根(gen)據局部放電(dian)產(chan)生(sheng)的機理(li)和發(fa)生(sheng)的位(wei)置,大致可(ke)將(jiang)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)中(zhong)發(fa)生(sheng)的局部放電(dian)類(lei)型分(fen)為(wei)三種(zhong):1)絕(jue)緣(yuan)介質(zhi)內部的局部放電(dian);2)絕(jue)緣(yuan)介質(zhi)表面(mian)的局部放電(dian);3)高壓電(dian)極(ji)的電(dian)暈(yun)放電(dian)。每(mei)壹種(zhong)局部放電(dian)類(lei)型的(de)放電(dian)起(qi)始電(dian)壓(ya)、放電(dian)波(bo)形以(yi)及(ji)跟(gen)隨施(shi)加電(dian)壓(ya)的變(bian)化規律(lv)都(dou)不(bu)盡相(xiang)同(tong),我們將(jiang)壹壹分別(bie)進(jin)行介紹(shao)。
存(cun)在於絕緣(yuan)介質(zhi)內部或介質(zhi)與(yu)電(dian)極(ji)之間的氣(qi)隙(xi),其放生(sheng)放電(dian),都(dou)屬(shu)於(yu)內(nei)部局部放電(dian)。介質(zhi)的特(te)性和(he)氣(qi)隙(xi)的(de)形狀、大(da)小、位(wei)置以(yi)及(ji)其氣隙中的(de)氣(qi)體決定(ding)了內(nei)部局部放電(dian)的(de)特(te)性。
壹般情(qing)況(kuang)下(xia),我(wo)們可(ke)以(yi)看到絕緣(yuan)介質(zhi)內部的氣隙放電(dian)的(de)正(zheng)負半周放電(dian)脈沖(chong)的圖形基(ji)本(ben)上(shang)是對稱的(de),如(ru)圖2-1所(suo)示。

圖2-1內部局部放電(dian)波(bo)形
從圖上可(ke)以(yi)看出(chu)在放電(dian)初(chu)始時(shi)刻(ke),總是出(chu)現(xian)在(zai)相(xiang)電(dian)壓(ya)上升接(jie)近(jin)90度(du)或270度時(shi);隨著相(xiang)電(dian)壓(ya)的升高,放電(dian)脈沖(chong)出(chu)現(xian)的(de)相(xiang)位(wei)範圍逐漸(jian)擴展,甚(shen)至會超(chao)過0度和(he)180度,但(dan)90度(du)和270度(du)之後的壹段相(xiang)位(wei)內都(dou)不(bu)會出(chu)現(xian)。事實(shi)上(shang)絕(jue)緣(yuan)介質(zhi)內部氣隙的真(zhen)正(zheng)放電(dian)過程要(yao)比(bi)我(wo)們理(li)論分(fen)析(xi)的(de)更為(wei)復雜。比(bi)如(ru)放電(dian)大(da)小不(bu)同(tong)、疏密度(du)均(jun)勻程度(du)不(bu)同(tong),所(suo)以(yi)放電(dian)量小的放電(dian)次數多(duo)、間隔(ge)時(shi)間(jian)短(duan);放電(dian)量大的放電(dian)次數少(shao)、間(jian)隔(ge)時(shi)間(jian)長。

圖2-2 氣隙(xi)處(chu)於(yu)金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)與(yu)絕緣(yuan)介質(zhi)之間(jian)的放電(dian)波(bo)形
如(ru)圖2-2所(suo)示,當氣(qi)隙處(chu)於(yu)金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)與(yu)絕緣(yuan)介質(zhi)之間(jian)時(shi),在(zai)工(gong)頻交(jiao)流工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)下,正(zheng)負半周放電(dian)波(bo)形是*不(bu)對稱的(de)。當導體為(wei)負極(ji)性(xing)時(shi)發(fa)射電(dian)子容(rong)易(yi),氣隙(xi)的擊(ji)穿電(dian)壓(ya)降低,放電(dian)波(bo)形也就小而(er)密。所(suo)以(yi)如(ru)果(guo)高壓端(duan)是氣隙壹邊的(de)導體,則放電(dian)波(bo)形在正(zheng)半周呈(cheng)現(xian)大(da)而(er)稀(xi),負半周呈(cheng)現(xian)小而(er)密;如(ru)果(guo)接(jie)地端(duan)是氣隙壹邊的(de)導體,則放電(dian)波(bo)形剛好相反,即(ji)負(fu)半周大而(er)稀(xi),正(zheng)半周小而(er)密。
