高电压技术复习
以下内容对应于老师给的24个考点，黑色粗体为重点
1．汤逊理论和流注理论的内容，适用条件？
电子崩的形成：外界电离因子在阴极附近产生了一个初始电子，如果空间电场强度足够大，该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离，产生一个新的电子，初始电子和新电子继续向阳极运动又会引起新的碰撞电离，产生更多电子。依此，电子将按照几何级数不断增多。这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩。汤逊理论：在外电离（如光源）作用下，在阴极附近产生起始电子。这些电子在电场作用下，在向阳极运动的途中与中性原子发生碰撞电离，而形成初始电子崩。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。汤逊理论适用于低气压、短间隙、均匀电场。
间隙划分：2cm以下的为短间隙、2—100cm为一般间隙、100cm及以上的为长间隙。
流注理论：在外电离（如光源）作用下，在阴极附近产生起始电子。这些电子在电场作用下，在向阳极运动的途中与中性原子发生碰撞电离，而形成初始电子崩。当初崩发展到阳极时图示崩头中电子迅速跑到该极进行中和。暂留的正离子（在电子崩头部其密度最大）作为正空间电荷使原有的电场畸变，加强了的局部电场作用下，又形成新的电子崩叫二次崩，二次崩头部的电子跑向初崩的正空间电荷区域，与之汇合成为充满正负带电离子的混合通道。这个通道就称为流注。流注理论认为二次电子的主要来源是本身产生的空间光电离。流注理论适用于标准大气压、一般间隙情况下出现的放电现象。
流注的发展方向是从阳极到阴极，与初崩的方向相反。
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。
2.带电粒子的产生有哪些方式？电离方式有哪些？
气体中电子与正离子的产生：电离方式，分为热电离、光电离、碰撞电离和分级电离；电极表面电子的逸出；气体中负离子的形成：电子与气体分子或原子发生碰撞，并吸附在一起形成负离子。
3. 电晕放电的特点？
电晕放电是极不均匀电场所特有的一种局部自持放电形式。由于电场强度沿气隙的分布极不均匀，因而当所加电压达到某一临界值时，曲率半径较小的电极附近空间的电场强度首先达到了起始场强E0，因而在这个局部区域出现碰撞电离和电子崩，甚至出现流注，这种仅仅发生在强场区的局部放电称为电晕放电。
电晕放电是划分均匀（稍不均匀）电场和极不均匀电场的依据。发生电晕时在电极周围可以看到光亮，并伴有咝咝声。
自持放电：只需要外加电压就能维持的放电；非自持放电：依靠外电离因素的作用而维持的放电。
4. 几种典型击穿电压的比较(正极性棒棒负极性棒棒正极性棒板负极性棒板)
在工频电压作用下，棒-板间隙的击穿总是发生在棒的极性为正、电压达幅值时，并且其击穿电压（幅值）和直流电压下的正棒-负板的击穿电压相近。棒-棒间隙的平均击穿场强为3.8kV（有效值）/cm或5.36kV （幅值）/cm，棒-板间隙稍低一些，约为3.35kV（有效值）/cm或4.8kV（幅值）/cm。
决定极性要看表面电场较强的那个电极所具有的电位符号：1)在两个电极几何形状不同时，极性取决于曲率半径较小的那个电极的电位符号，如“棒-板”气隙。2)在两个电极几何形状相同时，极性取决于不接地的那个电极上的电位，如“棒-棒”气隙。
5. 标准雷电电压波波形。波前时间，半峰时间。
冲击电压就是作用时间极为短暂的电压，一般指雷电冲击和操作冲击电压。前者是由雷电造成的幅值高、陡度大、作用时间极短的冲击电压；后者是由电力系统操作或发生事故时，因状态发生突然变化引起的持续时间较长、幅值高于系统相电压几倍的冲击电压。
6.SF6具有较高绝缘强度的原因？
SF6是一种强电负性气体，电气强度特别高，具备优异的灭弧能力；液化温度低，能同时采用高
气压；良好的化学稳定性，出现放电时不易分解、不燃烧或爆炸、不产生有毒物质；生产不太困难，价格不过于昂贵。
7. 介质的极化形式和极化特点（极化时间、极化条件）。极化程度如何衡量？用什么参数衡量？
