氣泡中的放電
電介質(zhì)產(chǎn)生局部放電的原因是多方面的，放電形式多種多樣，放電過程是一個比較復(fù)雜的物理過程。通常情況下，局部放電一般是在油中的氣泡或固體中的氣隙產(chǎn)生的，因此我們主要以氣泡為例分析局部放電的發(fā)聲過程。一般認(rèn)為，當(dāng)局部放電發(fā)生后，由于電場力的作用或壓力的作用，氣泡會發(fā)生膨脹和收縮的過程，這個過程將會引起局部體積變化。這種體積的變化，在外部產(chǎn)生疏密波，即產(chǎn)生聲波。以往的論述，大多都是從信號處理的方面進(jìn)行闡述，對于局部放電中的電一聲轉(zhuǎn)換過程討論較少。局部放電的種類有很多，有些在很低的過電壓下的局部放電幾乎不產(chǎn)生熱輻射，有些在很高的過電壓下局部放電則可能產(chǎn)生很強(qiáng)的熱輻射。從物理角度分析，當(dāng)局部放電發(fā)生時，氣泡將會受到一個脈沖電場力的作用，同時，由于放電過程中存在很大的熱輻射的情況下，通道中的電弧電流產(chǎn)生的高溫將會在氣泡內(nèi)產(chǎn)生一定的壓力。因此可以看出，在局部放電過程中影響氣泡產(chǎn)生超聲波的主要因素有兩個：一是放電時刻的電場力，在較低電壓情況下，氣泡在脈沖電場力的作用下將產(chǎn)生為衰減的振蕩運(yùn)動，在氣泡振動的作用下，周圍的介質(zhì)中將產(chǎn)生超聲波；二是放電以后產(chǎn)生的熱引起氣泡膨脹而產(chǎn)生的壓力，當(dāng)較高過電壓的情況下。變壓器油中的氣泡，在高壓下放電擊穿，形成很細(xì)的非均勻的火花通道，寬度約為幾個微米。放電通道內(nèi)氣體被強(qiáng)烈的電離和加熱，氣體的加熱引起放電通道的膨脹，其膨脹速度一般在聲速的數(shù)量級，經(jīng)過幾個微秒的時間，放電通道橫截面達(dá)到它的最大值。這是火花放電的增長過程。隨著能量的釋放，放電空間的電場強(qiáng)度減弱，最后放電熄滅。當(dāng)下一次能量積累后，進(jìn)行第二次放電。在實(shí)際的局部放電中，超聲波的產(chǎn)生往往是以上兩種因素同時作用。
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