碳化硅覆层沿线圈端部延展的基本过程及其在局部放电试验中的重要性

碳化硅覆层（有些人误将其称作半导体覆层）沿着线圈从出槽口的半导体覆层处外延，向线圈端部延展，典型长度是10～20cm（见图8.9）。如第1.4.5节介绍，该覆层的电阻是非线性的。在电场强度低的区域电阻很高，而在高电场强度区域（靠近交叠区域）电阻较低。碳化硅覆层必须通过与半导体覆层交叠的部位在电气上接地。典型的交叠部位宽度约为1cm。分级防晕区域的交叠部位其本质就是电气连接。如果交叠部位不导电，碳化硅覆层不再接地，而是电位“悬浮”，而且因电容耦合，倾向于升高到线圈内铜导体的电压水平。例如，一个13.8kV的绕组，相出线端线圈上碳化硅覆层的悬浮电压将达到约8kV，则在0kV电位的半导体覆层和8kV电位的碳化硅覆层间存在一个很高的电位差，两者仅被很小的空气间隙（交叠区域）隔开。因此，当空气隙被击穿时，将导致在线圈表面两种不同的覆层间发生局部放电。这种机理过程产生的放电比绝缘老化过程产生的PD要大很多。

图8.9 碳化硅和半导体覆层之间的交叠区域示意图，该交叠区域可能会发生氧化和退化(www.xing528.com)

这种放电过程的特点，由于是完全击穿，严格讲不是局部放电过程，同时，放电与绝缘表面平行，而不像大部分放电垂直于绝缘。经验表明，当放电平行于绝缘表面时，成块的绝缘材料劣化速度是非常缓慢的。这种绝缘劣化通常只发生在有限的主绝缘表面，放电产生的热会蒸发掉主绝缘表层中的有机材料，原封不动地留下玻璃纤维和云母。因此，至少在大约20年时间内，该故障过程不会直接导致主绝缘失效，尽管放电的幅值很大。

交叠部位绝缘劣化过程并不是很重要，不过，当进行局部放电试验诊断绕组状态时，该故障过程会成为貌似颇为重要的过程。真正具有决定意义的是，多次发生的交叠部位问题，常常是槽内可能正在发生更严重的半导体覆层劣化过程的一个信号。