极化形式：电子式极化、离子式极化、偶极子极化、夹层极化和空间电荷极化。极化特点：电子式极化存在于一切电介质中，完成极化需要的时间极短，当外电场消失时，整体恢复中性；这种极化不产生能量损耗，不会使介质发热。
离子式极化离子相对位移有限，外电场消失后即恢复原状；所需时间很短，其几乎与外电场频率无关。（离
子间的结合力会随温度的升高而减小，从而使极化程度增强；离子的密度随温度的升高而减小，使极化程度减弱）。
偶极子极化是非弹性的，极化过程需要消耗一定的能量，极化所需的时间也较长，10－10～10－2s ，所以
极性电介质的值与电源频率有较大关系。频率太高时，偶极子将来不及转动，
因而其值变小。
极化程度由介电常数来衡量，越大，极化程度也越强，ε0---真空的介电常数，ε ---介质的介电常数，εr---介质的相对介电常数。对于平行平板电容器，极间为真空时：
8.沿面闪络的定义，防止绝缘子的污闪有哪些措施？ 沿整个固体绝缘表面发生的放电成为沿面闪络；防止措施：调整爬距（增大泄漏电流，爬电比距指外绝缘的爬电距离与系统最高工作电压之比。）；定期或不定期的清扫；涂料；半导体釉绝缘子；新型合成绝缘子。 沿面放电是沿着固体介质表面发展的气体放电现象；污闪是沿着污染表面发展的闪络
9. 电介质极化损耗（什么是电介质？电介质损耗怎么衡量？计算公式，西林桥的接法）
电介质：在电场的作用下能建立极化的一切物质，不导电的物质称为电介质。本质特征是以极化的方式传
递、存储或记录电场的作用和影响
r
作虚线连接0.9倍峰值点与0.3倍峰值点
交恒轴于O ’点
T1=1.2（1+30%）us
T2=50（1+20%）us
电介质损耗：在电场作用下电介质中的能量损耗。它包括由电导引起的损耗和某些有损极化（例如偶极子、夹层极化）引起的损耗，总称介质损耗。直流下，电介质中没有周期性的极化过程，只要外加电压还没有达到引起局部放电的数值，介质中的损耗将仅由电导组成；交流时，有：
10. 液体介质击穿原理（小桥理论），固体介质电导有哪些？
电击穿理论：碰撞电离，电子倍增；
气泡击穿理论：液体受热分解出气体，液体大分子解离出气体小分子，静电斥力引起气泡变大，尖端处电晕放电引起液体气化，气泡中首先电离、产生更多气体、扩大气体通道，气泡形成“小桥” “小桥”击穿理论：杂质（如纤维）形成“小桥”。
固体电介质的电导：离子电导、电子电导、表面电导。
电介质的电导为表征电介质导电性能的主要物理量
11.吸收比极化指数定义，值的大小所代表的意义？
吸收比是同一试品在两个不同时刻的绝缘电阻的比值，所以排除了绝缘结构和体积尺寸的影响。令t=15s 和t=60s 瞬间的两个电流值的和比值。
极化指数：
12.固体介质击穿原理？
电击穿理论：当施加于电介质的电场增大到相当强时，电介质的电导就不服从欧姆定律了，电场到某个临界值时，电介质电导突然剧增，电介质便由绝缘状态到导电状态，这一跃变现象称为电介质的击穿。固体介质的电击穿是指仅仅由于电场的作用而直接使介质破坏并丧失绝缘性能的现象。在介质的电导很小，又有良好的散热条件以及介质内部不存在局部放电的情况下，固体介质的击穿通常为电击穿，击穿场强可达105-106kV/m 。
热击穿理论：固体介质会因介质损耗而发热，如果周围环境温度高，散热条件不好，介质温度将不断上升而导致绝缘的破坏，如介质分解、熔化、碳化或烧焦，从而引起热击穿。
电化学击穿：固体介质在长期工作电压作用下，由于介质内部发生局部放电等原因，使绝缘劣化，电气强度逐步下降并引起击穿的现象称为电化学击穿。
实际电气设备中的固体介质击穿过程是错综复杂的，常取决于介质本身的特性、绝缘结构形式和电场均匀性。
13. 双层介质的计算。
分阶绝缘：由介电常数不同的多层绝缘构成的组合绝缘
分阶原则：对越靠近缆芯的内层绝缘选用介电常数越大的材料，以达到电场均匀化的目的。
高压电气设备一般采用多种电介质组合的绝缘结构；
δωδφtg C U tg UI UI UI P p c R 2cos ===
=其中被试品的等值电容和电阻分
别为C x 和R x ;R 3为可调的无感电
阻；C N 为高压标准电容器的电容；
C 4为可调电容；R 4为定值无感电
阻；P 为交流检流计。
双层介质的厚度、电导率及介电常数分
别为d1、d2,y1、y2和e1、e2：
平均场强：E=U/(d1+d2）=U/d
