開關柜局部放電理論
來源:揚州國浩電氣有限公司
2025年05月08日 07:38

開關柜局放檢測 在開關柜生產或運行過程中,由于內部某一設備的絕緣部位存在一些缺陷,使得該缺陷處能承受的電場強度降低導致放電發生,整體絕緣尚未被擊穿,即沒有形成貫穿性的放電通道時,發生的現象為局部放電。根據內部不同缺陷,開關柜中的局部放電也有著不同的放電機理與特征,以下主要對開關柜中發生的電暈放電、沿面放電、氣縫放電做一些簡單介紹。(1)電暈放電
當開關柜中的高壓導體(如電纜、母排等)裸露在空氣中時,由于空氣的擊穿場強小于固體絕緣的擊穿場強,導體附近的高電場強度很容易激發周圍局部氣體發生放電。
發生電暈放電的起始電壓主要取決于導體電極的正負性,當電極為負極性時,電暈放電的起始電壓較低。因此,如果高壓導體發生放電時,其放電脈沖一般快速連續性地出現在電源的負半周峰值附近,反之,如果接地端發生放電時,放電脈沖一般出現在電源的正半周峰值附近。(2)沿面放電
在極不均勻的電場環境中,按照矢量分解方法,可以將電場分解為兩個垂直方向上的分量,分別為垂直于絕緣介質表面的垂直電場與平行于絕緣介質表面的平行電場。沿絕緣介質表面的電場強度達到其擊穿場強時所發生的局部放電為沿面放電。
當開關柜在運行過程中,由于電氣設備絕緣表面積污、受潮等原因,絕緣介質很容易發生沿面放電,當沿面放電發展到一定階段將引起絕緣介質的損壞。沿面放電一般發生在正弦周期的0°-90°和180°一270°相位上,而且采集到的放電脈沖的對稱度與電場是否均勻密切相關。(3)氣縫放電
氣縫放電屬于局部放電中比較常見的一種放電類型,當絕緣介質內部存在裂痕、氣泡或者絕緣介質與電極的交界面存在縫隙,這些缺陷處的電場強度大于其擊穿場強時,所發生的放電現象為氣縫放電。氣縫放電的機理可以用電阻電容的串并聯等效電路來模擬,通過計算等效電路中不同元件的電壓關系,可以得出縫隙處的電場強度大于絕緣介質的電場強度,而縫隙能承受的擊穿電壓又小于絕緣介質的擊穿電壓,因此氣縫會在擊穿之前優先發生局部放電。
氣縫放電一般發生在正弦周期的0°-90°和180°一270°相位上,而且采集到的放電脈沖的對稱度與氣泡是否規則密切相關。
由于實際發生局部放電的環境非常復雜,現場測試得到的放電波形與放電相位很有可能會與理論有一定差距,因此上述開關柜發生局部放電機理可以作為后期分析的一個參考。
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