(1)高压开关局部放电产生的原因。局部放电产生的原因。局部放电是指在电场作用下发生在绝缘体内局部区域中的放电现象,而绝缘体整体部分并未发生贯穿性放电,仍然保持绝缘的性能。高压开关使用的绝缘介质除瓷、空气外,还有六氟化硫(SF6)、油、上胶纸(布)、环氧树脂、工程塑料以及由不同材料组成的复合体。由于绝缘结构和工艺上的种种因素的影响,绝缘体内可能存在残存的气泡或杂质,气体的介电常数总是小于液体或固体材料的介电常数。在交变电场下,电场强度的分布与介电常数成反比。所以如果在液体或固体介质内含有气泡时,气泡内的电场强度要比周围介质的高,而气泡的击穿场强却比液体和固体低得多,故气泡首先发生放电现象,而其他介质仍然保持绝缘性能,这就形成了局部放电;如果绝缘体内有杂质,则此杂质边缘电场集中,也会出现局部放电;导体表面有毛刺或较尖的棱角也会形成电场集中而发生局部放电。
在SF6中若含有金属微粒,会造成电场畸变而发生局部放电;在GIS中的绝缘件表面上如果不够光洁或附有灰尘,也会使电场局部集中而发生局部放电;即使在地位的壳体内表面上,如果焊缝不平整、毛糙,也会出现电场局部集中而发生局部放电。
(2)局部放电的危害。持续的局部放电会形成一系列电脉冲。而局部放电的电子、正负离子在电场的作用下具有的能量一般都比高聚物的键能大,这些带电质点撞到介质气隙壁上,就可能打断绝缘体的化学键。同时,在放电点上介质发热可达很高的温度,使绝缘产生热裂解或促进氧化裂解,这些都破坏了绝缘体的分子结构。另外局部放电过程中生成许多活性生成物(如臭氧),存在水分时会产生硝酸和草酸等而腐蚀绝缘体,使介电性能劣化。局部放电时还产生x射线和γ射线,这些射线能量大,可能会促使高分子分解为单体,对某些材料会促使分子间的交联而使材料发脆。
在充SF6气体的GIS中,若产生局部放电,就会生成或分解出一些新的生成物,如果在支撑导体的固体绝缘子的填充剂中有硅元素存在时,可能生成SF4,这种生成物具有导电性,污染SF6,从而降低其击穿场强,最终造成击穿或闪络。
由于局部放电对绝缘体有较大的危害,所以武汉华特电气提醒您:在高压开关检测中,主要是对采用有机绝缘材料的高压开关或零部件,应进行局部放电测试。
|