则有：
E1=y2*d*E/(y1*d2+y2*d1);
E2=y1*d*E/(y1*d2+y2*d1);
14. 绝缘缺陷有哪些形式？绝缘电阻定义？
集中性缺陷：裂缝、局部破损、气泡等；分散性缺陷：内绝缘受潮、老化、变质等。
绝缘电阻：是一切电介质和绝缘结构的绝缘状态最基本的综合特性参数，绝缘物在规定条件下的直流电阻。
测量绝缘电阻时，其值是不断变化的；t无穷时刻，等于两层介质绝缘电阻的串联值。绝缘电阻均指吸收电流衰减完毕后的稳态
电阻值。受潮时，绝缘电阻显著降低，Ig显著增大，Ia迅速衰减。因此，能揭示绝缘整体受潮、局部严重受潮、存在贯穿性缺
陷等情况，但有局限性。
15.波阻抗的定义和特征以及与电阻的不同？
波阻抗Z是电压波与电流波之间的一个比例常数，Z＝u′/i′，
波阻抗表示同一方向传播的电压波和电流波之间比值的大小，电磁波通过波阻抗为Z的无损线路时，
其能量以电磁能的形式储存于周围的介质中，而不像通过电阻那样被消耗掉。
为了区别不同方向的行波，Z的前面应有正负号。
如果导线上有前行波，又有反行波，两波相遇时，总电压和总电流的比值不再等于波阻抗。
波阻抗的数值Z只与导线单位长度的电感L0和电容C0有关，而与线路长度无关。
16.什么是操作过电压？电力系统中有哪些操作过电压（工频电压升高铁磁谐振是过电压吗）？
操作过电压所指的操作应理解为“电网参数的突变”，这一类过电压的幅值较大，可采用限压保护装置和其
他技术措施来加以限制。
过电压：指电力系统中出现的对绝缘有危险的电压升高和电位差升高
常见类型：切断空载线路过电压、空载线路合闸过电压、切断空载变压器过电压和断续电弧接地过电压。
工频电压升高与铁磁谐振过电压均属于暂时过电压。
17.中性点接地系统为何要接地？（可靠性与非接地系统比谁高）
中性点不接地电网中的单相接地电流(电容电流)较大，接地点电弧将不能自熄，而以断续电弧的形式存在，就会产生断续电弧接地过电压，接地是为了防止出现断续电弧。采用中性点有效接地方式虽然能解决断续
电弧问题，但每次发生单相接地故障都会引起断路器跳闸，大大降低了供电可靠性。
对付断续电弧接地过电压的防护措施有：采用中性点有效接地方式和采用中性点经消弧线圈接地方式。
18.区分预防性试验和破坏性试验.
预防性试验(试验电压低)：局部放电试验、绝缘电阻测试、泄漏电流、绝缘油的电气试验。
破坏性试验(试验电压高)：工频高压试验、直流高压试验、冲击高压试验。
19.工频耐压试验的原理，各元件的意义，试验方法？（如何加压？加多少次，多长时间？）
原理：在回路频率f=1/2π√LC时，回路产生
谐振，此时试品上的电压是励磁变高压端输出电
压的Q倍。Q为系统品质因素，即电压谐振倍数，
一般为几十到一百以上。先通过调节变频电源的
输出频率使回路发生串联谐振，再在回路谐振的
条件下调节变频电源输出电压使试品电压达到试
验值。由于回路的谐振，变频电源较小的输出电
压就可在试品CX上产生较高的试验电压。（百度）
试验方法：按规定的升压速度提升作用在被试品TO上的电压，直到它等于所需的试验电压为止。
保持1分钟，没有发现绝缘击穿或局部损伤，可认为合格通过。
20.直击雷、感应雷的定义及影响因素？
雷电过电压可分为直击雷过电压和感应雷过电压两种。直击雷过电压是由于雷电放电，强大的雷电流直接
流经被击物产生的过电压；感应雷过电压是雷击线路附近大地，由于电磁感应在导线上产生的过电压。（影
响因素没找到）
21.电力系统的接地有哪些形式？
接地按用途可分为工作接地、保护接地、防雷接地和静电接地4种。
（1）工作接地电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地，如中性点的直接接地，中性点经消弧线圈、
电阻接地，又称系统接地。
（2）保护接地电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其
危及人身和设备的安全而设的接地
（3）防雷接地为雷电保护装置（避雷针、避雷线和避雷器等）向大地泄放雷电流而设的接地，也称为雷电
保护接地。
（4）防静电接地为防止静电对易燃油、天然气贮罐、氢气贮罐和管道等的危险作用而设的接地
22.避雷针的保护范围是指？
