高电压测试设备通用技术条件
(第4部分：局部放电测量仪)
本标准是根据原国家经济贸易委员会电力司《关于确认1999年度电力行业标准制、修订计划项目的通知》（电力[2000]22号）下达的《高电压测试仪器通用技术条件》标准项目的制定任务安排制定的。
DL/TT846《高电压测试仪器通用技术条件》是一个系列标准，本次发布9个部分：
——第1部分：高电压分压器测量系统；
——第2部分：冲击电压测量系统；
——第3部分：高压开关综合测试仪；
——第4部分：局部放电测量仪；
——第5部分：六氟化硫微量水分仪；
——第6部分：六氟化硫气体检漏仪；
——第7部分：绝缘油介电强度测试仪；
——第8部分：有载分接开关测试仪；
——第9部分：真空开关真空度测试仪。
本部分是DL/TT846《高电压测试仪器通用技术条件》的第4部分。
本部分在编写过程中，考虑了国内外局部放电测量仪的类型多种多样，规定了相应的技术条件和试验方法
本部分由中国电力企业联合会提出。
本部分由全国高压电气安全标准化技术委员会归口。
本部分起草单位：武汉高压研究所、山东电力研究院、扬州新亚高电压测试制备厂。
本部分起草人：罗先中、刘民、伍志荣、蔡崇积、陈宏元、聂德鑫。
本部分委托武汉高压研究所负责解释。
高电压测试设备通用技术条件
第4部分：局部放电测量仪
1 范围
DL/T 846的本部分规定了局部放电测量仪（符合GB/T 7354规定、采用脉冲电流法的局部放电测量仪器，有采用示波屏的模拟式和采用数字技术的数字式两种类型）的功能特性、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、储运方法。
本部分适用于局部放电测量仪的生产制造、检验、验收和使用。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过DL/T 846的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB l91 包装储运图示标志EQV ISO 780：1997
GB 3100 国际单位制及其应用EQV ISO 1000：1992
GB 3101 有关量、单位和符号的一般原则EQA ISO 31/0：1992
GB/T 4793.1—1995 测量、控制和试验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求IDT ICE 61010-1：1990
GB/T6593 电子测量仪器质量检验规则
GB/T 7354 局部放电测量
3 术语和定义
GB/T 7354确立的以及下列术语适用于DL/T846的本部分。
3.l局部放电测量仪的脉冲响应 pulse response of partial discharge detector
局部放电测量仪的测量回路被注入校准脉冲信号时，其对应的脉冲输出显示。该显示可以是在有刻度的屏幕上显示的脉冲波高度，也可以是在其他指示装置上对应的读数。
3.2 校准脉冲发生器哎 calibrated pulse generator
能产生己知电荷q
的短电流脉冲的脉冲发生器。
3.3 调谐电容C
r resonance capacitance C
r
调谐型测量阻抗的输入端等效电容。当调谐电容值落在测量阻抗标称调谐电容范围内时，可以使测量灵敏度接近最高。
3.4 测量灵敏度q
s detectable sensitivity q
s
局部放电测量仪对一定的测量回路，以一定的信噪比（通常取信噪比S/N=2）所能测量到的最小视在电荷量。
3.5 双脉冲发生器 twin-pulse generator
可以产生时延可调节、幅值相同的双校准脉冲的脉冲发生器。
4 产品分类与型号
4.1 产品分类
产品分为两类：
a）模拟式局中放电测理仪，其分类编号为“1”；
b）数字式局中放电测理仪，其分类编号为“2”；
4.2 型号命名
5 技术要求
5.1 一般要求
局部放电测理仪应按经规定程序批准的图样及技术文件制造。
局部放电测量仪的额定使用条件如表1所示。在该条件下，局部放电测量仪应能正常工作。
表1 局部放电测量仪的额定使用条件
5.2 外观质量
局部放电测量仪机箱外壳应无明缺陷，电镀、氧化层、漆层等涂层良好，不应有起层、剥落现象。外壳应无锐口、尖角等。
面板上各种量与单位的文字符号应符合GB3100及GB3101的要求，印刷或刻字应清晰，且不易被擦掉。
应具有与机壳可靠连接的单独的接地端子。
5.3 示波屏显示特性
调节聚焦旋钮应能使示波屏上时基扫描线及脉冲信号清晰可辨。
调节亮度旋钮应能使示波屏上时基扫描线及脉冲信号有足够的亮度（在正常使用情况下易于观察）。
本条规定仅针对模拟式局部放电测量仪。
5.4 系统软件
系统软件应能正常启动，所有功能模块应能正确无误的运行，并符合产品说明书中的规定。
本条规定仅针对数字式局部放电测量仪。
5.5 频带与截止频率
局部放电测量仪的频带与截止频率和产品说明书中的规定值之间的误差不应超过±10%。
5.6 视在电荷量q的测量基本误差
线性度误差应不大于±10%。
对正负脉冲响应的不对称度误差应不大于±10%。
量程换档误差应不大于±10%。
低重复率脉冲响应误差应不大于±10%。
5.7 脉冲分辨时间
局部放电测量仪的脉冲分辨时间不应超过l00μs。在有关技术文件中应提供此数据。
5.8 脉冲重复率n
局部放电测量仪的脉冲重复率测量误差应不大于±10%。
本条规定仅针对有此测量功能的局部放电测量仪。
5.9 测量灵敏度q
s
局部放电测量仪的有关技术文件中应提供仪器自噪声水平及对特定试品电容量所能达到的测量灵敏度值。
5.10 测量阻抗
a）技术文件申应标明其最大允许工作电流。测量阻抗在通以该电流时连续工作lh应无任何损坏。
b）应有过电压保护装置，能承受雷电标准冲击电压100V而不损坏。
5.11 稳定性
局部放电测量仪连续工作8h后，注入恒定幅值的校准脉冲信号时，其脉冲响应值的变化应不超过±3%。
5.12 校准脉冲发生器
a）校准脉冲电压波形的上升时间 L应不大于0.lμs，下降时间计应不小于l00μs。
b）校准电荷量允许误差为±10%。
c）校准脉冲发生器的内阻应不大于100Ω（对应l00pF的校准电容）。
5.13 安全要求
a）局部放电测量仪应满足GB 4793.1—1995规定中I类仪器的要求。
b）局部放电测量仪的电源变压器一次侧与仪器主接地极间的绝缘电阻应不小于2MΩ，并能耐受1.5kV工频电压lmin，不应飞弧和击穿。
5.14 机械强度
局部放电测量仪应具有足够的机械强度，应能承受跌落试验和冲击锤试验而
6 试验方法
6.l 试验的环境条件
参见表1所示局部放电测量仪的额定使用条件，同时应有良好电磁屏蔽环境。
6.2 外观质量的检验
用目测和手试法。试验结果应符合5.2的规定。
6.3 示波屏显示特性的检验
调整相应控制旋钮，用目测法检查。试验结果应符合5.3的规定。
6.4 系统软件的检验
启动系统，调用所有功能模块运行，用目测法检查。试验结果应符合 5.4的规定。
6.5 频带与截止频率的测试
6.5.1 频带测试接线图
频带测试接线如图1所示。
PV—高频电压表；PF—频率计
图1 局部放电测量仪频带测试接线图
6.5.2 测试步骤
将正弦信号发生器输出信号幅值调至适当大小并维持不变，在局部放电测量仪技术文件中给出的上下截止频率之间改变正弦波的频率，找出待测仪器输出信号基本恒定区域中的峰值频率 ,以此为基准频率。对于有中心频率示值的局部放电测量仪，的误差应满足5.5的要求。
调整频率为龙的正弦波的幅值，保证被测仪器的放大部分处于正常工作状态，记录仪器的显示读数，并以此作为归一化的基准。
降低正弦波信号的频率，并保证其电压幅值不变，找出被测仪器归一化输出降到0.707时的频率点（对宽带仪器为-3dB点），此点即为实测的下限截止频率。升高正弦波信号的频率，同法找出实测的上限截止频率。
