放電是造成絕緣擊穿的重要原因。
什么是放電?
在兩個(gè)有電位差的導體之間,當絕緣材料性能下降,兩個(gè)導體間產(chǎn)生了電子能量的遷移,比如高壓火線(xiàn)與地線(xiàn)間的打火就是放電,完全的放電是放電的瞬時(shí)在兩個(gè)電極間形成了完整的電弧通道。
放電的特殊情況—局部放電
情況之一:在兩個(gè)導體之間有絕緣,當絕緣材料內部有缺陷,如雜質(zhì)、空隙、導體的等,會(huì )造成絕緣內部電場(chǎng)歧變,引起在絕緣內部產(chǎn)生脈沖放電。
情況之二:外部放電產(chǎn)生電暈也是局部放電的一種,在高電位與接地之間有空氣絕緣,當導體周?chē)碾妶?chǎng)在某一點(diǎn)特別集中時(shí),如導線(xiàn)毛刺,引起在空氣中產(chǎn)生脈沖放電,且沒(méi)有形成對地短路,形成電暈。
局部放電的特征
局部放電也具有放電的基本特征,即有電子能量的遷移,由于放電能量較小,又有絕緣材料的阻擋,在兩個(gè)電極間不一定形成完整的電弧通道,此類(lèi)通道一旦出現就會(huì )加劇局部放電,直到形成兩極貫通,就會(huì )發(fā)生短路放電故障。
局部放電形成的原因
主絕緣內存在氣隙會(huì )引起局部放電。由于氣隙的相對介電常數遠小于電纜絕緣,在工頻電場(chǎng)作用下,氣隙要承受較大的電場(chǎng)強度,造成局部放電,隨著(zhù)氣隙的多次放電,氣隙通路不斷擴大,放電量逐漸增加,直至發(fā)生擊穿,造成電纜損壞。
主絕緣內存在雜質(zhì)會(huì )引起局部放電。雜質(zhì)的擊穿強度比絕緣材料小的多,在電場(chǎng)作用下,雜質(zhì)首先發(fā)生放電、炭化和氣化,生成氣隙,引起局部放電。
導體的、毛刺會(huì )引起局部放電。由于會(huì )使電場(chǎng)強度增加,周?chē)慕^緣材料先發(fā)生放電,進(jìn)而發(fā)展成擊穿,這就是我們常說(shuō)的效應。
試驗:針板電極試驗、氣隙更易產(chǎn)生電樹(shù)
試驗結果小結
由以上針—板電極試驗的結果可以看出,在絕緣材料中產(chǎn)生局放和電樹(shù)的起始電壓同電極的曲率半徑是緊密相關(guān)的,曲率半徑越大,產(chǎn)生局放和電樹(shù)的起始電壓越高;反之曲率半徑越小,起始電壓也越低。
針尖出現的裂縫產(chǎn)生了氣隙,氣隙內的相對介電常數遠小于固體絕緣材料,氣隙要承受較大的電場(chǎng)強度,在很低的電壓下造成局部放電。
水分對電纜絕緣的影響
交聯(lián)電纜在生產(chǎn)過(guò)程中絕緣材料中會(huì )有水分子存在,在電場(chǎng)和溫度的作用下,會(huì )形成水樹(shù)枝,水樹(shù)枝在長(cháng)期運行中會(huì )生長(cháng),也會(huì )發(fā)生遷移,逐漸演變成氣隙,形成放電,損壞絕緣。
另外電纜在成形后外護套破損進(jìn)水,在線(xiàn)芯和絕緣外有潮氣存在,也會(huì )降低電纜絕緣特性,形成放電通道。在施工中一定要保護好內外護套,防止線(xiàn)芯進(jìn)水。