避雷针的保护范围是指被保护物体在此空间范围内不致遭受直接雷击。保护范围：表示避雷装置的保护效
能，保护范围是相对的，每一个保护范围都有规定的绕击（概）率，绕击指的是雷电绕过避雷装置而击中
被保护物体的现象。我国有关规程所推荐的保护范围对应于0.1％的绕击率。
23.什么叫雷暴日？雷电流的定义？
雷暴日是指该地区平均一年内有雷电放电的平均天数，单位d/a；直接雷击时，通过被击物体，而泄入大地
的电流。
24.绝缘配合的概念和原则
概念：电力系统中用以确定输电线路和电工设备绝缘水平的原则、方法和规定。
原则：根据设备在系统中可能承受的各种电压（工作电压及过电压），并考虑限压装置的特性和设备
的绝缘特性来确定必要的耐受强度，以便把作用于设备上的各种电压所引起的绝缘结构损坏和影响连续运
行的概率，降低到在经济和运行上能接受的水平。
第一章 1.极化：电介质在电场作用下，其束缚电荷相应于电场方向产生弹性位移现象和偶极子的取向现象。类型：电子式极化、离子式极化、偶极子极化、夹层极化。 2.吸收现象：原因分界面上积聚起一批多余的空间电荷，这就是夹层极化引起的吸收电荷。电荷积聚过程所形成的电流称为吸收电流。 3.介质损耗：定义：在电场作用下电介质中总有一定的能量损耗，包括由电导引起的损耗和某些有损极化（例如偶极子、夹层极化）引起的损耗。组成：电导、有、无损极化。影响因素：漏电、电压频率、温度、材料。 第二章 1.气隙中带电质点的产生的方式：①气体分子本身发生游离②处于气体中的金属阴极表面发生游离。消失方式：①与两电极的电量中和②扩散③复合 2.击穿理论：①汤逊理论（电子的碰撞游离和正离子撞击阴极表面造成的表面游离所引起。适用范围：低气压、短气隙。）②流注理论[适用范围：高气压、短气隙。流注通道：正负离子（浓度相等）、良导体、弱电场]。 3.电场：均匀、不均匀。 4.极性效应：对于电极形状不对称的不均匀电场气隙，极性不同时，间隙的气晕电压和击穿电压各不同。极性效应是不对称的不均匀电场所具有的特性之一。 5.冲击电压标准波形击穿电压：指间隙上出现的最高电压。放电时间的组成为：tb=t1+ts+tf。 6.提高气体间隙击穿场强的方法：①改善电场分布，使其尽可能均匀②改变气体的状态和种类。 7.沿面放电：定义：在大气中用绝缘子支撑或悬挂带电体，当绝缘子两级电压超过一定值时，绝缘子与空气交界面出现放电现象。形式：干、湿、污闪。污闪：沿着污染表面发展的闪络。污闪过程：污闪层受潮→电导增大→泄漏电流增大→发热→形成干区→干区电阻大分压高场强高→放电形成→干区扩大→击穿。污闪事故的对策：①调整爬距②定期或不定期的清扫③涂料④半导体釉绝缘子⑤新型合成绝缘子。 第三章 1.液体体介质击穿现象：发热膨胀、出现气泡。固~：电击穿是有强电场引起的（特点：击穿电压高、时间短、击穿前介质发热不显著） 2.影响液体介质击穿电压的因素：杂质、温度、电场的均匀程度、电压作用时间、压力。~固体~因素：电压作用时间、温度、电场的均匀程度、电压种类、积累效应、受潮、机械负荷。累积效应：固体介质在不均匀电场中，介质内部可能出现局部损伤，并留下局部碳化、烧焦或裂缝等痕迹。多次加电压时，局部损伤会逐步发展。 3.组合绝缘原则：①必须有优异的电气性能②有良好的热性能、机械性能及其他物理-化学性能③各种介质的特性相互合理配合，优缺点进行互补。 4. 绝缘的老化定义：电气设备的绝缘在长期运行过程中会发生一系列物理变化和化学变化，致使其电气、机械及其他性能逐渐劣化现象。~形式：电、热、机械、环境老化。 第四章 1.预防性试验：①绝缘电阻和吸收比的测量②泄漏电流测量③介质损失角正切测量④局部放电测量。试验结果：①绝缘电阻和吸收比能发现绝缘中贯穿性导电通道、受潮、表面脏污等缺陷②和绝缘电阻一样③测量tgδ能发现绝缘中存在的大面积分布性缺陷④能检测出绝缘中存在的局部缺陷。 2.耐压试验：工频、感应、直流、冲击~。试验结果：①能有效地发现绝缘中危险的集中性缺陷②能对绕组的纵绝缘和相间绝缘进行试验③更易检查出其中的缺陷④能良好地检验高压电气设备对雷电冲击电压和操作冲击电压的耐受能力。 3.星三角接法：正、反接法。 4.绝缘试验有：绝缘特性试验、耐压试验。 第五章 1. 波过程含义：实质上是能量沿着导线传播的过程，即在导线周围空间储存电磁能的过程。