计算上、下限截止频率的误差：
(1)
式中：
——被检仪器实测截止频率，Hz；
——被检仪器标称截止频率，Hz。
此项误差应符合5.5的规定。
对多频带局部放电测量仪的每一截止频率点都应进行测试。对中心频率可调的局部放电测量仪至少应在可调范围内的三点进行测试。
6.6 视在电荷量线性度误差的测试
6.6.1 测试接线图
测试接线图如图2。应按仪器生产厂提供的技术参数、结合C
k 和C
x
的值选择
测量阻抗Z
m 和校准电容C
q
。
G—校准脉冲发生器或双脉冲发生器；OS—示波器；Z+m—测量阻抗
图2 局部放电测量仪线性度测试接线图
6.6.2 测试步骤
被测局部放电测量仪量程开关置于待测档。
改变校准脉冲发生器输出电压幅值U，被测仪器的读数从20%升到满度值，按等间隔取5点记录U与读数D
pd
。
按计算仪器每一刻度线的刻度因素。
线性度误差：
（2）
式中：
——被检仪器标称刻度因素。
此项误差应符合5.6的规定。
局部放电测量仪的每档均应进行测试。
6.7 正负脉冲响应不对称度误差的测试
6.7.l 测试接线图
测试接线图如图 2所示。
6.7.2 测试步骤
被测局部放电测量仪量程开关置于最高灵敏度档，使校准脉冲发生器输出正脉冲，改变输出电压幅值，使被测仪器的读数在满度值的50%附近，记下此时被
测仪器的读数 D
+
。再使校准脉冲发生器输出负脉冲并保持输出电压幅值与正脉
冲时相同，记下此时被测仪器的读数D
-
。
正负脉冲响应不对称度误差：
（3）此项误差应符合5.6的规定。
6.8 量程换档误差的测试
6.8.1 测试接线图
测试接线图如图2所示。
6.8.2 测试步骤
被测局部放电测量仪量程开关置于最高灵敏度档。
改变校准脉冲发生器输出电压幅值，使被测仪器的读数在满度值附近，记下此时被测仪器的读数。
将量程开关向灵敏度较低方向变换一档，校准脉冲发生器输出电压幅值增大到A倍(A为换档倍率)，记下此时被测仪器的读数。
量程换档误差：
（4）
此项误差应符合5.6的规定。
局部放电测量仪的每档均应进行测试。
6.9 低重复率脉冲响应误差的测试
6.9.1 测试接线图
测试接线图如图2所示。
6.9.2 测试步骤
被测局部放电测量仪量程开关置于待测档。
调节校准脉冲发生器输出脉冲频率为 lkHz，改变输出电压幅值，使被测仪器的读数在满度值附近，记下此时被测仪器的读数。保持校准脉冲发生器输出电压幅值不变，降低输出脉冲频率至50Hz，记下此时被测仪器的读数。
低重复率脉冲响应误差：
（5）
此项误差应符合5.6的规定。
6.10 脉冲分辨时间的测试
6.10.1 测试接线图
测试接线图如图2所示。
6.10.2 测试步骤
被测局部放电测量仪放大器置于最宽频带，量程开关置于合适档。
双脉冲发生器脉冲时间间隔置于200μs，保持双脉冲发生器输出电压幅值
不变，调节细调档使被测仪器的读数在满度值附近，记下此时被测仪器的读数D。
保持双脉冲发生器输出电压幅值不变，减小寻找被测仪器的读数变化为D±l0%的点，此时的付即为被测局部放电测量仪的脉冲分辨时间。
测试结果应符合5.7的规定。
6.11 脉冲重复率的测试
6.11.1 测量接线图
测量接线图见图2所示。
6.11.2 测量步骤
改变校准脉冲发生器输出电压幅值，使被测仪器的读数在满度值附近，调节脉冲重复率，使被测仪器放电重复率指示读数在满度值附近，记下此时被测仪器重复率的读数n
x
和实际的重复率n。
脉冲重复率的测量误差：
（6）
此项误差应符合5.8的规定。
6.12 测量灵敏度的测试
6.12.1 测量接线图
测量接线图见图2。
6.12.2 测量步骤
被测局部放电测量仪量程开关置于最高灵敏度档，细调档置于增益最高位置，放大器频带置于最宽频带。改变校准脉冲发生器输出电压幅值，使待测仪器输出显示的脉冲高度为基线噪声的2倍。记下此时校准脉冲发生器的输出电压幅
值U
q
。
测量灵敏度：
此项指标应符合5.9的规定。
局部放电测量仪的每一使用的测量阻抗都应测试。图2中的C
k 、C
x
、C
q
应根
据测量阻抗的不同而重新选择，测量回路应有良好屏蔽。
6．13 测量阻抗的测试
6.13.1 阻抗通流能力的测试
测试接线图见图3。调节交流调压器使通过测量阻抗的工频电流达到额定电流，并持续lh后应仍能正常工作，无异味、冒烟等异常现象。
PV—交流电压表；PA—交流电流表；Z—测量阻抗
图3 测量阻抗通流能力测试接线图
6.13.2 测量阻抗过电压保护性能的测试
测试接线图见图4。
冲击电压发生器产生幅值为l00V的雷电标准冲击电压一次，过10s后再加一次。之后，被测测量阻抗和局部放电测量仪都应能正常工作。
OS—示波器；Zm—测量阻抗
图4 测量阻抗过电压保护性能测试接线图
6.14 稳定性测试
测试接线图见图2。
将局部放电测量仪开机连续工作8h，注入恒定幅值的校准脉冲信号，记下其刚开机和连续工作8h后的脉冲响应值。
此项指标应符合5.11的规定。
6.15 校准脉冲发生器的测试
6.15.1 校准脉冲电压波形的测试
用频带不小于100MHz的示波器测量，其示波器输入阻抗应足够高（不小于lOMΩ），并应测量校准脉冲发生器的校准电容前的电压波形。
由示波器上读取校准脉冲电压波形的上升时间t
（取10%至90%幅值的时间）
r
。
和下降时间t
f
此项指标应符合5.12的规定。
对校准脉冲发生器的每一个电压档都应测试其电压波形。
6.15.2 校准电荷量的测试
用频带不小于100MHz的示波器测量校准脉冲电压幅值，应测量校准脉冲发生器的校准电容前的电压幅值；用电容表或电容电桥测量校准电容值，应断开校
准电容的所有外连接后再进行测量。由示波器上读取校准脉冲电压的幅值C
q
。用
电容表读取校准电容值C
q
。
校准电荷量的测量误差：
（7）式中：
U——被检校准脉冲发生器标称电压幅值；
C——被检校准脉冲发生器标称电容值。
此项误差应符合5.12的规定。
对校准脉冲发生器的每一个电压档、电容档都应进行测试，并按式（7）计算校准电荷量的测量误差。
6.15.3 校准脉冲发生器内阻的测试
测试接线图见图5。
断开图5中开关S，将被检校准脉冲发生器输出脉冲通过电容C接到示波器
输入端，读出示波器显示的电压波形的峰值U
p
。将开关S合上，调节可变电阻器
R w 使示波器显示的电压波形的峰值降为U
p
/2，则此时可变电阻器Rw的值即为校
准脉冲发生器内阻值。
图5 校准脉冲发生器内阻测试接线图
此项误差应符合5.12的规定。
6.16 安全要求
6.16.1 绝缘电阻
用输出电压1000V的兆欧表，测试局部放电测量仪的主电源对接地端的绝缘电阻。此项指标应符合5.13的规定。
6.16.2 耐压测试
应参照GB4793.1的有关规定，施加1.5kV工频电压进行试验，试验结果应满足5.13 规定。
将局部放电测量仪放置在平整坚硬的平面上，以待测仪器的每一边为轴，把对应的一边抬高到距试验平面200mm的高度或成30o夹角（取较不严格的条件），然后让仪器自由跌落在试验平面上。每边一次，共做四次。试验结果应满足5.14 规定。
7 检验规则
7.1 型式试验
在下列情况下需进行型式试验：
a）新设计的仪器在产品鉴定投产前；
b）设计、工艺或主要元器件、材料的变更可能影响仪器性能时；c）停产一年的仪器再次投入生产时；
d）连续生产的仪器每三年需进行一次；
e）法定产品质量监督部门认为需要时。
型式试验的项目和检验方法按表2的规定进行。
7.2 出厂例行试验
由局部放电测量仪的制造厂质检部]对生产的每一台仪器进行检验。出厂例行试验的项目和检验方法按表2的规定进行。
7.3 合格判定
按GB/T6593的要求来进行合格判定。
表2 局部放电测量仪试验的项目和检验方法
序号试验项目
本标准条款
型式试验出厂例行试验技术要求试验方法
1 外观质量 5.
