GIS以(yi)高(gao)壓力(li)的(de)SF6氣體為(wei)絕緣(yuan)介(jie)質，SF6氣體是(shi)局部放電(dian)發生(sheng)的(de)環境(jing)。氣體中(zhong)的(de)放(fang)電(dian)現(xian)象與SF6氣體中(zhong)的(de)帶(dai)電(dian)質(zhi)點有(you)關。電(dian)極(ji)空間(jian)及(ji)電(dian)極(ji)表面(mian)的(de)氣體分(fen)子(zi)在(zai)碰(peng)撞(zhuang)、光(guang)輻射或(huo)熱輻射的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)會(hui)發生(sheng)電(dian)離(li)，產(chan)生(sheng)帶(dai)電(dian)質(zhi)點。當電(dian)場強(qiang)度(du)壹直增(zeng)加並(bing)達(da)到(dao)壹定場強(qiang)時(shi)，帶(dai)電(dian)質(zhi)點獲得(de)了很大的(de)能量(liang)，需要以(yi)放電(dian)的(de)形(xing)式來(lai)進行釋放，導致放(fang)電(dian)現(xian)象的(de)發生(sheng)。由(you)於(yu)GIS內(nei)外兩電(dian)極(ji)的(de)曲(qu)率(lv)半徑(jing)的(de)數(shu)量(liang)級(ji)壹致，兩電(dian)極(ji)間壹般僅(jin)相距幾(ji)十毫(hao)米，所(suo)以(yi)在(zai)沒有(you)出現(xian)絕緣(yuan)缺(que)陷的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，GIS內(nei)部的(de)電(dian)場應(ying)為(wei)稍不均勻(yun)電(dian)場。壹旦有(you)絕緣(yuan)缺(que)陷出現時(shi)，局部電(dian)場過於(yu)集中(zhong)致使(shi)電(dian)場發生(sheng)畸變(bian)，形成極不均勻(yun)電(dian)場。所(suo)以(yi)，SF6氣體放(fang)電(dian)機(ji)理研(yan)究(jiu)壹般是(shi)基於(yu)極(ji)不均勻(yun)電(dian)場進行的(de)。

首(shou)先發生(sheng)在極(ji)不均勻(yun)電(dian)場中(zhong)的(de)放(fang)電(dian)現(xian)象是(shi)電(dian)暈(yun)放電(dian)，電(dian)暈(yun)放電(dian)進壹步發展(zhan)成先導放電(dian)，先(xian)導放電(dian)繼(ji)續發展(zhan)形(xing)成主放電(dian)。在(zai)極不均勻(yun)場中(zhong)，當(dang)電(dian)壓(ya)高(gao)到壹定程(cheng)度(du)後(hou)，在(zai)氣體間(jian)隙*擊穿前(qian)，大(da)曲(qu)率(lv)電(dian)極(ji)附近(jin)有(you)薄薄(bo)的(de)發光層，這(zhe)種(zhong)放(fang)電(dian)現(xian)象定義為(wei)電(dian)暈(yun)。如果(guo)加在(zai)SF6氣體間(jian)隙上的(de)電(dian)壓(ya)過大，壹旦場強(qiang)集中(zhong)處(chu)的(de)場強(qiang)高(gao)於(yu)臨(lin)界場強(qiang)，放(fang)電(dian)機(ji)理就(jiu)會出(chu)現變化，放電(dian)由(you)湯姆(mu)遜形式過渡到(dao)流(liu)註(zhu)放電(dian)形(xing)式。在電(dian)場作(zuo)用(yong)下(xia)，SF6氣體中(zhong)的(de)電(dian)子(zi)在(zai)奔向(xiang)陽(yang)極的(de)過程中(zhong)不斷發生(sheng)碰撞(zhuang)電(dian)離(li)，產(chan)生(sheng)電(dian)子(zi)崩(beng)。電(dian)子(zi)崩(beng)電(dian)離(li)過程集中(zhong)於(yu)頭部，導致其(qi)頭部電(dian)荷(he)密度(du)很大，電(dian)離(li)過程強(qiang)烈，當電(dian)子(zi)崩(beng)發展(zhan)到(dao)壹定程(cheng)度(du)時(shi)，電(dian)子(zi)崩(beng)形(xing)成的(de)空間(jian)電(dian)荷(he)的(de)電(dian)場將(jiang)大(da)大增(zeng)強，致使(shi)合(he)成電(dian)場發生(sheng)明顯(xian)的(de)畸(ji)變，崩頭將(jiang)放(fang)射出大(da)量(liang)光(guang)子(zi)。崩(beng)頭前(qian)後(hou)的(de)電(dian)場明(ming)顯(xian)增(zeng)強，促(cu)進激勵現(xian)象(xiang)的(de)發生(sheng)，產生(sheng)更多(duo)的(de)分(fen)子(zi)和(he)離(li)子(zi)。分(fen)子(zi)和(he)離(li)子(zi)慢慢會從激(ji)勵狀(zhuang)態恢復(fu)到正(zheng)常狀(zhuang)態，在這(zhe)個(ge)過程中(zhong)會(hui)有(you)光子(zi)被(bei)放射出來(lai)。由(you)於(yu)電(dian)子(zi)崩(beng)內(nei)的(de)正(zheng)、負電(dian)荷(he)區域之(zhi)間的(de)電(dian)場受到(dao)削(xue)弱，這(zhe)大(da)大(da)促進了復(fu)合(he)過程的(de)發生(sheng)，同時(shi)也(ye)使(shi)得(de)更多(duo)的(de)光(guang)子(zi)被(bei)放射出來(lai)。如果(guo)外加(jia)電(dian)場足(zu)夠(gou)大(da)，達(da)到(dao)了擊穿場強(qiang)，電(dian)子(zi)崩(beng)頭部就會(hui)形成流(liu)註(zhu)放電(dian)。