波阻抗：作用于某个面积上的压力与单位时间内垂直通过此面积的质点流量(即面积乘质点振动速度）之比，介质密度p与波速V的乘积。波阻抗与电阻的区别：阻抗是电路中包含了电阻，电感，电容几个元件或其中的两个；而电阻只是单个电器元件的纯电阻。 2.折射系数（α）：折射电压波与入射电压波的比值。反射系数（β）：反射电压波~。 3.线路串电容作用：可降低短路电流；降低入侵波陡度。~并电感作用：可提高功率因数,降低线路损耗；改变波形。 4.绕组行波特点：初始电压分布、稳态~。过电压在绕组中的分布特点？ 5.中性点过电压保护方法：①采用避雷器或避雷棒间隙②配置零序过电压和间隙零序电流保护。中性点绝缘水平情况：全绝缘、分级绝缘（经济性好）。 第六章 1.雷电参数：雷电流的幅值、波头、波长、波陡度，波形，雷暴日与雷暴小时、地面落雷密度。 2.防雷直击雷：避雷针、避雷线避雷器：类型：保护间隙、排气式避雷器、阀式~、氧化锌~。 3.接地装置形式：工作~、保护~、防雷接地。 4.变压器绕组中的波过程影响因素：绕组的接法、中性点接地方向、进波情况。 5..防雷措施：架设避雷线、降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、采用不平衡绝缘方式、采用消弧线圈接地方式、装设自动重合闸、加强绝缘、采用排气式避雷器。 第七章 1.输电线路雷击过压：直击雷~、感应过电压。 2.反击定义：绝缘水平不高的35kV以下的配电装置，构架避雷针容易导致绝缘逆闪络。防止反击：接地装置必须接地良好，接地装置的接地电阻必须合格，独立避雷针的接地电阻一般不大于25欧，避雷针与设备间保持一定的距离。 3.感应过电压：由雷击线路附近大地，由于电磁感应在导线产生的过电压。 4.输电线路防雷性能指标：耐雷水平、雷击跳闸率。 第八章 1.独立避雷针与构架~的区别：独立的避雷针为单独的用角钢或是22的圆钢做成的，用于35KV及以下配电装置；而构架避雷针是用建筑物的钢架或别的可导电物体做为接接闪器，用于110KV及以上的配电装置 2.进线段保护：对全线无避雷线的35～11OkV架空线路，应在变电所1～2km的线路上架设避雷线。进线段作用：①雷电过电压波在流过进线段时因冲击电晕而发生衰减和变形，降低了波前陡度和幅值②限制流过避雷器的冲击电流幅值。 第九章 1.内部过电压类型：暂时过电压（工频电压升高、谐振过电压）、操作过电压（切断空载线路~、空载线路合闸~、切断空载变压器~、断续电弧接地~）。
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
第一章 气体放电的基本物理过程 （1）在气体放电过程中，碰撞电离为什么主要是由电子产生的？ 答：气体中的带电粒子主要有电子和离子，它们在电场力的作用下向各自的极板运动，带正电荷的粒子向负极板运动，带负电荷的粒子向正极板运动。电子与离子相比，它的质量更小，半径更小，自由行程更大，迁移率更大，因此在电场力的作用下，它更容易被加速，因此电子的运动速度远大于离子的运动速度。更容易累积到足够多的动能，因此电子碰撞中性分子并使之电离的概率要比离子大得多。所以，在气体放电过程中，碰撞电离主要是由电子产生的。 （2）带电粒子是由哪些物理过程产生的，为什么带电粒子产生需要能量 ？ 答：带电粒子主要是由电离产生的，根据电离发生的位置，分为空间电离和表面电离。根据电离获得能量的形式不同，空间电离又分为光电离、热电离和碰撞电离，表面电离分为正离 子碰撞阴极表面电离、光电子发射、热电子发射和强场发射。原子或分子呈中性状态，要使原子核外的电子摆脱原子核的约束而成为自由电子，必须施加一定的外加能量，使基态的原 子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能。 （3）为什么SF6气体的电气强度高？ 答：主要因为SF6气体具有很强的电负性，容易俘获自由电子而形成负离子，气体中自由电 子的数目变少了，而电子又是碰撞电离的主要因素，因此气体中碰撞电离的能力变得很弱，因而削弱了放电发展过程。 