2 6.2 √√
2 示波屏显示特性 5.
3 6.3 √√
3 系统软件 5.
4 6.4 √√
4 频带与截止频率 5.
5 6.5 √√
5 测量基本误差 5.
6 6.6~6.9 √√
6 脉冲分辨时间 5.
7 6.10 √
7 脉冲重复率 5.8 6.11 √
8 测量灵敏度 5.9 6.12 √√9
测量阻抗通流能
力
5.10a）
6.13.1 √√10
测量阻抗过电压
保护性能
5.10b)
6.13.2 √
11 稳定性 5.11 6.14 √√
12 校准脉冲发生器 5.12 6.15 √√
13 安全要求 5.13 6.16 √
14 机械强度 5.14 6.17 √
8 标志、包装、储运
8.1 标志
局部放电测量仪醒目位置应标明以下内容：
a）产品名称、型号；
b）制造厂名称和地址；
c）出厂编号和生产日期。
8.2 包装
局部放电测量仪包装箱内应配件齐全，并附有下列文件：
a）产品合格证和出厂报告；
b）装箱交货清单；
c）使用说明书。
包装箱应符合防潮、防尘、防振的要求。
外包装箱上应有“小心轻放”、“怕湿”、“向上”等标志，标志应符合GB191的规定。
8.3 储运
运输储存过程中应置于干燥的车箱、仓库中，并注意防雨、防机械损伤。
存放产品的库房环境温度应为0℃~40℃，相对湿度小于80%，应清洁，无酸碱等腐蚀性气体，无强烈的机械冲击和振动，产品应平放。
南京理工大学标准答案纸 课程名称： 高电压技术 专业、班级： 电气工程及其自动化（本科） 一、填空 （ 10 分） 1 、在极不均匀电场中，间隙完全被击穿之前，电极附近会发生 电晕 ，产生暗蓝色的晕光。 2 、冲击电压分为 雷电冲击电压 和 操作冲击电压 。 3 、固体电介质的击穿有 电击穿 、 热击穿 和 电化学击穿 等形式。 4、某 110KV 电气设备从平原地区移至高原地区，其工频耐压水平将 下降。 5 、在线路防雷设计时， 110KV 输电线路的保护角一般取 20 o 。 6 、 累暴日 是指一年中有雷暴的天数。 7 、电压直角波经过串联电容后，波形将发生变化，变成 指数 波。 二、选择 （10 分） 1．解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（ B ）。 A ．汤逊理论 B ．流注理论 C ．巴申定律 D ．小桥理论 2．若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是（ C ）。 A ．电化学击穿 B ．热击穿 C ．电击穿 D ．各类击穿都有 3．下列试验中，属于破坏性试验的是（ B ）。 A ．绝缘电阻试验 B ．冲击耐压试验 C ．直流耐压试验 D ．局部放电试验 4．输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（ C ）。 A ．成正比 B ．成反比 C ．无关 D ．不确定 5．下列不属于输电线路防雷措施的是（ C ）。 A ．架设避雷线 B ．架设耦合地线 C ．加设浪涌吸收器 D ．装设自动重合闸 三、名词解释 （15 分） 1、自持放电和非自持放电 答：必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电 不需其他任何加外电离因素而仅由电场的作用就能自行维持的放电称为自持放电。 2、介质损失角正切 I I R I C R I c U C I R I U
第一篇绝缘的基本理论 第一章气体的绝缘特性 1、气体中带电质点产生的方式: 热电离、光电离、碰撞电离、表面电离 2、气体中带电质点消失的方式: 流入电极、逸出气体空间、复合 3、电子崩与汤逊理论:电子崩的形成、汤逊理论的基本过程及适用范围 4、巴申定律及其适用范围:击穿电压与气体相对密度和极间距离乘积之间的关系。两者乘积大于0.26cm时,不再适用 5、流注理论: 考虑了空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用，适用两者乘积大于0.26cm时的情况 6、均匀电场与不均匀电场的划分:以最大场强与平均场强之比来划分。 7、极不均匀电场中的电晕放电:电晕放电的概念、起始场强、放电的极性效应 8、冲击电压作用下气隙的击穿特性:a.雷电和操作过电压波的波形 b. 冲击电压作用下的放电延时与伏秒特性 c.50%击穿电压的概念 9、电场形式对放电电压的影响:均匀电场无极性效应、各类电压形式放电电压基本相同、分散性小 极不均匀电场中极间距离为主要影响因素、极性效应明显。 10、电压波形对放电电压的影响: a.电压波形对均匀和稍不均匀电场影响不大b.对极不均匀电场影响相当大 c.完全对称的极不均匀场：棒棒间隙 d.极大不对称的极不均匀场：棒板间隙 11、气体的状态对放电电压的影响:湿度、密度、海拔高度的影响 12、气体的性质对放电电压的影响： 在间隙中加入高电强度气体,可大大提高击穿电压，主要指一些含卤族元素的强电负性气体，如SF6 13、提高气体放电电压的措施：a.电极形状的改进b.空间电荷对原电场的畸变作用 c.极不均匀场中屏障的采用 d.提高气体压力的作用 e.高真空 f.高电气强度气体SF6的采用 14、沿面放电的概念：沿着固体介质表面发展的气体放电现象。多发生在绝缘子、套管与空气的分界面上。 15 提高沿面放电电压的措施：a.屏障b.屏蔽c.表面处理d.应用半导体材料e.阻抗调节 习题 1.1 1.3 1.4 1.9 1.13 1.14 1.16 第2章液体和固体介质的绝缘特性 1、电介质的极化 极化：在电场的作用下，电荷质点会沿电场方向产生有限的位移现象，并产生电矩（偶极矩）。 介电常数：电介质极化的强弱可用介电常数的大小来表示，与电介质分子的极性强弱有关。 极性电介质和非极性电介质：具有极性分子的电介质称为极性电介质。 由中性分子构成的电介质。 极化的基本形式:电子式、离子式（不产生能量损失） 转向、夹层介质界面极化（有能量损失） 2、电介质的电导泄漏电流和绝缘电阻 气体的电导:主要来自于外界射线使分子发生电离和强电场作用下气体电子的碰撞电离 液体的电导:离子电导和电泳电导 固体的电导离子电导和电子电导 3、电介质的损耗a.介质损耗针对的是交流电压作用下介质的有功功率损耗b.介质损耗一般用介损角的正切值来表示 4、提高液体电介质击穿电压的措施:提高油品质，采用覆盖、绝缘层、极屏障等措施 5、固体电介质的击穿:电击穿、热击穿、电化学击穿的击穿机理及特点 6、影响固体电介质击穿电压的主要因素: 电压作用时间温度电场均匀程度受潮累积效应机械负荷 第二篇电气设备试验 第3章电气设备的绝缘试验 电气绝缘非破坏性试验 1、绝缘电阻与吸收比的测量：a.用兆欧表来测量电气设备的绝缘电阻 b.吸收比K定义为加压60s时的绝缘电阻与15s时的绝缘电阻比值。 c.K恒大于1，且越大表示绝缘性能越好。 d.大容量电气设备中，吸收现象延续很长时间，吸收比不能很好地反映绝缘的真实状态，可用极化指数再判断。 e.测量绝缘电阻能有效地发现总体绝缘质量欠佳；绝缘受潮；两极间有贯穿性的导电通道；绝缘表面情况不良。 2、泄漏电流的测量：测量泄漏电流从原理上来说，与测量绝缘电阻是相似的，能发现一些尚未完全贯通的集中性缺陷，原因在于:a.在试品上的直流电压要比兆欧表的工作电压高得多，故能发现兆欧表所不能发现的某些缺陷.b.加在试品上的直流电压是逐渐增大的，可以在升压过程中监视泄漏电流的增长动向。 3、介质损耗角正切的测量：a.tanδ能反映绝缘的整体性缺陷(例如全面老化)和小电容试品中的严重局部性缺陷。根据tan δ随电压而变化的曲线，可判断绝缘是否受潮、含有气泡及老化的程度。b.西林电桥法测量的基本原理
高电压技术第5章习题 答案 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