當(dang)間隙距離(li)較(jiao)長時，會(hui)存在(zai)某種(zhong)新的(de)、不同性(xing)質(zhi)的(de)放(fang)電(dian)過程，即先導放電(dian)。要(yao)發生(sheng)先導放電(dian)，首(shou)先要產(chan)生(sheng)流(liu)註(zhu)電(dian)暈(yun)，流(liu)註(zhu)進而形(xing)成先導，先導不斷發展(zhan)後(hou)導致擊(ji)穿。當(dang)放(fang)電(dian)發展(zhan)到(dao)壹定長度(du)時(shi)，由(you)於(yu)場強(qiang)低(di)於(yu)臨(lin)界電(dian)場強(qiang)度(du)，放(fang)電(dian)的(de)發展(zhan)會(hui)暫停(ting)。在此(ci)期間(jian)，放(fang)電(dian)通(tong)道(dao)內(nei)累積的(de)電(dian)子(zi)迅速附著(zhe)在SF6分(fen)子(zi)上(shang)，正(zheng)、負(fu)電(dian)荷(he)分開，正(zheng)負空間(jian)電(dian)荷(he)由(you)此形(xing)成。此時，在SF6氣體內(nei)會有(you)兩種(zhong)運動(dong)發生(sheng)，根據其帶(dai)來(lai)的(de)不同影響可(ke)分(fen)別用莖先(xian)導機(ji)理和(he)前驅(qu)機(ji)理來(lai)描(miao)述。流(liu)註(zhu)形成先導後，先導的(de)頭部會產(chan)生(sheng)新的(de)流(liu)註(zhu)電(dian)暈(yun)，此流(liu)註(zhu)在原(yuan)來(lai)先(xian)導的(de)基(ji)礎(chu)上又(you)會(hui)發展(zhan)成壹段新的(de)先(xian)導，新先導的(de)頭部又(you)產(chan)生(sheng)了流(liu)註(zhu)電(dian)暈(yun)，如此多次(ci)重(zhong)復(fu)這(zhe)個(ge)過程，先(xian)導就會不斷向前(qian)推(tui)進，終導致擊(ji)穿。

莖先(xian)導機(ji)理與(yu)前驅(qu)機(ji)理描(miao)述的(de)是(shi)流(liu)註(zhu)電(dian)暈(yun)發展(zhan)成先導的(de)過程，也(ye)是(shi)這(zhe)個(ge)放(fang)電(dian)過程的(de)關(guan)鍵(jian)部分。當(dang)形成流(liu)註(zhu)電(dian)暈(yun)後，可(ke)用(yong)莖先(xian)導機(ji)理來(lai)解(jie)釋電(dian)暈(yun)電(dian)流(liu)繼(ji)續(xu)向流(liu)註(zhu)區帶(dai)來(lai)新能量(liang)的(de)原(yuan)因。流(liu)註(zhu)通(tong)道(dao)中(zhong)的(de)電(dian)子(zi)被(bei)陽(yang)極吸(xi)引，當(dang)電(dian)子(zi)的(de)濃度(du)足(zu)夠(gou)高(gao)時，電(dian)流(liu)足(zu)夠(gou)大(da)時(shi)，流(liu)註(zhu)通(tong)道(dao)中(zhong)就(jiu)開始(shi)熱電(dian)離(li)。熱電(dian)離(li)致使(shi)通(tong)道(dao)中(zhong)帶(dai)點質點濃度(du)的(de)進壹步增(zeng)大，故(gu)先導增(zeng)加、電(dian)流(liu)繼(ji)續(xu)加大。流(liu)註(zhu)通(tong)道(dao)變(bian)成了有(you)高(gao)電(dian)導的(de)等(deng)離(li)子(zi)通(tong)道(dao)，這(zhe)時(shi)在(zai)其頭部又(you)會(hui)產(chan)生(sheng)新的(de)流(liu)註(zhu)，使(shi)得(de)先導壹步步(bu)向(xiang)前發展(zhan)。

