SF6中的（de）氣（qì）體放電機理（lǐ）

在高壓開關櫃中，SF6氣（qì）體（tǐ）充滿內部腔體充（chōng）當絕緣介質，在局部放電故障（zhàng）中，除少數絕緣子出現氣隙缺陷（xiàn）造成放電外，大部分（fèn）的局部放電現象都發生在SF6氣體中（zhōng），其（qí）主要機理是氣體介質出（chū）現了帶電的質點，由於帶電質點的產生、消失是一個過程，隻有當質點引起的電場強度增加到一定程度後，才會釋放能量引發局部放電。在（zài）高壓開關櫃的SF6氣體中，帶電的質點是氣體分子在電離過程中產生的，包括碰撞引起的電力、光電效應引起的離和熱電離。

在高壓開關櫃的內部，電場是類似同軸圓柱電極或（huò）者雙圓柱電極分布的，內、外兩個電極的曲率半徑相當，內外電極間的距離一般在幾十到上（shàng）百毫米左右，在（zài）絕緣性能良好的情況下，高壓開關櫃的內部電（diàn）場是一個基本（běn）均勻的電場。當高壓開關櫃的內部（bù）出現（xiàn）絕緣缺陷時，開關（guān）櫃內部電場會出現畸變，在部分區域電場將相（xiàng）對集中（zhōng），會出現極不均勻的（de）電場。在極不均勻的電場中有可能出現放電，這一過程分為電暈放電、先（xiān）導放電和主（zhǔ）放電等三個不同（tóng）的階段，放（fàng）電過程是逐級發展的。當SF6氣體間隙上（shàng）存在（zài）的電場足夠強時，場強集中區域的電場強度有（yǒu）可能大於局部放電的臨界場強Ecr/p=89kV/(MPa2mm)，此時由負離（lí）子產生的電子逐漸增加，會導致電子崩現象的出現。當電子崩（bēng）的前端集聚了大量電子和離子（zǐ）時，這一（yī）區（qū）域的電場（chǎng）強（qiáng）度將進一步增強，氣體分子（zǐ）電離及複合（hé）會加（jiā）劇，同時產生大量光子，氣體在光（guāng）子作用下會出現光致電離，形成比較複雜的流注放電現象。

當pd值大於1MPa2mm時(此時p的取值對應高壓開關櫃中氣體壓力0.4-0.8MPa，距離d的取值範圍在1.25-2.5mm)，氣體（tǐ）間隙的擊穿過（guò）程就是SF6氣體間隙先導電流形成、發展的過程（chéng）。此時局部放電的過（guò）程（chéng）分為三個過程，分別（bié）是流注電暈的爆發、流注電流向（xiàng）先導電流的轉變、先導電流的發展和擊穿。當高壓開關櫃中場強集中（zhōng）區域的流注電暈發（fā）展到一定程度時，電暈（yūn）的形狀接近橢球（qiú）體，在（zài）電暈中存在大量空間電荷，將導致電暈外的電場出現畸變，會（huì）對（duì）電場產生一（yī）定的減弱效應，此時放電區域內的電（diàn）子將（jiāng）迅速附著於SF6氣體分子上，放電區域內將形成正、負（fù）空間電荷，流注（zhù）電暈產生的電流將持續向電離區域注入能量，流注電暈將逐漸向先導電流（liú）轉變，這一（yī）轉變過程中有兩種運動：第一，隨著（zhe）電暈電流向流注區域注入能量的不斷增加，將引起放電區（qū）域氣體的熱（rè）膨脹；第二，放（fàng）電區域內的正負（fù）離子，會出現（xiàn）向相反方向的緩慢移動。

基於這兩種不同的運動，將產生兩（liǎng）種放電，分別（bié）是莖先導（dǎo）放電和前驅機理放電。在高壓開關櫃的內部，形成一個先導區域後（hòu），在先導區前部出現的流注電暈經過（guò）一定的時延，將逐漸由（yóu）流注（zhù）轉變為先導，會形成一段新的先導區域，新先導在頭部又會出現流注（zhù）電暈，這一過程在放電區域將反複進行，先導將逐漸向前方發展，最（zuì）終先導會觸及對麵的電（diàn）極，導致氣體被擊穿。在上述放電過程中（zhōng），流注電暈轉變為先導是（shì）核心步驟，這一過程會受到莖先導機理和前驅機理的影響。其中，莖先（xiān）導機理指己經形成流注電暈後，電暈（yūn）產生的電流持續向流注區域注入能量，通道區域因能（néng）量的注入溫（wēn）度升高，出現熱膨脹，氣體的密度逐步降低、臨界場強下降，先導前方將出現流（liú）注電暈，逐漸（jiàn）發展為新（xīn）的先導區域，最終形成貫通擊穿。

在SF6氣體區域放電逐（zhú）漸發展的過程中，如（rú）果外加的電壓、電（diàn）場和氣體壓力等要素無法滿足先導發展的條件，就不會出現擊穿（chuān）貫通，放電現象將停止。需要注意（yì）的時，此（cǐ）時雖然沒有出貫通性擊（jī）穿，但局部放電己經表明高壓開（kāi）關櫃的內部存在絕緣缺（quē）陷，需（xū）要（yào）重視並（bìng）加以解（jiě）決。