所謂局部放電,是指在電場作用下,電力設備絕緣系統中只有部分區域發生放電,而沒有貫穿施加電壓的導體之間,即尚未出現擊穿的現象。
產生局部放電的主要原因是電介質不均勻,絕緣體各區域承受的電場強度不均勻,在某些區域電場強度達到擊穿場強而發生放電,而其它區域仍然保持絕緣的特性。在電氣產品中,常用的固體或液體絕緣總不可能做得十分純凈致密,通常不同程度的包含一些分散性的異物,如各種雜質、水分、小氣泡等。有些是在制造過程中造成的,有些是在運行中絕緣物的老化、分解等過程中產生的。由于這些異物的電導和介電常數不同于絕緣物,故在外施電壓作用下,這些雜質附近將具有比周圍更高的場強。當外施電壓升高到一定程度時,這些部位的場強超過了該處物質的游離場強,該處就會產生局部放電。即使在介質中不含有異物,只要是介質中的電場分布極不均勻的,也可能發生局部放電。例如埋在絕緣介質中的針尖電極或電極表面的毛刺都有可能是產生局部放電的原因。電力設備中的局部放電雖然僅限于局部范圍,但每一次放電對絕緣介質都會有一些影響,這樣就會造成電介質絕緣強度逐步下降。通常,輕微的局部放電對介質的影響較小,絕緣強度的下降過程較緩慢;而強烈的局部放電對介質的影響較大,絕緣強度很快下降,這是造成高壓絕緣損壞的重要因素。隨著局部放電時產生的電子、離子往復沖擊絕緣物,會使絕緣物逐漸分解、破壞。因此,設計高壓電力設備絕緣時,要考慮在長期工作電壓的作用下,不允許絕緣結構內發生較強烈的局部放電。對運行中的電力設備要加強測,當局部放電超過一定程度時,應將設備退出運行,進行檢修或更換。
局部放電對絕緣結構起著一種侵蝕作用,它對絕緣的破壞機理有以下幾個方面。①帶電粒子(電子、離子等)沖擊絕緣,破壞其分子結構,如纖維碎裂,因而絕緣受到損傷;②由于帶電離子的撞擊作用,使該絕緣出現局部溫度升高,從而易引起絕緣的過熱,嚴重時就會出現碳化;③局部放電產生的臭氧(O3)及氮的氧化物(NO,NO2)會侵蝕絕緣,當遇有水分則產生硝酸,對絕緣的侵蝕更為劇烈;④在局部放電時,油因電解及電極的肖特基輻射效應使油分解,加上油中原來存在些雜質,故易使紙層處凝集著因聚合作用生成的油泥(多在匝絕緣或其他絕緣的油楔處),油泥生成將使絕緣的介質損傷角tgδ激增,散熱能力降低,甚至導致熱擊穿的可能性。局部放電的持續發展會使絕緣的劣化損傷逐步擴大,最終使絕緣正常壽命縮短、短時絕緣強度降低,甚至可能使整個絕緣擊穿。