前(qian)驅(qu)機(ji)理過程是(shi)指(zhi)帶(dai)正電(dian)荷(he)的(de)離(li)子(zi)和(he)帶(dai)負電(dian)荷(he)的(de)離(li)子(zi)分(fen)別向兩個(ge)相反的(de)方向(xiang)漂移(yi)，從而(er)發生(sheng)先導。在強電(dian)負(fu)性(xing)氣體內(nei)，放電(dian)端(duan)的(de)正(zheng)極和負極(ji)均(jun)可(ke)能發生(sheng)前驅(qu)機(ji)理過程。前(qian)驅(qu)先(xian)導的(de)發生(sheng)是(shi)由(you)於(yu)流(liu)註(zhu)產生(sheng)的(de)離(li)子(zi)受到(dao)電(dian)場的(de)作(zuo)用(yong)發生(sheng)空間(jian)極(ji)化(hua)，大大(da)增(zeng)強了流(liu)註(zhu)前方電(dian)場，等(deng)達(da)到(dao)臨(lin)界場強(qiang)時(shi)就形(xing)成了前驅(qu)先(xian)導。當空間(jian)電(dian)場極(ji)化(hua)越來(lai)越(yue)嚴(yan)重(zhong)時(shi)會(hui)對(dui)放(fang)電(dian)產(chan)生(sheng)屏(ping)蔽作(zuo)用(yong)，因(yin)為(wei)這(zhe)種(zhong)屏(ping)蔽作(zuo)用(yong)放(fang)電(dian)會(hui)受到(dao)壹定抑(yi)制，然後(hou)由(you)於(yu)流(liu)註(zhu)根部溫度(du)升(sheng)高(gao)，出現(xian)了熱電(dian)離(li)過程。熱電(dian)離(li)引起(qi)通(tong)道(dao)中(zhong)帶(dai)電(dian)質(zhi)點濃度(du)的(de)進壹步增(zeng)大，同時(shi)空間(jian)電(dian)荷(he)發生(sheng)擴散和(he)漂移(yi)，減(jian)弱了屏(ping)蔽，流(liu)註(zhu)前方電(dian)場再(zai)次(ci)被(bei)加強，當電(dian)場又(you)壹次(ci)達(da)到(dao)臨(lin)界場強(qiang)的(de)時(shi)候，再(zai)次(ci)發生(sheng)前驅(qu)先導。前驅區域在非均勻(yun)電(dian)場中(zhong)的(de)區域很小，這(zhe)就(jiu)意(yi)味著(zhe)在非均勻(yun)電(dian)場中(zhong)，前(qian)驅形成時候的(de)區域邊(bian)緣電(dian)場只(zhi)有(you)很低的(de)強(qiang)度(du)，所(suo)以(yi)前(qian)驅發生(sheng)時的(de)能量(liang)損(sun)失(shi)也(ye)很小，同時(shi)前驅區域內(nei)的(de)空間(jian)電(dian)荷(he)分布的(de)比較(jiao)集中(zhong)，能量(liang)也(ye)比較(jiao)集中(zhong)。

以(yi)上是(shi)對SF6氣體中(zhong)整(zheng)個放電(dian)過程從初(chu)積累，到接下(xia)來(lai)發展(zhan)，到(dao)後(hou)產(chan)生(sheng)局部放電(dian)的(de)整(zheng)個過程做(zuo)出(chu)的(de)分(fen)析(xi)，包括(kuo)電(dian)暈(yun)、流(liu)註(zhu)、先導放電(dian)、擊(ji)穿放(fang)電(dian)、莖先(xian)機(ji)理以(yi)及前(qian)驅機(ji)理。在(zai)GIS設備(bei)中(zhong)提(ti)到(dao)局(ju)部放電(dian)，主(zhu)要指(zhi)的(de)是(shi)*擊穿之(zhi)前所發生(sheng)的(de)壹些局(ju)部放電(dian)現(xian)象，包括(kuo)電(dian)暈(yun)、流(liu)註(zhu)及先(xian)導。雖然很多時(shi)候先(xian)導放電(dian)並(bing)沒有(you)造成電(dian)極(ji)與電(dian)極(ji)之(zhi)間的(de)*擊(ji)穿，但(dan)是(shi)局部放電(dian)會(hui)誘(you)發GIS設備內(nei)部絕緣(yuan)缺(que)陷，並使(shi)得(de)絕緣(yuan)缺(que)陷發展(zhan)和(he)進壹步惡(e)化(hua)。所(suo)以(yi)，研(yan)究(jiu)GIS內(nei)部絕緣(yuan)缺(que)陷引起(qi)的(de)局(ju)部放 電(dian)對(dui)於(yu)保(bao)證GIS的(de)安(an)全(quan)運(yun)行(xing)具(ju)有(you)十分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)意(yi)義。