當(dāng)GIS絕緣體中局部區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，該區(qū)域就發(fā)生放電，即局部放電。而這種絕緣系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生局部放電的機(jī)理通?？梢杂秒娮优鲎搽婋x理論和流注放電理論來(lái)描述。

1）電子碰撞電離理論：在電場(chǎng)中被加速的自由電子與氣體中性分子碰撞，當(dāng)電子的動(dòng)能足夠高時(shí)，就會(huì)使中性分子激發(fā)出電子，形成新的自由電子和正離子，新的自由電子和原來(lái)的自由電子在電場(chǎng)下繼續(xù)加速，并和其他的中性分子碰撞，又可能激發(fā)出新的自由電子。這樣自由電子數(shù)將會(huì)成倍地增長(zhǎng)，形成電子雪崩。當(dāng)滿(mǎn)足自持放電條件y(e'd-1)=1時(shí)(Y為正離子引起的次級(jí)電子發(fā)射系數(shù)、a是體積電離系數(shù)、d電子運(yùn)動(dòng)距離)，就發(fā)生持續(xù)的局部放電。該放電過(guò)程較慢(一般為幾十個(gè)ns)，放電量較小。

2）流注放電理論：在氣隙放電中，除了電子碰撞電離外，光致電離對(duì)放電的發(fā)展起了主要作用。當(dāng)電場(chǎng)足夠高時(shí)，先是電子碰撞電離而形成電子雪崩，稱(chēng)為初崩。在電子雪崩中，電子集中在崩頭，加強(qiáng)了崩頭到陽(yáng)極附近的場(chǎng)強(qiáng)。正離子集中在崩尾，加強(qiáng)了崩尾到陰極附近的場(chǎng)強(qiáng)。在電子崩的中部近似為等離子區(qū)，該區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)很弱，當(dāng)離子、電子的濃度很離時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生復(fù)合而放出光子，光子進(jìn)入電子崩的兩端高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)中，很快就會(huì)激發(fā)中性分子電離，放出電子并產(chǎn)生二次電子雪崩。二次電子雪崩和初始電子雪崩匯合，很快擴(kuò)大等離子區(qū)，當(dāng)這等離子區(qū)貫穿兩個(gè)電極時(shí)，就出現(xiàn)氣體放電。沿著狹窄的等離子通道放電，形成流注放電。由于光致電離的放電速度比電子碰撞電離的速度快，所以流注放電比單靠電子碰撞電離的放電速度要快，一般為幾個(gè)ns，且放電量較大。通過(guò)導(dǎo)電通道的形成，整個(gè)絕緣距離被擊穿。

兩種放電波形如圖所示：

氣體放電波形示意圖