首页 理论教育 局部放电引起的击穿现象

局部放电引起的击穿现象

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:局部放电就是在电场作用下,在电介质局部区域中所发生的放电现象,这种放电没有电极之间形成贯穿的通道,整个试样并没有被击穿。同时气体和液体的击穿电场强度又比较低,于是当外施电压达到一定数值时,在这薄弱的区域,就发生局部放电。局部放电是脉冲性的,其过程与电晕放电相同。局部放电将导致介质的击穿和老化,因为局部放电除电的过程以外,还伴随着热、辐射、化学和应力作用等过程。

局部放电引起的击穿现象

局部放电就是在电场作用下,在电介质局部区域中所发生的放电现象,这种放电没有电极之间形成贯穿的通道,整个试样并没有被击穿。例如气体的电晕放电、液体中的气泡放电都是局部放电。对于固体电介质来说,电极与介质之间常常存在着一层环境媒质:气隙或油膜。就固体电介质本身来说,实际上也是不均匀的,往往存在着气泡、液珠或其他杂质和不均匀的组分等。例如陶瓷就是一种多孔性的不均匀材料。由于气体和液体介电常数较小,因此承受的电场强度较高。同时气体和液体的击穿电场强度又比较低,于是当外施电压达到一定数值时,在这薄弱的区域,就发生局部放电。

局部放电是脉冲性的,其过程与电晕放电相同。放电结果产生大量的正、负离子,形成空间电荷,建立反电场,使气隙中的总电场强度下降,放电熄灭。这样的放电持续时间很短,为10-8~10-9s。在直流电压作用时,放电熄灭后直到空间电荷通过表面泄漏,使反电场削弱到一定程度,才能开始第二次放电。因此在直流电压作用下,放电次数甚少。在交流电压作用时,情况就有所不同。由于电压的大小与方向是变动的,放电将反复出现,以上表明局部放电是脉冲性的。

工程介质,从材料本身来说,其本征击穿电场强度一般较高,但由于介质的不均匀性和各种影响,实际击穿强度往往并不很高,有时甚至要降低一、二个数量级,其中重要原因之一就是局部放电。(www.xing528.com)

局部放电将导致介质的击穿和老化,因为局部放电除电的过程以外,还伴随着热、辐射、化学和应力作用等过程。这些过程的综合作用,就使介质击穿或老化变质,破坏过程是相当复杂的。这里介绍一个便于说明、比较简单的破坏机理。大部分陶瓷材料中存在着相当大的气孔,其直径可达几个微米。这些气孔在电场作用下,特别是在高频电场作用下,将发生强烈的游离,而且气孔的直径愈大,游离电压愈低。在高频电压下,由于气孔中的强烈游离,产生大量的热量,使得气孔附近局部区域过热,在材料中产生相当高的内应力。当热应力超过一定限度时,材料因丧失机械强度发生破坏,以致失去抗电能力,造成“击穿”。这种形式的击穿,往往发生在质地疏松、介电常数十分高的材料中。

还有一些其他的击穿机制,如常发生在高分子介质的树枝化击穿和电—机械击穿。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