什么是“小橋理論”？它是如何描述變壓器油的火花放電過程的？

“小橋理論”是研究工程變壓器油發生火花放電（即習慣稱的擊穿）過程的一種廣泛應用的理論。

“小橋理論”認為；變壓器油發生火花放電的主要原因是雜質的影響。雜質由水分、纖維質（主要是受潮的纖維）等構成。雜質的電介常數ε約為變壓器油的30~40倍（水的ε=81，變壓器油的ε=2.2）。在電場中，雜質首先極化，被吸引向電場強度*強的地方，即電極附近，并按電力線方向排列。于是在電極附近形成了雜質“小橋”，如圖所示，如果極間距離大、雜質少，只能形成斷續的“小橋”，如圖所示。“小橋”的電導率γ和介電常數都比變壓器油大，從電磁場原理知，由于“小橋”的存在，會畸變油中的電場。因為纖維的介電常數大，使纖維端部處油中的電場加強，于是放電首先從這部分油中的電場開始發生和發展，油在高場強下游離而分解出氣體，使氣泡增大，游離又增強。而后逐漸發展，使整個油間隙在氣體通道中發生火花放電，所以，火花放電就可能在較低的電壓下發生。

如果極間距不大，雜質又足夠多，則“小橋”可能連通道兩個電極，如圖所示，這時，由于“小橋”的電導較大，沿“小橋”流過很大電流（電流大小視電源容量而定），使“小橋”強烈發熱。“小橋”中的水分和附近的油沸騰汽化，造成一個氣體的通道—“氣泡橋”而發生火花放電。如果纖維不受潮，則因“小橋”的電導很小，對于油的火花放電電壓的影響也比較小。上述是雜質引起變壓器油發生火花放電的基本過程。顯然，它與“小橋”的加熱過程相聯系。

應當指出，上述過程的分析只適用于穩態電壓（直流和工頻）和比較均勻的電場。當沖擊電壓作用或電場極不均勻時，雜質不易形成“小橋”，它的作用只限于畸變電場，故其火花放電過程，主要決定于外加電壓的大小。