在開關柜的絕緣系統(tǒng)中，各部分的電場強度存在差異。一旦某一區(qū)域的電場強度達到其擊穿場強，該區(qū)域就會出現(xiàn)放電現(xiàn)象。

　　然而，整個放電過程不會在施加電壓的兩個導體之間進行，也就是說，放電不會穿透絕緣系統(tǒng)。這種現(xiàn)象叫局部放電。

　　絕緣介質(zhì)中電場的分布和絕緣的電氣物理性質(zhì)決定了局部放電的條件，在高電場強度和低電場強度的條件下容易發(fā)生局部放電。

　　雖然局部放電通常不會穿透絕緣，但它可能會局部損壞電介質(zhì)。如果局部放電長期存在，在特定條件下會降低電介質(zhì)的電氣強度。

　　可見，局部放電是電氣設備中的隱患，其破壞過程具有緩慢性和長期性的特點。

　　通常，局部放電的特性可以更好地驗證絕緣缺陷，通過局部放電的特性可以分析絕緣的局部損傷程度。

　　綜合測量各種局部放電特性，可以客觀評價產(chǎn)品的絕緣水平。

　　局部放電的類型和特征

　　1.某物的冠(或冕)的

　　電暈放電通常發(fā)生在被氣體包圍的高壓導體周圍，如高壓輸電線路或高壓變壓器。這些高壓電氣設備的高壓端子都暴露在空氣中，所以電暈放電的概率比較大。

　　電暈放電是典型的極不均勻電場，也是極不均勻電場下獨特的自持放電形式。影響起暈電壓的外部因素很多，如電極形狀、外加電壓、氣體密度、電極間距、空氣濕度和流速等。

　　2.表面放電

　　表面放電通常發(fā)生在絕緣介質(zhì)表面。這種局部放電屬于一種特殊的氣體放電現(xiàn)象，表面放電常見于電力電纜、電機繞組和絕緣套管的端部。

　　一旦介質(zhì)內(nèi)部的電場強度低于電極邊緣的氣隙，沿表面的介質(zhì)擊穿電壓相對較低，絕緣介質(zhì)表面就會發(fā)生表面放電。

　　通常是電壓波形、電場分布、空氣質(zhì)量、介質(zhì)表面狀態(tài)、氣候條件等。會對表面放電的電壓產(chǎn)生影響，所以表面放電的特點是不穩(wěn)定。

　　3.內(nèi)部放電

　　內(nèi)部放電在固體絕緣介質(zhì)中很常見。在絕緣介質(zhì)的生產(chǎn)加工過程中，不可避免的會出現(xiàn)材料和工藝上的缺陷，導致絕緣介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生缺陷，如少量的空氣或雜質(zhì)。

　　一旦絕緣承受高電壓，內(nèi)部缺陷可能會發(fā)生局部擊穿或重復擊穿。通常介質(zhì)本身的特性、氣隙的大小、缺陷的位置和形狀、氣隙氣體的類型都會對內(nèi)部放電的發(fā)生條件產(chǎn)生影響。

　　4.懸浮電位放電

　　這種局部放電是指高壓設備中的某個導體元件存在結構設計缺陷，或其他原因導致接觸不良斷線。

　　最終，元件位于高壓電極和低壓電極之間，根據(jù)其位置的阻抗比獲得分壓，產(chǎn)生放電，對于導體元件上的地電位，稱為浮動電位。

　　當導體具有浮動電勢時，其附近的場強通常會集中，周圍絕緣介質(zhì)的形成會被破壞。通常，電氣設備中高電位的金屬部件或接地電位的金屬部件容易發(fā)生浮動電位放電。

　　開關柜局部放電檢測方法

　　對于開關設備，局部放電檢測方法包括以下內(nèi)容:

　　1.地面無線電波探測

　　高壓開關柜的絕緣層發(fā)生局部放電時，會產(chǎn)生電磁波，開關柜的金屬外殼會屏蔽掉這種電磁波的很大一部分。

　　但仍有一小部分會通過金屬外殼或氣體絕緣開關墊片的接頭向外擴散，產(chǎn)生地波，并通過設備金屬外殼的外表面向地面?zhèn)鞑ァ?/p>

　　地波通常在幾毫伏到幾伏之間，上升時間為幾納秒。探頭可以在工作狀態(tài)下安裝在開關柜的外表面，檢測局部放電活動。

　　2.超聲測試

　　其實超聲波檢測是一種機械振動波。從能量的角度來看，局部放電的過程就是瞬間能量爆炸的過程。

　　電能以聲能、光能、熱能和電磁能的形式釋放。電擊穿發(fā)生在氣隙中，放電可以在瞬間完成。這時電能也會在瞬間轉化為熱能，放電中心的氣體會在熱能的作用下膨脹，通過聲波向外擴散。

　　傳播區(qū)的氣體被加熱形成等溫區(qū)，其溫度超過環(huán)境溫度;

　　當這些氣體冷卻后開始收縮，就會產(chǎn)生后續(xù)的波。后續(xù)波的頻率和強度相對較低，包括各種頻率成分，頻帶較寬，超聲波的頻率大于20kHz。

　　因為局部放電面積比較小，所以局部聲源是點聲源。

　　開關設備局部放電的類型和檢測方法

　　3.超高頻檢測方法

　　在時間變化過程中，局部放電產(chǎn)生的電磁振動會產(chǎn)生電磁波。在固體和氣體介質(zhì)中，局部放電脈沖會產(chǎn)生非常豐富的電磁波超高頻成分，高可達幾GHz。

　　在實際應用過程中，兩個探頭可以檢測到局部放電信號，探頭檢測到的信號的時間序列作為判斷依據(jù)。如果放電源距離較近，會先檢測出來;

　　探頭位置是不斷變化的，可以逐步判斷出放電源的大概位置?；蛘咄ㄟ^多個探頭，利用探頭檢測到的局部放電信號的時間差分序列方程，計算出放電源的三維空間坐標，最終確定放電源。

　　該方法靈敏度相對較高，抗干擾能力強，開關柜上通常有接縫或小玻璃窗，無需考慮該方法在完全密封的情況下難以檢測的要求。

　　4.綜合檢測技術

　　事實上，無論哪種檢測方法都有一定的局限性，不能客觀、全面、真實地反映開關柜的運行狀態(tài)，會存在誤判的可能性。

　　由于放電類型的能量釋放形式不同，各種檢測方法的實用性和靈敏度也存在差異，在開關柜局部放電檢測過程中應綜合運用上述檢測方法，以地波檢測為主，超聲波檢測和超高頻檢測為輔。

　　5.局部放電分析方法

　　具體而言，常用的局部放電分析技術包括:

　　一、橫向分析法，即對同一開關柜室中的開關柜的試驗結果進行橫向比較，如果一個開關柜的試驗結果大于現(xiàn)場背景值和其他開關柜的試驗結果，則可以確定該設備可能存在缺陷;

　　其次，趨勢分析法對同一開關柜不同時間的測試結果進行分析，并進行縱向比較，判斷開關柜的運行趨勢。根據(jù)特定周期，對開關室內(nèi)的開關柜進行檢測，并保存每次的檢測結果，然后根據(jù)檢測結果分析設備局部放電狀態(tài)變化的趨勢;

　　三、閾值比較，即提供判斷閾值，與開關柜的檢測結果進行比較，并對結果進行分析，判斷開關柜的運行狀態(tài)。可以按以下依據(jù)判斷:當開關室背景值和測試值在20dB以下時，開關設備正常，下個月再進行檢查;

　　配電室背景值在20dB以下，部分開關柜測試值在20 ~ 30 dB。多關注這個開關柜，縮短檢測周期，觀察檢測幅度的變化趨勢;

　　如果配電室背景值低于20dB，部分開關柜測試值大于30dB，則低壓開關柜存在局部放電現(xiàn)象，應采用定位技術定位放電點。

　　總之，局部放電表現(xiàn)出一定的復雜性，通常容易發(fā)生在絕緣中擊穿場強相對較低的部位，絕緣介質(zhì)中的電場分布和絕緣的電氣特性都對局部放電的條件起著決定性的作用。

　　在實際測試過程中，應選擇合理適用的測試方法和分析方法，及時排除故障，確保開關柜處于良好的運行狀態(tài)。