局部放電是指設備中不導電的部件被擊穿,從而產(chǎn)生的一種電流泄露的現象。通常情況下,這種現象通常發(fā)生在容易導電的物體周?chē)?,有時(shí)也可能發(fā)生在由于電場(chǎng)強度不均的絕緣弱點(diǎn)處。局部放電一般分為內部放電、表面放電和電暈。開(kāi)關(guān)柜絕緣的表面和內部都有可能發(fā)生局部放電,當該放電現象發(fā)生在不容易導電的物體表面時(shí),稱(chēng)之為表面的局部放電現象,而當在絕緣物體內部發(fā)生這種電流放電的現象時(shí),就將其稱(chēng)之為內部的局部放電現象。此外,由于開(kāi)關(guān)柜所在環(huán)境濕度較大,而且柜體運行負荷也較大時(shí),有可能發(fā)生電暈放電。
每種介質(zhì)都有一個(gè)絕緣擊穿強度,對于開(kāi)關(guān)柜絕緣而言,當電場(chǎng)強度達到該擊穿場(chǎng)強時(shí)就會(huì )被擊穿,當開(kāi)關(guān)柜絕緣中的局部區域被擊穿就會(huì )發(fā)生局部放電。實(shí)際的絕緣系統由多種復合材料制成,如氣體與固體或者液體與固體的復合,由于不同材料的性質(zhì)不同,擊穿場(chǎng)強也不同,所承受的電場(chǎng)通常也是不均勻的,這就會(huì )出現在某種材料中首先出現局部放電。此外絕緣體中存在雜質(zhì),或者絕緣系統中存在曲率半徑較小的結構,使得這些部分電場(chǎng)分布發(fā)生畸變,出現局部場(chǎng)強相對集中情況,則在這些區域將會(huì )出現局部放電。比如曲率半徑較小的針尖狀導體,或導體表面有毛刺,則在針尖及毛刺附近電場(chǎng)不均勻相對集中,會(huì )產(chǎn)生局部放電;此外在制造或使用中,若有金屬導電部件沒(méi)有電氣連接,或是導體間連接點(diǎn)接觸不好,形成懸浮電位體,則會(huì )在在該處出現電位差,從而產(chǎn)生局部放電。
一些開(kāi)關(guān)柜絕緣雖由單一的材料制成,理想情況下是不會(huì )發(fā)生局部放電的,但實(shí)際由于各種原因,單一的絕緣材料中存在氣泡、裂紋或其他雜質(zhì)等缺陷,這種缺陷就類(lèi)似于復合材料,在這些缺陷部位通常會(huì )首先放電。zui常見(jiàn)的缺陷就是氣泡,由于從導電能力上來(lái)說(shuō),存在于我們周?chē)目諝饧礆怏w,在交流電場(chǎng)里承受的場(chǎng)強是非常高的。這是由于其介電常數排在zui后,也就是說(shuō)該系數是zui小的,在交變電場(chǎng)下,電場(chǎng)強度的分布與介電常數成反比。所以和其他的導電媒介相比之下,氣泡里能夠令場(chǎng)強達到*的程度,甚至可以說(shuō)是zui大的。相反的,場(chǎng)強zui高的話(huà)也就是說(shuō)它能夠承受擊穿電場(chǎng)強度的能力就是zui小的。綜合上述兩方面的原因不難看出,氣泡是zui容易發(fā)生局部放電的。開(kāi)關(guān)柜內部絕緣產(chǎn)生氣隙的原因有很多,比如在制造過(guò)程中殘留在絕緣結構中的氣隙、在使用中由于承受震動(dòng)、熱脹冷縮等機械應力而造成的局部開(kāi)裂而形成的氣隙,以及由于有機材料固化、裂解而產(chǎn)生的氣隙。