圖2-3是兩種(zhong)氣(qi)隙(xi)表(biao)面電(dian)阻不(bu)同(tong)的絕(jue)緣(yuan)介質(zhi)內部氣隙壹次放電(dian)波(bo)形。圖2-3 (a)中氣(qi)隙內表(biao)面(mian)電(dian)阻較(jiao)高為(wei)1016Ω;圖2-3(b)中氣(qi)隙內表(biao)面(mian)電(dian)阻較(jiao)低為(wei)109Ω。前者時(shi)間(jian)較短(duan),後(hou)者波(bo)尾(wei)較(jiao)長。這種(zhong)差別(bie)反(fan)映了兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)的放電(dian)機(ji)理(li)。氣隙(xi)的形狀、氣(qi)隙(xi)內表面(mian)的狀(zhuang)態以(yi)及(ji)氣(qi)隙中(zhong)氣(qi)體的性質(zhi)都(dou)會(hui)影(ying)響(xiang)放電(dian)的(de)波形。
圖2-3 兩種(zhong)氣(qi)隙(xi)表(biao)面電(dian)阻不(bu)同(tong)的絕(jue)緣(yuan)介質(zhi)內部氣隙放電(dian)波(bo)形
氣隙(xi)內(nei)表面電(dian)阻高時(shi),放電(dian)產(chan)生(sheng)的電(dian)荷(he)只(zhi)集中(zhong)在(zai)放電(dian)通道所(suo)對應的(de)氣隙(xi)表(biao)面(mian)上(shang),而(er)不(bu)會均(jun)勻(yun)分(fen)布在氣(qi)隙(xi)的整個(ge)表(biao)面(mian)。所(suo)以(yi),在(zai)電(dian)荷(he)聚集(ji)的地(di)方(fang)會(hui)產生(sheng)*的電(dian)場,整(zheng)個(ge)氣(qi)隙(xi)中(zhong)的(de)電(dian)場發(fa)生(sheng)畸變(bian),進(jin)而(er)產生(sheng)流柱型放電(dian)現(xian)象(xiang)。這是由於光子激勵發(fa)生(sheng)電(dian)子崩(beng)進(jin)而(er)形成通道。電(dian)子、離(li)子均(jun)勻(yun)的在(zai)通道之(zhi)中(zhong)產生(sheng),靠陰極近(jin)的(de)正(zheng)離子迅速移(yi)向(xiang)陰極,靠(kao)陰極遠(yuan)的正(zheng)離子則(ze)被(bei)積(ji)聚的(de)負電(dian)荷(he)吸引(yin),因此在(zai)通道中(zhong)正(zheng)離子消(xiao)失得快壹些,放電(dian)波(bo)形的波(bo)尾(wei)會(hui)比(bi)較(jiao)的短(duan)。但(dan)這種(zhong)放電(dian)波(bo)形的放電(dian)量比較大(da),幅(fu)值(zhi)高。因為(wei)壹次流柱(zhu)放電(dian)至少(shao)需(xu)要(yao)10^6個(ge)電(dian)子崩(beng),而(er)每壹電(dian)子崩(beng)約需(xu)要(yao)10^4個(ge)自(zi)由(you)電(dian)子組成,所(suo)以(yi)壹次流柱(zhu)放電(dian)zui少(shao)需(xu)要(yao)7.6×10^8個(ge)電(dian)子,這就相(xiang)當於(yu)122PC的放電(dian)量。
氣隙表(biao)面電(dian)阻較(jiao)小時(shi),放電(dian)產(chan)生(sheng)的電(dian)荷(he)會很快的(de)分(fen)散到整個(ge)氣(qi)隙(xi)表(biao)面(mian),使(shi)氣隙(xi)中的電(dian)場分(fen)布較均(jun)勻(yun)。此時(shi)氣(qi)隙中的放電(dian)應(ying)屬於碰撞(zhuang)電(dian)離(li),即(ji)湯(tang)姆遜(xun)放電(dian)。由(you)於大部分正(zheng)離子向(xiang)負電(dian)極(ji)移(yi)動(dong)緩慢(man)(只(zhi)有少(shao)數(shu)被(bei)負離子中(zhong)和(he)而(er)消(xiao)失),所(suo)以(yi)放電(dian)波(bo)形的波(bo)尾(wei)較(jiao)長。