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：汤逊理论的基本观点：电子碰撞电离是气体电离的主要原因；正离子碰撞阴极表面使阴 极表面逸出电子是维持气体放电的必要条件；阴极逸出电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。它只适用于低气压、短气隙的情况。 气体放电流注理论以实验为基础，它考虑了高气压、长气隙情况下空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用。 在初始阶段，气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现，但当电子崩发展到一定程度之后，某一初始电子的头部集聚到足够数量的空间电荷，就会引起新的强烈电离和二次电子崩，这种强烈的电离和二次电子崩是由于空间电荷使局部电场大大增强以及发生空间光电离的结果，这时放电即转入新的流注阶段。 1-3 在一极间距离为1cm 的均匀电场气隙中，电子碰撞电离系数α=11cm-1。今有一初始电子从阴极表面出发，求到达阳极的电子崩中的电子数。 答：e αd=e11=59874。 1-5 试近似估算标准大气条件下半径分别为1cm 和1mm 的光滑导线的电晕起始场强。P15皮 克公式 1-6 气体介质在冲击电压下的击穿有何特点？其冲击电气强度通常用哪些方式表示？ 答：在持续电压（直流、工频交流）作用下，气体间隙在某一确定的电压下发生击穿。而在 冲击电压作用下，气体间隙的击穿就没有这种某一个确定的击穿电压，间隙的击穿不仅与电 cm ,1m ,/5.58)1.03 .0(1*1*30)3.01(30/39)13.0(1*1*30)3.01(301.01导线半径空气相对密度光滑导线导线表面粗糙系数--=-=+=+==+=+===r m cm kV r m E cm kV r m E m c m c δδδδδ
1.气体中带电质点的产生有哪几种方式？ 碰撞电离（游离），光电离（游离），热电离（游离），表面电离（游离）。 2.气体中带电粒子的消失有哪几种形式? （1）带电粒子向电极定向运动并进入电极形成回路电流，从而减少了气体中的带电离子；(2)带电粒子的扩散；(3)带电粒子的复合；(4)吸附效应。 3.为什么碰撞电离主要由电子碰撞引起？ 因为电子的体积小，其自由行程比离子大得多,在电场中获得的动能多;电子质量远小于原子或分子，当电子动能不足以使中性质点电离时，电子遭到弹射而几乎不损失其动能。 4.电子从电极表面逸出需要什么条件？可分为哪几种形式？ 逸出需要一定的能量，称为逸出功。获得能量的途径有：a正离子碰撞阴极；b光电子发射；c强场发射；d热电子发射。 5.气体中负离子的产生对放电的发展起什么作用，为什么？ 对放电的发展起抑制作用，因为负离子的形成使自由电子数减少。 6.带电粒子的消失有哪几种方式？ 带电质点的扩散和复合。 7.什么是自持放电和非自持放电？ 自持放电是指仅依靠自身电场的作用而不需要外界游离因素来维持的放电。必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电 8.什么是电子碰撞电离系数？ 若电子的平均自由行程为λ，则在1cm长度内一个电子的平均碰撞次数为1/λ，如果能算出碰撞引起电离的概率，即可求得碰撞电离系数。 9.自持放电的条件是什么？ （—1）=1或 1 10.简述汤逊理论和流注理论的主要内容和适用范围。 汤逊理论：汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因。二次电子主要来源于正离子碰撞阴极，而阴极逸出电子。二次电子的出现是气体自持放电的必要条件。二次电子能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体放电。流注理论：流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一程度后，电子崩产生的空间电荷使原有电场发生畸变，大大加强崩头和崩尾处的电场。另一方面气隙间正负电荷密度大，复合作用频繁，复合后的光子在如此强的电场中很容易形成产生新的光电离的辐射源，二次电子主要来源于光电离。流注理论主要解释高气压、长气隙的气体放电现象 11.