在开关柜的绝缘系统中，各部分的电场强度存在差异。一旦某一区域的电场强度达到其击穿场强，该区域就会出现放电现象。

　　然而，整个放电过程不会在施加电压的两个导体之间进行，也就是说，放电不会穿透绝缘系统。这种现象叫局部放电。

　　绝缘介质中电场的分布和绝缘的电气物理性质决定了局部放电的条件，在高电场强度和低电场强度的条件下容易发生局部放电。

　　虽然局部放电通常不会穿透绝缘，但它可能会局部损坏电介质。如果局部放电长期存在，在特定条件下会降低电介质的电气强度。

　　可见，局部放电是电气设备中的隐患，其破坏过程具有缓慢性和长期性的特点。

　　通常，局部放电的特性可以更好地验证绝缘缺陷，通过局部放电的特性可以分析绝缘的局部损伤程度。

　　综合测量各种局部放电特性，可以客观评价产品的绝缘水平。

　　局部放电的类型和特征

　　1.某物的冠(或冕)的

　　电晕放电通常发生在被气体包围的高压导体周围，如高压输电线路或高压变压器。这些高压电气设备的高压端子都暴露在空气中，所以电晕放电的概率比较大。

　　电晕放电是典型的极不均匀电场，也是极不均匀电场下独特的自持放电形式。影响起晕电压的外部因素很多，如电极形状、外加电压、气体密度、电极间距、空气湿度和流速等。

　　2.表面放电

　　表面放电通常发生在绝缘介质表面。这种局部放电属于一种特殊的气体放电现象，表面放电常见于电力电缆、电机绕组和绝缘套管的端部。

　　一旦介质内部的电场强度低于电极边缘的气隙，沿表面的介质击穿电压相对较低，绝缘介质表面就会发生表面放电。

　　通常是电压波形、电场分布、空气质量、介质表面状态、气候条件等。会对表面放电的电压产生影响，所以表面放电的特点是不稳定。

　　3.内部放电

　　内部放电在固体绝缘介质中很常见。在绝缘介质的生产加工过程中，不可避免的会出现材料和工艺上的缺陷，导致绝缘介质内部产生缺陷，如少量的空气或杂质。

　　一旦绝缘承受高电压，内部缺陷可能会发生局部击穿或重复击穿。通常介质本身的特性、气隙的大小、缺陷的位置和形状、气隙气体的类型都会对内部放电的发生条件产生影响。

　　4.悬浮电位放电

　　这种局部放电是指高压设备中的某个导体元件存在结构设计缺陷，或其他原因导致接触不良断线。

　　最终，元件位于高压电极和低压电极之间，根据其位置的阻抗比获得分压，产生放电，对于导体元件上的地电位，称为浮动电位。

　　当导体具有浮动电势时，其附近的场强通常会集中，周围绝缘介质的形成会被破坏。通常，电气设备中高电位的金属部件或接地电位的金属部件容易发生浮动电位放电。

　　开关柜局部放电检测方法

　　对于开关设备，局部放电检测方法包括以下内容:

　　1.地面无线电波探测

　　高压开关柜的绝缘层发生局部放电时，会产生电磁波，开关柜的金属外壳会屏蔽掉这种电磁波的很大一部分。

　　但仍有一小部分会通过金属外壳或气体绝缘开关垫片的接头向外扩散，产生地波，并通过设备金属外壳的外表面向地面传播。

　　地波通常在几毫伏到几伏之间，上升时间为几纳秒。探头可以在工作状态下安装在开关柜的外表面，检测局部放电活动。

　　2.超声测试

　　其实超声波检测是一种机械振动波。从能量的角度来看，局部放电的过程就是瞬间能量爆炸的过程。

　　电能以声能、光能、热能和电磁能的形式释放。电击穿发生在气隙中，放电可以在瞬间完成。这时电能也会在瞬间转化为热能，放电中心的气体会在热能的作用下膨胀，通过声波向外扩散。

　　传播区的气体被加热形成等温区，其温度超过环境温度;

　　当这些气体冷却后开始收缩，就会产生后续的波。后续波的频率和强度相对较低，包括各种频率成分，频带较宽，超声波的频率大于20kHz。

　　因为局部放电面积比较小，所以局部声源是点声源。

　　开关设备局部放电的类型和检测方法

　　3.超高频检测方法

　　在时间变化过程中，局部放电产生的电磁振动会产生电磁波。在固体和气体介质中，局部放电脉冲会产生非常丰富的电磁波超高频成分，高可达几GHz。

　　在实际应用过程中，两个探头可以检测到局部放电信号，探头检测到的信号的时间序列作为判断依据。如果放电源距离较近，会先检测出来;

　　探头位置是不断变化的，可以逐步判断出放电源的大概位置。或者通过多个探头，利用探头检测到的局部放电信号的时间差分序列方程，计算出放电源的三维空间坐标，最终确定放电源。

　　该方法灵敏度相对较高，抗干扰能力强，开关柜上通常有接缝或小玻璃窗，无需考虑该方法在完全密封的情况下难以检测的要求。

　　4.综合检测技术

　　事实上，无论哪种检测方法都有一定的局限性，不能客观、全面、真实地反映开关柜的运行状态，会存在误判的可能性。

　　由于放电类型的能量释放形式不同，各种检测方法的实用性和灵敏度也存在差异，在开关柜局部放电检测过程中应综合运用上述检测方法，以地波检测为主，超声波检测和超高频检测为辅。

　　5.局部放电分析方法

　　具体而言，常用的局部放电分析技术包括:

　　一、横向分析法，即对同一开关柜室中的开关柜的试验结果进行横向比较，如果一个开关柜的试验结果大于现场背景值和其他开关柜的试验结果，则可以确定该设备可能存在缺陷;

　　其次，趋势分析法对同一开关柜不同时间的测试结果进行分析，并进行纵向比较，判断开关柜的运行趋势。根据特定周期，对开关室内的开关柜进行检测，并保存每次的检测结果，然后根据检测结果分析设备局部放电状态变化的趋势;

　　三、阈值比较，即提供判断阈值，与开关柜的检测结果进行比较，并对结果进行分析，判断开关柜的运行状态。可以按以下依据判断:当开关室背景值和测试值在20dB以下时，开关设备正常，下个月再进行检查;

　　配电室背景值在20dB以下，部分开关柜测试值在20 ~ 30 dB。多关注这个开关柜，缩短检测周期，观察检测幅度的变化趋势;

　　如果配电室背景值低于20dB，部分开关柜测试值大于30dB，则低压开关柜存在局部放电现象，应采用定位技术定位放电点。

　　总之，局部放电表现出一定的复杂性，通常容易发生在绝缘中击穿场强相对较低的部位，绝缘介质中的电场分布和绝缘的电气特性都对局部放电的条件起着决定性的作用。

　　在实际测试过程中，应选择合理适用的测试方法和分析方法，及时排除故障，确保开关柜处于良好的运行状态。