局部放電是電場能以電荷積聚及電子運動的形式積累與釋放的過程。長期的運行經驗表明，GIs中引發局部放電的典型絕緣缺陷主要有自由金屬微粒、金屬突出物、絕緣子氣隙、絕緣子表面金屬污染物、懸浮電極等五種。本文在前人研究的基礎上，詳細分析這五種絕緣缺陷引起的局部放電的機理。

（1）自由金屬微粒
電負性是指分子或原子捕獲電子生成負離子的幾率。作為一種強電負性氣體，SF6具有明顯捕捉自由電子而形成負離子并阻止放電形成的能力。GIS腔體中的金屬微粒在外電場作用下會釋放電子，成為帶有正電荷的金屬粒子，反過來又影響了GIS腔體內局部電場的分布，引起電場畸變。當電場畸變到一定程度時，電子就會從金屬電極表面逸出，使SF6氣體發生碰撞電離、熱電離以及光致電離，在兩電極間(相間或相對地)形成間歇或連續的局部放電通道。帶有正電荷的粒子在強電場環境中受到洛淪茲力、庫侖力以及電場梯度力的作用而向負極性電極移動。如果電場足夠強，自由金屬微粒獲得的能量足夠大，就有可能越過外殼和高壓導體之間的間隙或移動到有損絕緣的地方。當金屬微粒接近而未接觸到高壓導體時，更容易產生局部放電。自由金屬微粒的另一影響是，當運動到絕緣子上而附著于絕緣子表面時，可能引發絕緣子沿面閃絡，造成擊穿。
    
在多次自由金屬微粒局部放電檢測試驗中發現，當電壓升高至起始電壓以后，自由金屬微粒產生持續的較為密集的局部放電，但在這個電壓等級上待續一段時間以后，局部放電會變得越來越少，直至某一較為穩定的狀態。根據這一現象可以發現，自由金屬微粒在電場力的作用下會從高場強區向低場強區移動，即從電場畸變狀態向電場均勻狀態過渡。當進入低場強區以后，電場強度不足以使自由金屬微粒繼續移動，但此時它導致的電場畸變程度仍然可能產生局部放電，便會穩定在某一相對平衡的狀態。

這種局部放電主要發生在工頻電壓正負半波峰值前的電壓上升時刻，在正負極性電壓下都可能發生，應該以流注與前驅先導放電為主要形式。

（2）金屬突出物
金屬突出物缺陷主要是指在GIS制造、裝配或檢修過程中在高壓導體上的金屬突起。在穩態交流電壓下，在高壓導體突出物附近形成高場強區，當電場強度達到SF6氣體的擊穿場強則發生近似尖板電極的電暈放電。電暈放電在一定程度上改善了間隙中的電場分布，使電場的不均勻程度得到削弱，因此在穩定的電暈放電狀態下，不易引發電極間的貫通性擊穿。但操作過電壓、雷電過電壓或快速暫態過電壓(Very Fast TransientOvervoltage-VFTO)作用下，不但電場強度增大，而且電壓變化梯度很大，放電通道可能會發展為貫通性擊穿故障。金屬突起在GIS內導體和外殼內壁均有可能出現，但由于GIS外殼的曲率半徑比高壓導體大，高壓導體上的突起物更容易引發局部放電。

突出物在高壓導體上時，局部放電主要發生在工頻電壓的負半周峰值附近；突出物在接地外殼上時，局部放電則主要發生在工頻電壓的正半周峰值附近。因此，相對于突出物電極來說，這種局部放電主要發生在負極性電壓下，以電暈流注與莖先導放電為主要形式。