电机局部放电
电机局部放电
前言
局部放电是绝缘劣化和最终导致绝缘失效的主要驱动因素之一。局部放电测试是检测电气设备绝缘性能的常用方法。随着新能源汽车的兴起，局部放电测试也成为评价车用电机绝缘性能的重要手段。
什么是局部放电？
局部放电指在绝缘介质中部分区域发生放电，而未形成贯穿性电通道的现象。对电机而言，局部放电可能发生在电机叠片与绕组之间，或是绕组导线之间。
Pic1靠近叠片的导线局部放电
Pic2绕组导线之间局部放电
局部放电的原理
导体间通过绝缘材料相互隔离，可等效为一个大电容。若绝缘材料有制造缺陷或损伤（例如Pic3中Cair）时，该区域在电机运行或高压试验时，电场强度达到击穿场强发生重复性放电。而其它区域仍然保持绝缘的特性。
Pic3绝缘层中有空穴缺陷
局部放电的危害
局部放电能量小，短时存在不影响绝缘强度。但持续发展会使绝缘的劣化损伤逐步扩大，最终使绝缘正常寿命缩短、短时绝缘强度降低，甚至使整个绝缘击穿。劣化机理如下：
1.带电粒子高速碰撞：破坏绝缘材料分子结构，影响绝缘性能；
2.局部温度升高：频繁的局部放电使热量累积，温度可达1000℃，引起绝缘材料过热失效，甚至碳化；
3.化学腐蚀：局部放电产生的臭氧及氮氧化物腐蚀绝缘材料，遇水蒸汽产生硝酸后加剧腐蚀。
Pic4 绝缘失效
局部放电测试关键量
起始电压(PDIV)：指试验电压从不产生局部放电的较低电压逐渐增加时，在试验中局部放电量超过某一规定值时的最低电压。
熄灭电压(PDEV)：指试验电压从超过局部放电起始电压的较高值逐渐下降时，在试验中局部放电量小于某一规定值时的最高电压。
Pic5 PDIV、PDEV
绝缘性能合格的电机，起始电压与熄灭电压都应至少高于最高工作电压峰值。