摘要：对于高压开关设备来说，局部放电量过大往往会造成设备运行不可靠，使用寿命减短。为了能够减少局部放电量对设备造成的危害，本文分析了局部放电产生的原因，局部放电的危害，并分析了影响局部放电的因素及降低局部放电的措施。最终使测量结果更加准确，为设备的可靠运行奠定了良好的基础。
关键词：高压设备；局部放电
引 言：对于高压设备来说，局部放电现象往往难以避免。这是由于在制造过程中，绝缘材料或绝缘结构常常包含一部分比固体绝缘介质容易击穿的气隙或油膜，因此，当外加电压升高到一定值时，会造成空气或油的局部击穿而产生绝缘的局部放电。因此，控制绝缘材料的局放量是保证高压开关设备稳定运行的一种重要方式。
1 局部放电产生的原因
局部放电主要是在交流正弦电压下产生的。在施加电压相同时，交流电压下的放电重复率要达到直流电压的（6～11）倍[1]。通过对聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟烯和玻璃等塑料中的由内部放电引起的损坏进行研究后，得出塑料(绝缘介质)由于内部放电引起损坏的三个发展阶段如下: 第一阶段，少数电子残留在表面内层，使放电所形成的离子无法与之中和。这类残留电荷密集在介质内形成电场，达到绝缘介质固有击穿强度时就会造成表面局部击穿。第二阶段，放电电荷在邻近空隙边缘外密集，并在生成许多凹窝，随着凹窝的继续增长，放电能量也随之增大，有时会出现表面碳化。第三阶段，凹窝顶部电场集中，在几微米的距离内，电场强度接近绝缘介质的固有击穿强度，在此阶段内绝缘介质发生击穿。击穿后在新的凹窝又引起电场集中，狭窄的通道迅速地穿通介质，导致全部击穿。第一、第二阶段(表面腐蚀与形成凹窝)经历的时间最长，从几个小时(1 kV/mm一20 kV/mm)至若干年(3 mV/mm，5 mV/mm)，第三阶段通道的传播导致最终击穿历时仅需若干电压周期。
2 局部放电的危害
绝缘介质在局部放电的作用下能引起电气性能的老化（电老化）和击穿，它对绝缘的严重影响大致有以下几方面的作用：第一，电的作用，即带电粒子（电子、离子等）的直接轰击作用。空气中的局部放电从放电形式看属于流柱状的高压辉光放电，产生大量的带电粒子。这些粒子在电场作用下加速运动轰击介质表面，使介质发生老化。由于加速运动的电子的轰击作用能使高分子固体介质的分子主键断裂而分解成低分子，同时又使介质温度升高发生热降解，最后在介质表面形成凹坑且不断加深，最后导致介质击穿。第二，热的作用。在靠近介质表面的5×10-17 m3的局部体积中发生一次局部放电，在10-7 s内能使介质温度升高170 ℃，频繁的放电作用可以使温度升高至1000℃，引起介质的热熔解或化学分解。第三，光作用（主要在紫外线范围）。放电产生的紫外线能使塑料有机介质发生光老化、龟裂等现象。第四，化学作用，由于局部放电产生的受激分子或因二次生成物的作用，介质受到的侵蚀可能比电、热的作用结果更大，聚乙烯的加速老化指出，每次10-11 C的放电量所侵蚀聚乙烯的体积为10-21 m3。
3 影响局部放电的因素及降低局部放电的措施
影响高压开关设备的局部放电因素很多，在运行经验中得出的主要影响因素及相应降低局部放电的措施如下[2]：第一，零部件结构有尖角、毛刺，造成电场畸变，使放电启始电压降低。因此，设计时应将零件边缘圆整化，改善场强的分布，提高放电的起始电压。第二，高压开关内部有异物和粉尘，引起电场集中，在外电场作用下发生电晕放电或击穿放电。因此，在产品的制造过程中，尽可能的减少异物残留和粉尘进入，并保持工作场所洁净。第三，高压开关内部有水分。因水汽介电常数较低，所以在电场作用下发生放电。在产品制造过程中，应注意对产品严格密封，减少柜内水分。第四，金属结构件悬浮或接触不良形成电场集中并产生火花放电。在产品焊接时实施冷压焊是降低局放的有效措施。因为普通焊接方式焊接时会产生很多飞溅的焊珠，易散落在气箱内壁和绝缘件中。第五，绝缘件内部存在气隙。在采购绝缘件时应要求厂家提高加工水平，减少内部气隙的产生，并在入厂时检测绝缘件的局放值。
4 局部放电试验图形分析
在实际的局部放电试验过程中[3]，总结了几种局部放电图形，引起局部放电的主要原因如下：
论文作者:孙伟鹏1,2,郑文龙1,2,吴子恒1,2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/16
标签：局部论文; 介质论文; 电场论文; 高压论文; 作用论文; 电压论文; 表面论文; 《基层建设》2018年第3期论文;