（cún）在有效的（de）自由電子。二者必須同時存在，缺一不可。按照放（fàng）電機理，局部放電分為三類：

1）湯遜放電，以電子碰撞電離（lí）為主，電子崩中電子（zǐ）數目小於10^8個。放電條件是當空隙中場強E在放電起始場（chǎng）強Es和臨（lín）界場（chǎng）強Ec之間時存在有（yǒu）效自由電子。臨（lín）界場強Ec是指當電子崩由於空（kōng）隙壁上（shàng）沉積的表麵電荷（hé）足夠多而使放電停止時，這些表麵電荷產生的場強。

2）流注（zhù）放電（diàn），以光（guāng）電離為主，空隙中存在起始電子且流注條件得以滿足時發生的放電。要求空隙直徑必（bì）須大於流注直徑四倍以上，以便於（yú）流注的傳播（bō）。

3）熱（rè）電離放電，以熱電離為主，當溫度大於（yú）1000℃以上時（shí）發（fā）生。

加（jiā）拿大的R. Bartnikas等根據（jù）放電的表現形式將小間隙局部放電分（fèn）為（wéi）三類[}2}} .

1）火花放電，持續時間1-100ns，屬於脈衝型放電。包括低幅度、慢（màn）上升時間的湯遜型（xíng）火花放電和大（dà）幅度、快上（shàng）升時間的似（sì）流注火（huǒ）花放電；

2）輝光放電（diàn），具有無脈衝（chōng）性質，放電時觀察不到單個分離脈衝，但可以觀（guān）察（chá）到放電時產生的輝光，占據半個工頻周期（qī）的大部分區域；

3）亞輝光放電，這種放電是由一群小幅度的離散脈衝組成，脈衝的上升時間很慢，是輝光放電和火花放電之間的過渡形（xíng）式。三種放電形式的存在和轉變與氣隙大小、氣隙上（shàng）的過電（diàn）壓（yā）、氣壓等有關。

局部放電發聲機理簡介：

成版人APP网站知道，局部放電的原因是多方麵（miàn）的，局部放電形式（shì）也是多種多樣，局部放電過程是（shì）一個比較複雜的物理過程。但由於（yú）局部（bù）放電的產生一般是在油中的氣泡或固體中的氣隙產生的，因此成版人APP网站主要以氣泡為例分析局部放電的發聲過程。一般認為（wéi），當（dāng）局部放（fàng）電發生後，在電場力的作（zuò）用或壓力的作用下，氣泡會（huì）發（fā）生膨脹和收縮，這個過程將會引起局部體積變化（huà）。這種體積的變化，會（huì）在外部產生疏密波，即產生聲波。以往的論述，大多（duō）都是（shì）從信號（hào）處（chù）理的方麵進行闡述，對於局部放（fàng）電中的電一聲轉換過程討論較少。局部放電的種（zhǒng）類有很多，有（yǒu）些（xiē）在很低的過電（diàn）壓下的局部放電幾乎不產生熱輻射，有些在很高的過電壓下局部放電（diàn）則可能產生很強（qiáng）的熱輻射。從物理角度分析，當局部放電發生時，氣泡將（jiāng）會受到一個脈衝電場力的作用，同時，在放電過（guò）程中存在很大的熱輻射的情況下，通道中的電弧（hú）電流產生的高溫將會在氣泡內產生一定的壓力（lì）。因此可以看出，在局部放電過程中影響氣泡產生超聲波的主要因（yīn）素（sù）有兩個：一是放電時刻的電場力，在較低（dī）電壓情況（kuàng）下（xià），氣泡在脈衝電場力的（de）作用下將產生衰減的振蕩運動，在氣泡振（zhèn）動的作（zuò）用下，周（zhōu）圍（wéi）的介（jiè）質（zhì）中將產生超聲波；二是放電以後產生的（de）熱引起（qǐ）氣泡膨脹而產生的壓力。當較高電壓的情況下，變壓器油中的氣（qì）泡，在高壓下放電擊（jī）穿，形成很（hěn）細的非均勻的火花通道，寬度約為幾個微米。放電通道內氣（qì）體被強（qiáng）烈的電離和加熱，氣體的加熱引起放電通道的膨脹，其膨脹速度一般在聲速的數量（liàng）級（jí），經過幾個微（wēi）秒的時間，放電通道（dào）橫截麵達到它（tā）的最大（dà）值。這是火花放電的增長過程。隨著能量的釋放，放電空間的電場強度減弱，最後（hòu）放電熄滅（miè）。當下一次（cì）能量積累後，就會進行第（dì）二次放電。在實際的局部放（fàng）電中，超聲波的產生往往（wǎng）是（shì）以上兩種因素共同作（zuò）用的結果。

大量（liàng）的頻譜研究結果表明，局部放電時產生的超聲波的能量集中在50kHz至300kHz頻段，其峰值（zhí）頻率主要在70kHz-150kHz之間。