超声波法检测局部放电的原理与设计VIP免费

超声波法检测局部放电的原理与设计 1.1 局部放电的机理 1.1.1 局部放电基本概念及原理 绝缘介质内部含有一个气隙时的放电情况是最简单的，如图2.1(a)所示。图中c 代表气隙，b 是与气隙串联部分的介质，a 是除了b 之外其他部分的介质。假定这一介质是处在平行板电极之中，在交流电场作用下气隙和介质中的放电过程可以用图1.l(b)所示的等效电路来分析。 假定在介质中的气隙是扁平状而且是与电场方向相垂直，则按电流连续性原理可得 bbcc Y U YU （1.1） 式中cU 、bU 分别气隙和介质上的电压, Yc 、 Yb分别为气隙和介质的等效电导 。工频电场中若c 和b 均小于10－11(·m)-1，则气隙和b 部分绝缘上的电压的数值关系可简化为 )()()(2222dCCCCUUuucbcbccbbbcbc （1.2） 式中c 、b 分别为气隙和绝缘介质的相对介电常数，气隙和介质中的电场强度Ec、Eb 的关系为 U +   c b b a a d Cc Cb Rc Rb Ca Ra U uc ub δ－气隙厚度 d－整个介质的厚度 Rc、Cc－气泡的电阻和电容 Rb、Cb－与气泡串联部分介质的电阻和电容 Ra、Ca一其余部分介质的电阻和电容 图1.1 含有单气隙的绝缘介质，（a）绝缘介质中的气隙，（b）放电等效电路 （a） （b） cbbCbcduuEE)( （1.3） 由式（1.3）可见： (1) 气隙放电在工频电场中气隙中的电场强度是介质中电场强度的cb 倍。通常情况下1c，而1b，即气隙中的场强要比介质中的高，而另一方面气体的击穿场强一般都比气体的击穿场强低，因此，在外加电压足够高时，气隙首先被击穿，而周围的介质仍然保持其绝缘特性，电极之间并没有形成贯穿性的通道。 (2) 油隙放电在液体和固体的组合绝缘结构中，如油纸电缆、油纸电容器、油纸套管等，由于在制造中采取了真空干燥浸渍等工艺，可以使绝缘体中基本上不含有气隙，但却不可避免地存在着充满绝缘油的间隙，这些油的介电常数通常也比固体介质为小，而击穿场强又比固体介质为低，因此，在油隙中也会发生局部放电，不过与气隙相比要在高得多的电场强度下才会发生。 (3) 在介质中极不均匀电场分布的情况下，即使在介质中不含有气隙或油隙，只要是介质中的电场分布是极不均匀的，也就可能发生局部放电。例如埋在介质中的针尖电极或电极表面上的毛刺，或其它金属屑等异物附近的电场强度要比介质中其他部位的电场强度高得多...