在高压电气设备运行过程中,绝缘系统的健康状况直接关系到整个电力系统的稳定与安全。而“局部放电”,则是绝缘劣化的早期表现之一,被称为电气设备的“隐形杀手”。
那么,局部放电是如何产生的?又有哪些诱发它的主要原因?今天我们就深入分析这个现象的本质,为大家揭示隐藏在绝缘系统内部的故障源头。

一、什么是局部放电?
局部放电(Partial Discharge,简称PD)是指电气绝缘系统中局部区域发生的不完全击穿。它通常不会立即击穿整个绝缘结构,但会在局部产生微小电弧、热量和电磁波,长期累积会导致绝缘材料碳化、裂解、甚至会击穿导致绝缘失效。

二、局部放电产生的主要原因
1. 气隙或空洞缺陷
在绝缘材料内部,制造过程中可能夹杂微小的空气气泡或空洞。由于空气的击穿电压远低于固体绝缘,一旦电压升高,空洞中的电场强度超过其耐压能力,就容易先产生局部放电。
2. 电场不均匀(尖端效应)
在设备内部存在尖锐导体或异物时,电场会在尖端形成集中区域(如电晕),该处电场强度远大于其他位置,极易引发局放。
3. 绝缘老化或受潮
绝缘材料使用年限长,或在潮湿环境下运行,会导致介电常数变化、介质损耗增加,从而降低整体绝缘强度,容易引发放电现象。
4. 界面接触不良
在固体与导体、或不同介质材料的结合部位,如接头、端子、层间界面等,如果接触不紧密、粘结不良,也会造成局放。
5. 异物侵入或工艺缺陷
生产、施工或维护过程中混入的异物,如金属碎屑、纤维、灰尘等,在高压电场中也容易成为“放电点”。
三、局部放电的危害有哪些?
局部放电虽然最初能量很小,但其对设备绝缘系统的破坏是“积少成多、量变到质变”的过程,主要危害包括:
- 绝缘局部碳化、劣化,形成击穿路径;
- 长期放电导致局部过热,诱发火灾;
- 电磁干扰影响通信与保护设备;
- 设备寿命缩短、运行风险增大;
- 若未及时发现,最终可能导致全绝缘击穿,造成大面积停电。

四、如何应对局部放电隐患?
为有效防止局部放电导致事故,电力系统通常采取以下两种策略:
1. 局部放电带电检测
通过局放检测设备(如多功能局放检测仪等),现场对设备进行周期性检测,识别是否存在局放、以及放电类型及放电强度等。

2. 局部放电在线监测
在关键电气设备(如GIS、主变、开关柜、电缆等)部署传感器组成监测系统,实时采集数据并分析设备绝缘状态,实现预警、定位与趋势分析。
例如:珠海华网科技提供了完整的局部放电检测/监测解决方案,支持国网、南网、工矿企业等多种场景应用。

五、结语:防微杜渐,早查早治
局部放电就像设备绝缘系统的一颗“定时炸弹”,虽然初期能量不大,但却可能悄无声息地埋下重大隐患。理解其产生的原因,建立定期检测/在线监测机制,是保障设备长期安全运行的关键手段。
如果你是运维人员、电力工程师或设备管理者,建议定期对高压设备开展局部放电检测或建立局放在线监测系统,防患于未然。