什么是电场不均匀系数？ 间隙中最大场强与平均场强的比值。通常f=1 为均匀电场，f<2时为稍不均匀电场，f>4时为极不均匀电场。 12.什么是电晕放电?为什么电晕是一种局部放电现象?电晕会产生哪些效应? (1)极不均匀电场中放电，间隙击穿前在高场强区（曲率半径极小的电极表面附近）会出现蓝紫色的晕光，称为电晕放电。（2）在极不均匀电场中，由于电晕放电时的起始电压小于气隙击穿电压，气隙总的来说仍保持着绝缘状态，所以电晕放电是一种局部放电现象。（3）a具有声、光、热等效应。b形成所谓的电风，引起电极或导线的振动。c产生的高频脉冲电流造成对无线电的干扰。d促使有机绝缘老化。 13.什么是极性效应?比较棒—板气隙极性不同时电晕起始电压和击穿电压的高低并简述其理由。 极性不同时，同间隙起晕电压和击穿电压各不同称为极性效应；正极性棒-板间隙电晕起始电压比负极性的略高；负极性棒-板间隙的击穿电压比正极性的高得多。 14.比较空气间隙下“棒-棒电极”、“正棒-负板电极”、“负棒-正板电极”、“板-板电极”击穿电压。 击穿电压：“负棒-正板电极”>“棒-棒电极”>“正棒-负板电极” 15.雷电冲击电压和操作冲击电压的标准波形是什么？（p30） 16.什么是50%击穿电压？什么是冲击系数，一般取值范围在多少？ （1）在气隙上加N次同一波形及峰值的冲击电压，可能只有几次发生击穿，这时的击穿概率P=n/N，如果增大或减小外施电压的峰值，则击穿电压也随之增加或减小，当击穿概率等于50%时电压即称为气隙的50%击穿电压。（2）同一间隙的50%冲击击穿电压与稳态击穿 电压之比，称为冲击系数β。（3）均匀电场和稍不 均匀电场间隙的放电时延短，击穿的分散性小，冲击击穿通常发生在波峰附近，所以这种情况下冲击系数接近于1,。极不均匀电场间隙的放电时延长，冲击击穿常发生在波尾部分，这种情况下冲击系数大于1。 17.什么叫伏秒特性，如何求取伏秒特性曲线。 工程上用气隙击穿期间出现的冲击电压的最大值和放电时间的关系来表征气隙在冲击电压下的击穿特性，称为伏秒特性。击穿发生在波前或波峰时，U与t均取击穿时的值，击穿发生在波尾时，t取击穿瞬间的时间
高电压技术学期学习总结 通过一学期对高电压技术的学习，有一下重点难点总结： 第一章气体的绝缘强度 1、气体放电的基本物理过程 ⑴带电粒子的产生 气体分子或原子产生的三种状态 原态（中性） 激发态（激励态）从外界获得能量，电子发生轨道跃迁。 电离态（游离态）当获得足够能量时，电子变带电电子，原来变 正离子。
电离种类： A：碰撞电离 B：光电离 C：热电离 D：表面电离 ⑵带电离子的消失 A：扩散，会引起浓度差。 B：复和（中和）正负电荷相遇中和，释放能量。 C：附着效应，部分电负性气体分子对负电荷有较强吸附能力，使之变为负离子。 ⑶汤逊理论的使用条件和自持放电条件 使用条件：均匀电子，低电压 自持放电条件： (1)1 s eα γ?≥ ⑷巴申定律的物理意义及应用 A：巴申定律的物理意义 ①p s（s一定）p增大，U f增大。 ②p s（s一定）p减小，U f减小。 ③p s不变：p增大，密度增大，无效碰撞增加，提高了电量的 强度，U f增大。 P减小，密度减小，能碰撞的数量减小，能量提高，U f增大。 P s不变，U f不变。 B：巴申定律的应用
通过增加或者减少气体的压力来提高气体的绝缘强度。如：高压直流二极管（增加气体的压力） 减小气体的压力用真空断路器。 ⑸流柱理论的使用范围及与汤逊理论的关系 流柱理论的使用范围： a、放电时间极短 b、放电的细分数通道 c、与阴极的材料无关 d、当ps增大的时候，U f值与实测值差别大。 流柱理论与汤逊理论的关系： a、流柱理论是对汤逊理论的一个补充 b、发生碰撞电离 c、有光电离，电场 ⑹极不均匀电场的2个放电特点（电晕放电，极性效应） 电晕放电的特点： a、电晕放电是极不均匀电场所持有的一种自持放电形式，是极不 均匀电场的特征之一。 b、电晕放电会引起能量消耗。 c、电晕放电的脉冲现象会产生高频电磁波，对无线电通讯造成干 扰。 d、电晕放电还使空气发生化学反应，生成臭氧、氮氧化物是强氧 化剂和腐蚀剂，会对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或