第五章电气绝缘高电压试验 5-1简述直流耐压试验与交流相比有哪些主要特点。 5-2直流耐压试验电压值的选择方法是什么 5-3高压实验室中被用来测量交流高电压的方法常用的有几种 5-4简述高压试验变压器调压时的基本要求。 5-5 35kV电力变压器，在大气条件为时做工频耐压试验，应选用球隙的球极直径为多大球隙距离为多少 5-6工频高压试验需要注意的问题 5-7简述冲击电流发生器的基本原理。 5-8冲击电压发生器的起动方式有哪几种 5-9最常用的测量冲击电压的方法有哪几种
5-1简述直流耐压试验与交流相比有哪些主要特点。 答：（1）直流下没有电容电流，要求电源容量很小，加上可么用串级的方法产生高压直流，所以试验设备可以做得比较轻巧，适合于现场预防性试验的要求。特别对容量较大的试品，如果做交流耐压试验，需要较大容量的试验设备，在一般情况下不容易办到。而做直流耐压试验时，只需供给绝缘泄漏电流（最高只达毫安级），试验设备可以做得体积小而且比较轻便，适合现场预防性试验的要求。 （2）在试验时可以同时测量泄漏电流，由所得的“电压一电流”曲线能有效地显示绝缘内部的集中性缺陷或受潮，提供有关绝缘状态的补充信息。 （3）直流耐压试验比之交流耐压试验更能发现电机端部的绝缘缺陷。其原因是直流下没有电容电流流经线棒绝缘，因而没有电容电流在半导体防晕层上造成的电压降，故端部绝缘上分到的电压较高，有利于发现该处绝缘缺陷。 （4）在直流高压下，局部放电较弱，不会加快有机绝缘材料的分解或老化变质，在某种程度上带有非破坏性试验的性质。 5-2直流耐压试验电压值的选择方法是什么 答：由于直流下绝缘的介质损耗很小，局部放电的发展也远比交流下微弱，所以直流下绝缘的电气强度一般要比交流下的高。在选择试验电压值时必须考虑到这一点，直流耐压试验所用的电压往往更高些，并主要根据运行经验来确定，一般为额定电压的2倍以上，且是逐级升压，一旦发现异常现象，可及时停止试验，进行处理。直流耐压试验的
《高电压工程》习题答案 第一章 1. 解释绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、tan δ的基本概念。为什 么可以用这些参数表征绝缘介质的特性? 绝缘电阻：电介质的电阻率很大，只有很小的泄漏电流（一般以 μA 计）流过电介质，对应的电阻很大，称为绝缘电阻。绝缘电阻是 电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。绝缘电阻值的大小常能灵敏 的反映绝缘情况，能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污，以及绝 缘击穿和严重过热老化等缺陷。 吸收比：吸收比K 定义为加上直流电压后60s 与15s 时的绝缘电阻值之比。即s s R R K 1560=。若绝缘良好，比值相差较大；若绝缘裂化、受潮或有缺陷，比值接近于1，因此绝缘实验中可以根据吸收比K 的 大小来判断绝缘性能的好坏。 泄漏电流：流过电介质绝缘电阻的纯阻性电流，不随时间变化， 称为泄漏电流。泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下，流经绝缘部分的电流，因此，它是衡量电器绝缘性 好坏的重要标志之一。 tan δ ：介质损耗因数是在交流电压作用下，电介质中电流的有 功分量与无功分量的比值。即C R I I = δtan 。tan δ是反映绝缘介质损耗大小的特征参数。
2. 为什么一些电容量较大的设备如电容器、电力电缆等经过直流高压实验后，要用接地棒将其两极间短路放电长达5-10min? 因为容型设备的储存电荷较多，放电实质是一个RC电路，等效的公式为U（1-e T），其中时间常数T=R*C ，电容越大，放电的时间越长。为了操作安全以及不影响下一次试验结果，因此要求电容要充分放电至安全程度，时间长达5-10min。 3. 试比较气体、液体、固体电介质的击穿场强大小及绝缘恢复特性。 固体电介质击穿场强最大，液体电介质次之，气体电介质最小；气体电介质和液体电介质属于自恢复绝缘，固体电介质属于非自恢复绝缘。 4. 何谓电介质的吸收现象?用电介质极化、电导过程的等值电路说明出现此现象的原因。为什么可以说绝缘电阻是电介质上所加直流电压与流过电介质的稳定体积泄漏电流之比? （1）一固体电介质加上直流电压U，如图1-1a所示观察开关S1合上之后流过介质电流i的变化情况。电流从大到小随时间衰减，最终稳定于某一数值，此现象称为“吸收现象”。如图1-1b所示。 图1-1 直流电压下流过电介质的电流
高电压技术实验实验报告(二)
----高电压技术实验报告 高电压技术实验报告 学院电气信息学院
专业电气工程及其自动化
实验一．介质损耗角正切值的测量 一．实验目的 学习使用QS1型西林电桥测量介质损耗正切值的方法。 二．实验项目 1．正接线测试 2．反接线测试 三．实验说明 绝缘介质中的介质损耗（P=ωC u2 tgδ）以介质损耗角δ的正切值(tgδ)来表征,介质损耗角正切值等于介质有功电流和电容电流之比。用测量tgδ值来评价绝缘的好坏的方法是很有效的，因而被广泛采用，它能发现下述的一些绝缘缺陷： 绝缘介质的整体受潮； 绝缘介质中含有气体等杂质； 浸渍物及油等的不均匀或脏污。 测量介质损耗正切值的方法较多，主要有平衡电桥法（QS1），不平衡电桥法 及瓦特表法。目前，我国多采用平衡电桥法，特别是 工业现场广泛采用QS1型西林电桥。这种电桥工作电 压为10Kv，电桥面板如图2-1所示，其工作原理及操 作方法简介如下： ⑴．检流计调谐钮⑵．检流计调零钮 ⑶．C4电容箱（tgδ）⑷．R3电阻箱 ⑸．微调电阻ρ（R3桥臂）⑹．灵敏度调节钮 ⑺．检流计电源开关⑻．检流计标尺框
⑼．+tg δ/-tg δ及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮 ⑽．检流计电源插座 ⑾．接地 ⑿．低压电容测量 ⒀．分流器选择钮 ⒁．桥体引出线 1）工作原理： 原理接线图如图2-2所示，桥臂BC 接入标准电容C N （一般C N =50pf ），桥臂BD 由固定的无感电阻R 4和可调电容C 4并联组成，桥臂AD 接入可调电阻R 3，对角线AB 上接入检流计G ，剩下一个桥臂AC 就接被试品C X 。 高压试验电压加在CD 之间，测量时只要调节R 3 和C 4就可使G 中的电流为零，此时电桥达到平衡。由电桥平衡原理有： BD CB AD CA U U U U = 即： BD CB AD CA Z Z Z Z = （式 2-1） 各桥臂阻抗分别为： X X X X CA R C j R Z Z ?+= =?1 4 44 41R C j R Z Z BD ?+= =? 3 3R Z Z AD == N N CB C j Z Z ?1= = 将各桥臂阻抗代入式2-1，并使等式两边的实部和虚部分别相等，可得： 3 4R R C C N X ? = 4 4 R C tg ??=?δ （式 2-2） 在电桥中，R4的数值取为=10000/π=3184（Ω），电源频率ω=100π，因此： QS1西林电桥面板图 QS1西林电桥面板图
