李洪超，王薇

（沈阳理工大学自动化与电气工程学院，辽宁 沈阳 110159）

局部放电是指通常在电场作用下，绝缘系统中只有部分区域发生放电，但尚未击穿（即在施加电压的导体之间没有击穿）。这种现象称为局部放电。局部放电可能发生在绝缘体边上，也可能发生在绝缘体的表面和内部，发生在表面的称为表面局部放电，发生在内部的称为内部局部放电。

本文通过分析局部放电波形的产生，建立等离子体电极的电路等效模型，最后计算局部放电参数，加深对介质阻挡放电产生等离子体射流的激发条件的理解。

1 气体放电中的局部放电现象

1.1 局部放电现象的产生

图1

当利用高压谐振电源作用于等离子体电极时，用高压探头测量等离子体两端的电压波形时，会发现波形在某一时刻发生“小跳变”，如图2所示，而造成这一现象的主要原因是因为空气介质层的局部放电。

图2 高压探头测试波形

2 基于等离子体的电路模型以及放电量计算

2.1 等效电路模型的建立

在计算局部放电量之前，首先对等离子体电极的电路模型进行分析，局部放电最常见的电路模型是三电容的结构，如图3所示。

图3 放电系统的等效电路模型

其中Cg为气隙电容，Cb为玻璃管电容，Ca为变压器次级侧的寄生电容。

图4 实验中等离子体电极的结构大小

接下来要对等离子体电极的等效电路模型中的相关电容值进行计算，首先对图4的电极结构的电容进行理论计算，选择从同轴圆柱形电容的定义式出发进行估算，两个同轴玻璃管A和B组成电容器，玻璃管长为L，内外玻璃管的半径分别为R1和R2，两个玻璃管间充有电容率为ε的均匀电介质，忽略边缘效应，电场仅仅作用于两玻璃管之间。……