高壓開關柜運行時局部放電的原因
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在電力設備運行過程中,發生局部放電時,各種帶電粒子,如電子、正負離子等,在電場的激發下,一般具有比聚合物的鍵能更大的能量。這些帶電粒子撞擊介質的間隙壁上,會破壞絕緣體的化學鍵。同時,局部放電點處的介質加熱會產生極高的溫度,會引起絕緣體的熱裂或促進氧化裂化,從而破壞絕緣體的分子結構。
高壓開關柜都是組合電器,由環氧樹脂、六氟化硫、工程塑料等多種材料組成。產生局部放電的原因有很多,可歸納如下:
①絕緣材料制造過程中的缺陷。
由于各種因素對絕緣結構和工藝的影響,絕緣體中可能存在殘留氣泡或雜質,氣體的介電常數往往小于液體或固體材料的介電常數。在交變電場下,電場強度的分布與介電常數成反比。所以如果液體或固體介質中含有氣泡,氣泡中的電場強度高于周圍介質,但擊穿場強遠低于液體和固體中的,這樣氣泡會首先被刺破并排出,電介質仍處于絕緣狀態,形成典型的局部放電;此外,雜質的存在會導致周圍電場分布集中,
②電場分布不均勻。
導體表面的毛刺或鋒利的邊緣會導致電場集中并引起局部放電。在開關柜的制造和組裝過程中,可能會帶入金屬顆粒。柜內的顆粒具有很強的電荷積累能力,使該區域的電場發生畸變和放電;開關柜絕緣子表面灰塵過多或不夠光滑。也會因爬電距離不足而引起局部放電;即使接地外殼焊縫粗糙,表面有氣孔或熔渣,電場也會分布不均,產生局部放電。
③電介質的不均勻性。
隨著絕緣技術的發展,大氣絕緣和復合絕緣的高壓金屬封閉開關設備是目前應用最廣泛的產品。但正是復合絕緣技術的使用造成了絕緣材料各部分介電性能的差異,而絕緣材料本身因制造工藝引入的氣泡和雜質也進一步使介電分布不均。
局部放電會受到電壓、溫度、濕度、絕緣條件和外部環境的影響。