理工大学标准答案纸 课程名称：高电压技术专业、班级：电气工程及其自动化（本科） 一、填空（10分） 1、在极不均匀电场中，间隙完全被击穿之前，电极附近会发生电晕，产生暗蓝色的晕光。 2、冲击电压分为雷电冲击电压和操作冲击电压。 3、固体电介质的击穿有电击穿、热击穿和电化学击穿等形式。 4、某110KV电气设备从平原地区移至高原地区，其工频耐压水平将下降。 5、在线路防雷设计时，110KV输电线路的保护角一般取 20o。 6、累暴日是指一年中有雷暴的天数。 7、电压直角波经过串联电容后，波形将发生变化，变成指数波。 二、选择（10分） 1．解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（ B ）。 A．汤逊理论B．流注理论 C．巴申定律D．小桥理论 2．若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是（ C ）。 A．电化学击穿B．热击穿 C．电击穿D．各类击穿都有 3．下列试验中，属于破坏性试验的是（ B ）。 A．绝缘电阻试验B．冲击耐压试验 C．直流耐压试验D．局部放电试验 4．输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（ C ）。 A．成正比B．成反比 C．无关D．不确定 5．下列不属于输电线路防雷措施的是（ C ）。 A．架设避雷线B．架设耦合地线 C．加设浪涌吸收器D．装设自动重合闸 三、名词解释（15分） 1、自持放电和非自持放电 答：必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电 不需其他任何加外电离因素而仅由电场的作用就能自行维持的放电称为自持放电。 2、介质损失角正切 I c I C U C I I R I
答：电流与电压的夹角 是功率因数角，令功率因数角的余角为δ ， 显然R I 是I 中的有功分量，其越大，说明介质损耗越大，因此δ角的大小可以反映介质损耗的大小。于是把δ角定义为介质损耗角。RC C U R U I I tg C R 1/ 3、吸收比和极化指数 答：加压60秒的绝缘电阻与加压15秒的绝缘电阻的比值为吸收比。 加压10分钟的绝缘电阻与加压1分钟的绝缘电阻的比值为极化指数。 4、反击和绕击 答：雷击线路杆塔顶部时，由于塔顶电位与导线电位相差很大，可能引起绝缘子串的闪络，即发生反击。 雷电绕过避雷线击于导线，直接在导线上引起过电压，称为绕击。 5、保护角 答：保护角是指避雷线与所保护的外侧导线之间的连线与经过避雷线的铅垂线之间的夹角。 四、简答：（45分） 1、简述汤逊理论和流注理论的异同点，并说明各自的适用围。 答：汤逊理论和流注理论都是解释均匀电场的气体放电理论。 前者适用于均匀电场、低气压、短间隙的条件下；后者适用于均匀电场、高气压、长间隙的条件下。 不同点： （1）放电外形 流注放电是具有通道形式的。根据汤逊理论，气体放电应在整个间隙中均匀连续地发 展。 （2）放电时间 根据流注理论，二次电子崩的起始电子由光电离形成，而光子的速度远比电子的大，二次电子崩又是在加强了的电场中，所以流注发展更迅速，击穿时间比由汤逊理论推算的小得多。 （3）阴极材料的影响 根据流注理论，大气条件下气体放电的发展不是依靠正离子使阴极表面电离形成的二次电子维持的，而是靠空间光电离产生电子维持的，故阴极材料对气体击穿电压没有影响。根据汤逊理论，阴极材料的性质在击穿过程中应起一定作用。实验表明，低气压下阴极材料对击穿电压有一定影响。 2、试解释沿面闪络电压明显低于纯空气间隙的击穿电压的原因。 答：当两电极间的电压逐渐升高时，放电总是发生在沿固体介质的表面上，此时的沿面闪络电压已比纯空 气间隙的击穿电压低很多，其原因是原先的均匀电场发生了畸变。产生这种情况的原因有： （1）固体介质表面不是绝对光滑，存在一定的粗糙程度，这使得表面电场分布发生畸变。 （2）固体介质表面电阻不可能完全均匀，各处表面电阻不相同。 （3）固体介质与空气有接触的情况。 （4）固体介质与电极有接触的状况。 3、固体电介质的电击穿和热击穿有什么区别？ 答：固体电介质的电击穿过程与气体放电中的汤逊理论及液体的电击穿理论相似，是以考虑在固体电介质 中发生碰撞电离为基础的，不考虑由边缘效应、介质劣化等原因引起的击穿。电击穿的特点是：电压作用时间短，击穿电压高，击穿电压与环境温度无关，与电场均匀程度有密切关系，与电压作用时间关系很小。 电介质的热击穿是由介质部的热不平衡过程所造成的。热击穿的特点是：击穿电压随环境温度的升高
1 高电压工程第二版答案1到11章25 2 ----------------------------------------------------------------3 ---------------- 4 1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空；1-2答：自持放电的5 条件是式（1-9），物理意义；1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间6 隙；1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒；1-5答：冲击特点见7 P23：①当冲击电压很低时；1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于；8 1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—；1-8答：影 9 10 11 1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空间碰撞电离。②正离子12 碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。汤逊理论是在气压较低，Pd 13 值较小的条件下的放电基础上建立起来的，因此这一理论可以较好地解释低气14 压，短间隙中的放电现象，对于高气压，长间隙的放电现象无法解释（四个方15 面大家可以看课本P9）。流注理论认为：。。。（P11最下面），该理论适用于高气16 压长间隙的放电现象的解释。 17 18 1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义为：当一个电子从阴极发出19 向阳及运动的过程中，发生碰撞电离，产生正离子，在正离子到达阳极后，碰20 撞阴极再次产生电子，只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩，21 进而出现自持放电现象。因此该式为自持放电的条件。 22
23 1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙内的流注一旦形成，放24 电将达到自持的成都，间隙就被击穿；极不均匀场放电特点：P13下侧。 25 26 1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒—板，棒--棒，正极性27 棒—板。其中板--板之间相当于均匀电场，因此其击穿电压最高，其余三个的28 原因见P20图1-20以及上面的解析。 29 30 1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时。。。②随着电压的升高。。。 31 ③随着电压继续升高。。。④最后。。。用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿 32 特性，但是工程上为方便起见，通常用平均伏秒特性或者50％伏秒特性来表示33 气体间隙的冲击穿特性。 34 35 1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于（P23最下面）并且通过36 伏秒特性，可以进一步对保护间隙进行改进设计，从而更好地保护电气设备的37 绝缘。 38 39 1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—P20，包括均匀场，稍不均40 匀场，极不均匀场的放电特点。（2）雷电冲击电压作用下的特点：同1-5题。（3）41 操作冲击电压作用下的特点：P25第二段：研究表明。。。。正极性操作冲击电压42 击穿电压较负极性下要低得多。 43
