表面局部放电的特点有哪些？

表面局部放电的特点详细说明

    当绝缘介质表面的电场强度达到其击穿阈值时，一种特殊的局部放电现象会在此处产生，我们称之为“表面局部放电”。这种现象主要发生在不均匀的电场环境中，特别是在电极的边缘区域，那里的电场强度往往较为集中。

为了更深入地理解这一现象，我们可以采用矢量分析的方法，将电场分解为两个分量：一个是平行于介质表面的电场分量Ea，另一个是垂直于介质表面的电场分量Eb。这两个分量在描述电场分布时都起着至关重要的作用。

值得注意的是，介质沿面的击穿电压往往远低于介质内部的击穿场强。因此，当电极边缘处的Ea分量较高时，沿介质表面就很有可能发生放电现象。这种放电现象表现为一种滑闪放电的形式，它会对电极边缘处的介质产生一定的影响。

    在描述沿介质表面发生滑闪放电时，我们通常需要考虑电极边缘处介质的等效电路。然而，由于这一过程中涉及的计算公式较为复杂，且不是本文讨论的重点，因此在此不再详细展开。但读者可以想象，这种放电现象对介质的性能和寿命都会产生一定的影响，因此在实际应用中需要予以重视。

    由等效电路及计算公式可得，局部放电的起始电场强度E随绝缘厚度d的减小而增大。因此，为防止局部放电产生，常人为提高电极边缘处的局部放电平均起始场强。目前常用以下几种措施：

    1、改善表面的电场分布，在电极边缘介质表面涂以半导电层；

    2、将介质表面浸在绝缘油中，绝缘油相对介电常数比空气大而改善了电场分布，油的击穿场强也高于空气，使得起始放电电压比在空气中高；

    3、采用n层厚度为d/n的绝缘层代替厚度为d的绝缘层，层间用金属化片隔开，这样就提高了电极边缘局部放电的起始电压及平均起始场强。

    我们再来看表面局部放电的放电波形，在对称系统中，一般情况下电场分布是对称的，即两个电极边缘场强是一样的。因此产生放电的概率基本相同，放电的图形也是基本对称的，即正负两半波的放电波形基本相同。

局部表面放电波形

    在不对称系统中，例如表面局部放电时只发生在一个电极的边缘，那么放电波形就不是对称的。如上图，产生边缘放电的电极处于交流工作电压时，正半周出现的脉冲群大而稀，负半周出现的脉冲群是小而密。这主要是因为导体在负极性时容易发射电子，正离子撞击阴极同时发射二次电子，使得电极周围气体的起始放电电压降低，因而放电脉冲数多但放电量小。如果放电的电极接低压端，不放电的电极接高压端，则放电波形的极性也随之反向，变成负半周出现的脉冲群大而稀，正半周出现的脉冲群小而密。

表面局部放电的监测方法

    针对表面放电的情况，可以在设备外壳关键位置安装局放监测装置，其原理是监测变压器产生局放时产生的高频电磁波信号，对信号进行过滤放大，分析有效的高频信号，从而监测发点局局部放电情况。

局放在线监测系统由局放接收主机、超声波局放传感器、高频电流局放传感器、油阀特高频局放传感器构成。产品采用传感器信号探测、布置、数据库专家分析等技术，提高局部放电测量精准度，响应速度;增加抗干扰电路设计，保证产品复杂环境下稳定运行，被广泛应用于对变压器的运行状态以及局部放电情况的监测，多类型传感器综合应用，可精准监测局部放电信号的发生。

    触摸屏局放监测主机实时监测变压器的运行状态，主机可显示每个局放传感器的地址编号、名称、位置和报警信息等，最多可显示3个月历史传感器报警事件，通过事件曲线可预判潜在的安全事故，主机自带2路继电器输出功能，可接声光报警等外部设备。代替了人工巡检效率低的弊端，增加变电站的的安全。