一、局放的定义
局放全称为局部放电,主要指绝缘体中只有局部区域发生的放电,而没有贯穿施加电压的导体之间的放电,其可以发生在导体附近,也可以发生在其他地方,这种现象称为局部放电。这是是绝缘劣化的早期预警信号,也是导致设备绝缘击穿、引发故障的核心诱因。

核心特征:不形成导体间完整导电通道,仅在局部产生微火花/电晕。
持续时间:纳秒~微秒级,单次能量微弱,但长期累积损伤巨大。
伴随信号:脉冲电流、超声波、超高频电磁波、紫外光、气体分解物等。
二、产生原因
绝缘缺陷:内部气泡、微裂纹、杂质、界面分层、制造/安装损伤。
电场畸变:导体毛刺、尖角、设计不合理导致局部场强过高。
环境与老化:高温、潮湿、化学腐蚀、机械应力加速绝缘劣化。
三、局部放电有哪些类型?
局部放电按发生位置 / 绝缘界面(工程核心分类)可分为 3 大类,含 1 个高频特殊类型,简约核心信息如下:
- 内部放电:发生在固 / 液绝缘内部(气泡、杂质、裂纹处),隐蔽性强,长期发展形成电树枝,是设备击穿主因,多见于电缆、变压器、GIS 绝缘件。
- 沿面放电:发生在不同介质交界面(固 气 / 固 液),受污秽、潮湿影响大,表面易烧蚀,易发展为沿面闪络,多见于绝缘子、电缆接头、套管。
- 电晕放电:发生在高压导体表面附近气体中,因导体毛刺 / 尖角引发,有蓝紫光、臭氧味,初期能量小,长期劣化周边绝缘,多见于输电导线、母线接头。
悬浮电位放电(工程高频特殊型,归内部/ 沿面):金属部件松动/接地不良形成悬浮电位引发,脉冲幅值大、发展快,GIS、开关柜高发,危害极重。
四、对设备的危害(累积性、不可逆)
1. 绝缘材料劣化:放电产生的热、电子轰击、化学腐蚀(臭氧、氮氧化物)逐步破坏分子结构,形成电树枝/水树枝,最终贯通导致击穿。
2. 性能下降:绝缘强度、介损、耐压逐步恶化,设备寿命大幅缩短。
3. 故障诱因:约78%高压电缆故障由局部放电累积引发;变压器、GIS、开关柜等设备突发短路、爆炸多与此相关。
4. 经济与安全风险:非计划停电、设备更换、电网事故,造成巨大损失。
四、主流检测方法(电气+非电气)
1. 电气检测法(最常用、标准化)
脉冲电流法(IEC 60270):测量高频脉冲电流,计算视在放电量,出厂/型式试验首选。
超高频法(UHF,300MHz~3GHz):捕捉放电电磁波,抗干扰强、适合GIS/开关柜在线监测。
射频法(RF):检测中高频信号,用于电缆、变压器局部监测。 2. 非电气检测法(定位与辅助)
超声波法(40kHz~200kHz):捕捉放电机械振动,定位精度高(±5cm),适合现场定位。
光检测法(紫外/可见光):捕捉放电光辐射,灵敏度高,但易受环境光干扰。
化学检测法:分析绝缘油/气体分解物(如DGA、SF₆分解),间接判断放电。
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