第一章交流高电压试验设备 1.何为高压试验变压器？高压试验变压器的作用。试验变压器相对电力变压器有哪些主要区别？ 2.已知试品的电容量和试验电压，如何正确选择工频试验变压器的电压和容量？ 3.什么是全绝缘变压器？什么是半绝缘变压器？它们的特点各是什么？ 4.串级高压试验变压器的基本原理。 5.自耦式串接试验变压器（单套管）的原理。 6.什么情况下选择串级试验变压器？它的主要特点有哪些？ 7.“清华大学编”教材P13，图1-15为2250kV A，2250kV三级串级试验变压器，每台变压器的额 定电压为750kV，试标出各级高压套管的对地电位，以及各均压环的对地电位。 8.为什么串级试验变压器的短路电抗比单台试变的短路电抗大许多？ 9.串级试验变压器的优缺点。 10.短路电抗大的危害有哪些？试验变压器的短路电抗及降低短路电抗的方法。 11.目前常用的调压方式有哪几种？它们各有什么特点？ 12.移圈式调压器的工作原理。 13.用铜球测量试验变压器的输出电压时为什么要制订校正曲线？如何制定？ 14.进行工频高压试验对试验电压的波形有何要求？分析波形畸变的原因？可以采取哪些措施改善 波形？ 15.什么叫容升效应？它会给输出电压的测量带来什么后果？ 16.阐述工频试验接线图中R1、R2的作用及选择原则。 17.试验变压器试品闪络引起的恢复过电压的形成条件及防止措施。 18.叙述工频高压串联谐振装置的工作原理。 19.试画一完整的工频试验接线图（包括测量和保护），并分析试变保护电阻R对输出电压的影响。 20.试验变压器的工作接线，分析保护电阻的作用。 第二章直流高电压试验设备 1.高压直流设备中半波整流及全波整流的原理。 2.高压直流设备的基本参数及计算方法。 3.高压硅堆的主要技术参数。 4.整流回路的δU，δUa，△U，S的计算。 5.直流高压串级发生器的工作原理（主要计算：δU，△U及S）。 6.直流高压串级发生器减小脉振的方法。 7.半波整流电路，倍压整流电路和直流高压串级发生器的δU与△U如何计算？ 8.倍压电路中，C2为什么能充电到2Um(无负荷时)？电路中各点的电位是如何变化的？ 9.直流高压装置中的保护电阻R起什么作用？如何选择？它与工频高压试验中的R相比有何异 同？
高电压测试技术-高电压测试技术 高电压测试技术-正文 研究各种高电压和大电流的产生、测量、试验及应用的一门工程技术。是高电压技术的重要组成部分。高电压测试技术主要用于电力设备绝缘试验、开关设备断流试验、电力系统过电压测试以及各种类型放电现象的试验研究等。除传统的应用领域外，它还广泛应用于机加工、纺织、印刷、除尘、勘探、医疗等各种行业，并已成为激光、高能粒子、热核聚变等高技术领域中不可缺少的一种技术手段。 高电压试验和应用的种类很多，需要应用各种不同的稳态或暂态的高电压和大电流。常用的稳态高电压有工频交流电压和直流电压，用作试验电压或工作电压。常用的暂态高电压和大电流有冲击电压和冲击电流以及工频振荡电流等。前者模拟雷电过电压或操作过电压，后两者分别模拟雷电流及短路电流。此外，还有一些特殊的方波电压、方波电流、强流脉冲以及纳秒级的核致电磁脉冲(NEMP)等。 高电压发生装置产生上述高电压和大电流的设备通常采用交流 高压试验变压器、直流高压发生器、冲击电压发生器、冲击电流发生器、合成振荡回路等。这些设备都是以试验变压器和高压电容器为主体，以不同接线所构成。试验变压器可产生工频交流高电压，也可用作其他设备的交流高压电源。高压电容器与硅堆等组成的各种整流回路，可产生直流高电压，也可用作其他设备的直流高压电源。多台高压电容器并联充电、串联放电的Marx回路可产生很高的冲击电压。多台高压电容器并联，通过低阻抗放电可产生很大的冲击电流；若通过电感线圈放电，则可产生衰减振荡的电流或电压，并可用以构成振荡回路等。除上述常规设备外，还可由这些设备改装或组合，用以产生陡波冲击电压、交流叠加冲击波电压等；也可利用高压电容器等基本部件构成各种各样的特殊设备，例如电容电感链型回路或同轴型形成线，它们都可产生很高的方波电压或很大的方波电流等。
高电压 一、填空题(每空1分，共40分) 1.气体放电与气体压强及气隙长度的乘积pd 有关，pd 值较小时气体放电现象可用__汤逊理论_____进行解释；pd 值较大时，一般用__流注理论___进行解释。 2.按照外界能量来源的不同，游离可分为碰撞游离、___光游离____、热游离和表面游离等不同形式。 3.SF6气体具有较高的电气强度的主要原因之一是____强电负_______性。 4.在极不均匀电场中，空气湿度的增加会____提高____空气间隙击穿电压。 5.电晕放电一般发生在曲率半径较____小___的电极表面附近。 6.通常用____等值附盐密度_____来表征绝缘子表面的污秽度。 7.形成表面污闪的必要条件是___局部放电____的产生，流过污秽表面的____泄漏电流____足以维持一定程度的热游离是闪络的充分条件。 8.对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是__改善（电极附近的）电场分布_____。 9.当绝缘油干净时，改善电场均匀程度能使持续电压作用下的击穿电压__提高______。 10.电介质的绝缘电阻随温度上升而____降低______。 11.变压器油做工频耐压试验时的加压时间通常为__1min_______。 12.测量微小的局部放电的方法是__电脉冲法（电测法）___。 13静电电压表中屏蔽电极的作用是消除___边缘效应______影响。 14.用平衡电桥法测量试品的tg δ时，若试品一极接地，则只能采用__反____接法，调节元件将处在_____高______电位。 15.工频耐压试验时，当试品的电容为C (u F)，试验电压为U (kV)，则工频试验变压器的 容量S (kV ·A)应不小于___2310CU ω-?____。 16.对变压器绕组做雷电冲击试验，除了要做全波试验，一般还要做___雷电阶段波___试验。 17.己知单位长度导线的电容和电感分别为C 。和Lo ，则波在导线上的传播速度 _____ 18.电力架空线路上雷电行波的传输速度为___3?108m/s______。 19.电力电缆上雷电行波的传播速度为___1.5?108m/s ________。 20.行波经过并联电容或串联电感后能____降低______(抬高、降低)波的陡度。 21.交压器绕组间过电压的传递含两个分量，即__静电分量_和_电磁耦合分量_____。 22.接地装置的冲击系数α =__Ri/R____，当火花效应大于电感效应时，α 将__>1_____。 23.雷击塔次数与雷击线路次数的比值称为__击杆率_______。 24.当导线受到雷击出现冲击电晕以后，它与其它导线间的耦合系数将____增大_____。 25.避雷针的保护范围是指具有___0.1%____左右____雷击____概率的空间范围。 26.发电厂大型电网的接地电阻值除了与当地土质情况有关外，主要取决于_接地网的面积。 27·电气设备的基本冲击绝缘水平(BIL)与避雷器残压Ur 的关系为__BIL=（1.25~1.4）Ur__。 28.我国35-220kV 电网的电气设备绝缘水平是以避雷器_____5_____kA 下的残压作为绝缘配合的设计依据。 29.设变压器的激磁电感和对地杂散电容为100mH 和1000pf ，则当切除该空载变压器时，设 在电压为100kV 、电流为10A 时切断，则变压器上可能承受的最高电压为__141.4kV_______。 30.导致非线性谐振的原因是铁芯电感的____饱和______性。
