局部放電知識介紹
發(fā)布時(shí)間:2022-09-25 23:09:15
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在電氣工程中,局部放電是液體或固體絕緣體的介電強度非常局部的擊穿。與電暈效應相反,電暈效應以或多或少穩定的形式出現在導體或架空開(kāi)關(guān)設備中,局部放電本質(zhì)上更加零星。
排放機制
局部放電通常始于固體絕緣中的間隙、裂縫或異物,固體和液體絕緣之間(或兩種絕緣材料之間)的界面,或導體和絕緣之間或液體絕緣中的氣泡。局部放電減少了帶電元件之間的距離,但僅限于受影響的絕緣部分。
絕緣材料中的局部放電通常始于電介質(zhì)內充滿(mǎn)氣體的空隙。由于間隙的介電常數遠低于絕緣材料的介電常數,因此間隙中的電場(chǎng)高于絕緣材料內相似距離處的電場(chǎng)。如果間隙內每米的電壓增加到高于電暈電壓閾值,局部放電將變得活躍。
一旦局部放電開(kāi)始,絕緣材料就會(huì )逐漸劣化,最終可能導致絕緣失效。精心設計和優(yōu)質(zhì)材料可防止局部放電。在高壓設備中,絕緣的完整性通過(guò)在制造過(guò)程中和設備使用壽命期間定期使用局部放電檢測設備來(lái)驗證。局部放電預防和檢測對于確保高壓公用事業(yè)設備長(cháng)期可靠運行至關(guān)重要。
局部放電等效電路
具有腔體的電介質(zhì)的等效電路可以建模為與另一個(gè)電容器并聯(lián)的電容分壓器。分壓器的頂部電容代表串聯(lián)電容與腔體的并聯(lián),底部電容代表間隙電容。并聯(lián)電容器代表不受腔體影響的剩余電容。
局部放電電流
當局部放電活動(dòng)開(kāi)始時(shí),會(huì )出現持續時(shí)間在納秒到微秒之間的高頻電流瞬態(tài)脈沖,這些脈沖將以重復的方式重新出現。局部放電電流的幅度和持續時(shí)間都很小,因此很難測量。該事件可以通過(guò)被測設備汲取的電流的微小變化來(lái)檢測。另一種測量這些電流的方法是在被測設備上串聯(lián)一個(gè)電阻,并用示波器分析電壓降。
視在電力負荷
局部放電期間發(fā)生的實(shí)際電荷變化無(wú)法直接測量。使用了表觀(guān)電荷的概念。PD 事件的視在負載 (q) 不代表設備的實(shí)際負載,而是代表負載的變化,如果連接在被測設備的端子之間,則會(huì )導致與 PD 事件等效的電壓變化。在數學(xué)上,它可以通過(guò)等式建模:
視在電荷通常以皮庫侖 (pC) 為單位測量。
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