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電纜局部放電基本概念及分類

發布時間:2021-06-29 01:05:20人氣:

局部放電并非漏電,此時絕緣層并未產生穿透性損壞,局部放電區域與電纜線芯之間尚有絕緣阻隔,即電力系統仍正常運行,局部放電對絕緣層的破壞類似于腐蝕過程,剛開始局部放電區域很小,放電也很微弱,如果放任局部放電長期存在,則放電區域逐步擴大,對絕緣層的破壞逐漸加重,最終導致絕緣層的穿透性破壞,絕緣層一旦被破壞,那么就會引起較嚴重的電力系統故障,為了避免電力事故就需要提前實時監測電纜的絕緣狀況。

局部放電會有一個由小變大的過程,所以局部放電一般不會立即導致絕緣層被擊穿,但是如果局部放電長時間存在,電纜的絕緣性能就會逐漸降低。可以知道局部放電對電纜的危害不是立即的,類似于腐蝕過程,最終逐漸擴大,導致絕緣材料的擊穿性破壞,為了減少電力故障,就需要及時檢測。局部放電與電纜絕緣缺陷之間具有緊密的聯系,可以根據局部放電的特性判斷電纜絕緣狀況。而對于不同設備的絕緣,這些特性可能各不相同。對局部放電的評價有多種指標,為了準確判定絕緣狀況需要綜合考慮這些指標。

伴隨著局部放電有很多生成物和物理現象,比較復雜,局部放電可能發生在絕緣層的不同位置,據此也可以將局部放電歸為不同的種類,根據前人的研究,放電量的大小不同,放電形式也會改變,放電量小為脈沖放電,放電量大為火花放電,比較常見的局部放電類型介紹如下:


(1)氣隙放電

當生產和加工絕緣產品時,常常由于工藝上不夠成熟或者材料本身有問題,導致絕緣產品內部產生氣隙或殘留雜質。氣隙內充滿了空氣或者其它氣體,內部氣壓與大氣壓強差不多(在變壓器等電力設備絕緣油中表現為小氣泡)。如果外界的電場強度大于氣隙的擊穿場強,則氣隙區會發生局部放電現象。這種現象與外部的電場強度有關,一般產生于絕緣層電氣強度較低區域,由電場分布和絕緣材料的電氣強度決定。

(2)電暈放電

另外一類局部放電稱為電暈放電,放電區域與氣隙放電不同,一般在電極尖端,因為這些區域的電場比較集中。當電場很不平均時,隨著氣隙兩端的電場不斷增加,電極的尖端處曲率很大,在附近較小區域的電場能夠使空氣產生劇烈震蕩,但是間隙內部的電場強度還不大,因此在尖端電極區域,只由于電場就導致了放電現象的產生,但是這種放電產生在較小的范圍內,只是在尖端電極附近,但是整個間隙沒被擊穿,導體外殼有些地方半徑小,例如尖端處,電荷很容易累積。根據電荷密度與電場的關系,電荷密度越大則電場就越強,所以尖端區域較易產生電暈放電。

(3)沿面放電

電纜中會依靠一些固體介質來固定和支撐導體部分,常暴露在空氣中,如果電壓很高時,在空氣與上述固體介質的分界面區域產生沿面放電,這種放電順著固體介質的外表面。不同于前面兩種放電類型,這種放電屬于氣體放電,放電位置也不同,主要發生于物體表面,而且放電電壓相比于固體絕緣材料被擊穿時的電壓要低一些,導致這種類型放電的原因較多,比如電場分布、絕緣材料表面狀況等。

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