1-1、解释下列术语 （1）气体中的自持放电 答：当外加电场足够强时，即使除去外界电离因子，气体中的放电仍然能够维持的现象。(放电仅仅依靠已经产生出来的电子和正离子就能维持下去) （2）电负性气体 答：电子与某些气体分子碰撞易于产生负离子，这样的气体分子组成的气体称为电气性气体。 （3）放电延时 答：能引起电子崩并最终导致间隙击穿的电子称为有效电子，从电压上升到静态击穿电压开始到出现第一个有效电子所需的时间称为统计时延，出现有效电子到间隙击穿所需的时间称为放电形成时延，二者之和称为放电时延。 （4）50%冲击放电电压 答：使间隙击穿概率为50%的冲击电压，也称为50%冲击击穿电压。 （5）爬电比距 答：爬电距离指两电极间的沿面最短距离，其与所加电压的比值称为爬电比距，表示外绝缘的绝缘水平，单位cm/kV. 1-2汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同？这两种理论各适用于何种场合？ 答：汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因，二次电子来源于正离子撞击阴极使阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放电的必要条件。所逸出的电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。 流注理论认为形成流注的必要条件是电子崩发展到足够的程度后，电子崩中的空间电荷足以使原电场明显畸变，流注理论认为二次电子的主要来源是空间的光电离。 汤逊理论的适用范围是低气压、短间隙电场气隙的放电； 流注理论适用范围是高电压、长间隙电场气隙放电。 相同点：都有电子崩的产生 不同点：流注的形成过程中有二次崩的形成、二次电离在气体击穿过程中起了重要作用。
1-8、试述50%冲击击穿电压和50%伏秒特性两个术语中的“50%”所指的意义有和不同？这两个术语之间有无关系？ 答：（1）50%冲击击穿电压是指在该冲击电压作用下气隙击穿的概率为50%； 50%伏秒特性是指以50%概率放电时间为横坐标（纵坐标仍为电压）连成的曲线，如图，50%概率放电时间含义是：在伏秒特性曲线的上、下包络线间选择某一时间数值，使在每个电压下的多次击穿中放电时间小于该数值的恰占一半。 U是不考虑放电时延情况下表征间隙冲击击（2）两个术语分别应用于不同的场合： 50% 穿特性，而50%伏秒特性是考虑时延情况下的表征。
高电压工程第二版答案1到11章25 -------------------------------------------------------------------------------- 1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空；1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义；1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙；1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒；1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时；1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于；1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—；1-8答：影 1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空间碰撞电离。②正离子碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。汤逊理论是在气压较低，Pd值较小的条件下的放电基础上建立起来的，因此这一理论可以较好地解释低气压，短间隙中的放电现象，对于高气压，长间隙的放电现象无法解释（四个方面大家可以看课本P9）。流注理论认为：。。。（P11最下面），该理论适用于高气压长间隙的放电现象的解释。 1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义为：当一个电子从阴极发出向阳及运动的过程中，发生碰撞电离，产生正离子，在正离子到达阳极后，碰撞阴极再次产生电子，只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩，进而出现自持放电现象。因此该式为自持放电的条件。 1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙内的流注一旦形成，放电将达到自持的成都，间隙就被击穿；极不均匀场放电特点：P13下侧。 1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒—板，棒--棒，正极性棒—板。其中板--板之间相当于均匀电场，因此其击穿电压最高，其余三个的原因见P20图1-20以及上面的解析。 1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时。。。②随着电压的升高。。。③随着电压继续升高。。。④最后。。。用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿特性，但是工程上为方便起见，通常用平均伏秒特性或者50％伏秒特性来表示气体间隙的冲击穿特性。 1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于（P23最下面）并且通过伏秒特性，可以进一步对保护间隙进行改进设计，从而更好地保护电气设备的绝缘。 1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—P20，包括均匀场，稍不均匀场，极不均匀场的放电特点。（2）雷电冲击电压作用下的特点：同1-5题。（3）操作冲击电压作用下的特点：P25第二段：研究表明。。。。正极性操作冲击电压击穿电压较负极性下要低得多。 1-8答：影响气体间隙击穿的主要因素为气体间隙中的电场分布，施加电压的波形，气体的种类和状态等. 1-9答：提高间隙击穿电压的措施：一,改善电场的分布：①②③二，削弱活抑制电离过程①②③具体内容见P28。
第五章 绝缘的高压试验 一、选择题 1)用铜球间隙测量高电压，需满足那些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度？ A 铜球距离与铜球直径之比不大于0.5 B 结构和使用条件必须符合IE C 的规定 C 需进行气压和温度的校正 D 应去除灰尘和纤维的影响 2)交流峰值电压表的类型有： A 电容电流整流测量电压峰值 B 整流的充电电压测量电压峰值 C 有源数字式峰值电压表 D 无源数字式峰值电压表 3)关于以下对测量不确定度的要求，说法正确的是： A 对交流电压的测量，有效值的总不确定度应在±3％范围内 B 对直流电压的测量，一般要求测量系统测量试验电压算术平均值的测量总不确定度应 不超过±4％ C 测量直流电压的纹波幅值时，要求其总不确定度不超过±8％的纹波幅值 D 测量直流电压的纹波幅值时，要求其总不确定度不超过±2％的直流电压平均值。 4)构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击电容C1，负荷电容C2，波头电阻R1和波 尾电阻R2，为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压，应使 ______。 A ．C1＞＞C2、R1＞＞R2 B ．C1＞＞C2、R1＜＜R2 C ．C1＜＜C2、R1＞＞R2 D ．C1＜＜C2、R1＜＜R2 5)用球隙测量交直流电压时，关于串接保护电阻的说法，下面哪些是对的？ A 球隙必须串有很大阻值的保护电阻 B 串接电阻越大越好 C 一般规定串联的电阻不超过500Ω D 冲击放电时间很短，不需要保护球面。 6)电容分压器的低压臂的合理结构是______。 A 低压臂电容的内电感必须很小 B 应该用同轴插头，插入低压臂的屏蔽箱 C 电缆输入端应尽可能靠近电容C 2的两极。 D abc 环路线应该比较长 7)标准规定的认可的冲击电压测量系统的要求是： A 测量冲击全波峰值的总不确定度为±5％范围内 B 当截断时间s T s c μμ25.0<≤时，测量冲击截波的总不确定度在±5％范围内 C 当截断时间s T c μ2≥时，测量冲击电压截波的总不确定度在±4％范围内 D 测量冲击波形时间参数的总不确定度在±15％范围内 8)光电测量系统有哪几种调制方式： A 幅度－光强度调制（AM －IM ） B 调频－光强度调制（FM －IM ） C 数字脉冲调制 D 利用光电效应
第五章电气绝缘高电压试验 5-1简述直流耐压试验与交流相比有哪些主要特点。 5-2直流耐压试验电压值的选择方法是什么？ 5-3高压实验室中被用来测量交流高电压的方法常用的有几种？ 5-4简述高压试验变压器调压时的基本要求。 5-5 35kV电力变压器,在大气条件为时做工频耐压试验,应选用球隙的球极直径为多大？球隙距离为多少？5-6工频高压试验需要注意的问题？ 5-7简述冲击电流发生器的基本原理。 5-8冲击电压发生器的起动方式有哪几种？ 5-9最常用的测量冲击电压的方法有哪几种？
5-1简述直流耐压试验与交流相比有哪些主要特点。 答：（1）直流下没有电容电流,要求电源容量很小,加上可么用串级的方法产生高压直流,所以试验设备可以做得比较轻巧,适合于现场预防性试验的要求。特别对容量较大的试品,如果做交流耐压试验,需要较大容量的试验设备,在一般情况下不容易办到。而做直流耐压试验时,只需供给绝缘泄漏电流（最高只达毫安级）,试验设备可以做得体积小而且比较轻便,适合现场预防性试验的要求。 （2）在试验时可以同时测量泄漏电流,由所得的“电压一电流”曲线能有效地显示绝缘内部的集中性缺陷或受潮,提供有关绝缘状态的补充信息。 （3）直流耐压试验比之交流耐压试验更能发现电机端部的绝缘缺陷。其原因是直流下没有电容电流流经线棒绝缘,因而没有电容电流在半导体防晕层上造成的电压降,故端部绝缘上分到的电压较高,有利于发现该处绝缘缺陷。 （4）在直流高压下,局部放电较弱,不会加快有机绝缘材料的分解或老化变质,在某种程度上带有非破坏性试验的性质。 5-2直流耐压试验电压值的选择方法是什么？ 答：由于直流下绝缘的介质损耗很小,局部放电的发展也远比交流下微弱,所以直流下绝缘的电气强度一般要比交流下的高。在选择试验电压值时必须考虑到这一点,直流耐压试验所用的电压往往更高些,并主要根据运行经验来确定,一般为额定电压的2倍以上,且是逐级升压,一旦发现异常现象,可及时停止试验,进行处理。直流耐压试验的时间可以比交流耐压试验长一些,所以发电机试验时是以每级0.5倍额定电压分阶段升高,每阶段停留1min,读取泄漏电流值。电缆试验时,在试验电压下持续5min,以观察并读取泄漏电流值。 5-3高压实验室中被用来测量交流高电压的方法常用的有几种？ 答：用测量球隙或峰值电压表测量交流电压的峰值,用静电电压表测量交流电压的有效值（峰值电压表和静电电压表还常与分压器配合使用以扩大仪表的量程）,为了观察被测电压的波形,也可从分压器低压侧将输出的被测信号送至示波器显示波形。 5-4简述高压试验变压器调压时的基本要求。 答：试验变压器的电压必须从零调节到指定值,同时还应注意： (1) 电压应该平滑地调节,在有滑动触头的调压器中,不应该发生火花； (2) 调压器应在试验变压器的输入端提供从零到额定值的电压,电压具有正弦波形且没有畸变； (3) 调压器的容量应不小于试验变压器的容量。 5-5 35kV 电力变压器,在大气条件为5 1.0510Pa,t 27P =?=℃时做工频耐压试验,应选用球隙的球极直径为多大？球隙距离为多少？ 解：根据《规程》,35kV 电力变压器的试验电压为 8585%72(kV)s U =?= 因为电力变压器的绝缘性能基本上不受周围大气条件的影响,所以保护球隙的实际放电电压应为 0(1.05~1.15)s U U = 若取0 1.05 1.0572106.9(kV,s U U ==?=最大值）,也就是说,球隙的实际放电电压等于106.9kV(最大值）。因为球隙的放电电压与球极直径和球隙距离之间关系是在标准大气状态下得到的,所以应当把实际放电电压换算到标准大气状态下的放电电压U0,即 027327106.9105.7(kV,0.2891050 U +=?=?最大值）, 查球隙的工频放电电压表,若选取球极直径为10cm,则球隙距离为4cm 时,在标准大气状态下的放电电压为105kV(最大值）。而在试验大气状态下的放电电压 '00.2891050105106.2(kV 300U ?= ?=，最大值） 5-6工频高压试验需要注意的问题？ 答：在电气设备的工频高压试验中,除了按照有关标准规定认真制定试验方案外,还须注意下列问题： (1) 防止工频高压试验中可能出现的过电压； (2) 试验电压的波形畸变与改善措施。 5-7简述冲击电流发生器的基本原理。 答：由一组高压大电容量的电容器,先通过直流高压并联充电,充电时间为几十秒到几分；然后通过触发球隙的击穿,并联地对试品放电,从而在试品上流过冲击大电
高电压测试设备通用技术条件 (第4部分：局部放电测量仪) 本标准是根据原国家经济贸易委员会电力司《关于确认1999年度电力行业标准制、修订计划项目的通知》（电力[2000]22号）下达的《高电压测试仪器通用技术条件》标准项目的制定任务安排制定的。 DL/TT846《高电压测试仪器通用技术条件》是一个系列标准，本次发布9个部分： ——第1部分：高电压分压器测量系统； ——第2部分：冲击电压测量系统； ——第3部分：高压开关综合测试仪； ——第4部分：局部放电测量仪； ——第5部分：六氟化硫微量水分仪； ——第6部分：六氟化硫气体检漏仪； ——第7部分：绝缘油介电强度测试仪； ——第8部分：有载分接开关测试仪； ——第9部分：真空开关真空度测试仪。 本部分是DL/TT846《高电压测试仪器通用技术条件》的第4部分。 本部分在编写过程中，考虑了国内外局部放电测量仪的类型多种多样，规定了相应的技术条件和试验方法 本部分由中国电力企业联合会提出。 本部分由全国高压电气安全标准化技术委员会归口。 本部分起草单位：武汉高压研究所、山东电力研究院、扬州新亚高电压测试制备厂。 本部分起草人：罗先中、刘民、伍志荣、蔡崇积、陈宏元、聂德鑫。 本部分委托武汉高压研究所负责解释。
高电压测试设备通用技术条件 第4部分：局部放电测量仪 1 范围 DL/T 846的本部分规定了局部放电测量仪（符合GB/T 7354规定、采用脉冲电流法的局部放电测量仪器，有采用示波屏的模拟式和采用数字技术的数字式两种类型）的功能特性、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、储运方法。 本部分适用于局部放电测量仪的生产制造、检验、验收和使用。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过DL/T 846的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。 GB l91 包装储运图示标志EQV ISO 780：1997 GB 3100 国际单位制及其应用EQV ISO 1000：1992 GB 3101 有关量、单位和符号的一般原则EQA ISO 31/0：1992 GB/T 4793.1—1995 测量、控制和试验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求IDT ICE 61010-1：1990 GB/T6593 电子测量仪器质量检验规则 GB/T 7354 局部放电测量 3 术语和定义 GB/T 7354确立的以及下列术语适用于DL/T846的本部分。 3.l局部放电测量仪的脉冲响应 pulse response of partial discharge detector 局部放电测量仪的测量回路被注入校准脉冲信号时，其对应的脉冲输出显示。该显示可以是在有刻度的屏幕上显示的脉冲波高度，也可以是在其他指示装置上对应的读数。 3.2 校准脉冲发生器哎 calibrated pulse generator