一、填空和概念解释 1、电介质：电气设备中作为绝缘使用的绝缘材料。 2、击穿：在电压的作用下，介质由绝缘状态变为导电状态的过程。 3、击穿电压：击穿时对应的电压。 4、绝缘强度：电介质在单位长度或厚度上承受的最小的击穿电压。 5、耐电强度：电介质在单位长度上或厚度所承受的最大安全电压。 6、游离：电介质中带电质点增加的过程。 7、去游离：电介质中带电质点减少的过程。 8、碰撞游离：在电场作用下带电质点碰撞中性分子产生的游离。 9、光游离：中性分子接收光能产生的游离。 10、表面游离：电极表面的电荷进入绝缘介质中产生的游离。 11、强场发射：电场力直接把电极中的电荷加入电介质产生的游离。 12、二次电子发射：具有足够能量的质点撞击阴极放出电子。 13、电晕放电：气体中稳定的局部放电。 14、冲击电压作用下的放电时间：击穿时间+统计时延+放电形成时延 15、统计时延：从间隙加上足以引起间隙击穿的静态击穿电压的时刻起到产生足以引起碰撞游离导致完全击穿的有效电子时刻。 16、放电形成时延：第一个有效电子在外电场作用下碰撞游离形成流注，最后产生主放电的过程时间。 17、50%冲击放电电压：冲击电压作用下绝缘放电的概率在50%时的电压值。 18、沿面放电：沿着固体表面的气体放电。 19、湿闪电压：绝缘介质在淋湿时的闪络电压。 20、污闪电压：绝缘介质由污秽引起的闪络电压。 21、爬距：绝缘子表面闪络的距离。 22、极化：电介质在电场的作用下对外呈现电极性的过程。 23、电导：电介质在电场作用下导电的过程。 24、损耗：由电导和有损极化引起的功率损耗。 25、老化：电力系统长期运行时电介质逐渐失去绝缘能力的过程。 26、吸收比：t=60s和t=15s时的绝缘电阻的比值。 27、过电压：电力系统承受的超过正常电压的。 28、冲击电晕：输电线路中由冲击电流产生的电晕。 29、雷暴日：一年中听见雷声或者看见闪电的天数。 30、雷暴小时：一年中能听到雷声的小时数。 31、地面落雷密度：每平方公里每雷暴日的落雷次数。 32、耐雷水平：雷击输电电路不引起绝缘闪络的最大的雷电流幅值。 33、雷击跳闸率：每百公里线路每年在雷暴日为40天的标准条件下由雷击引起的跳闸的次数。
gaodianya jishu 高电压技术 high voltage technique 以试验研究为基础的应用技术。主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象，高电压设备的绝缘结构设计，高电压试验和测量的设备及方法，电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施，以及高电压、大电流的应用等。高电压技术对电力工业、电工制造业以及近代物理的发展(如X射线装置、粒子加速器、大功率脉冲发生器等)都有重大影响。工程上把 1000伏及以上的交流供电电压称为高电压。高电压技术所涉及的高电压类型有直流电压、工频交流电压和持续时间为毫秒级的操作过电压、微秒级的雷电过电压、纳秒级的核致电磁脉冲(NEMP)等。 20世纪以来，随着电能应用的日益广泛，电力系统所覆盖的范围越来越大,传输的电能也越来越多,这就要求电力系统的输电电压等级不断提高。就世界范围而言，输电线路经历了 110、150、230千伏的高压，287、400、500、735～765千伏的超高压和 1150千伏的特高压（工业试验线路）的发展。直流输电也经历了±100、±250、±400、±450、±500以及±750千伏的发展。这几个阶段都与高电压技术解决了输电线路的电晕现象、过电压的防护和限制以及静电场、电磁场对环境的影响等问题密切相关。这一发展过程以及物理学中各种高电压装置的研制又促进了高电压技术的进步。60年代以来，为了适应大城市电力负荷日益增长的需要，以及克服城市架空输电线路走廊用地的困难，地下高压电缆输电发展迅速（由220、275 、345千伏发展到70年代的400、500千伏电缆线路）；同时，为减少变电所占地面积和保护城市环境,全封闭气体绝缘组合电器(GIS)得到越来越广泛的应用。这些都提出许多高电压技术的新问题。 高电压技术的内容很广，大致分为电力系统过电压及其限制，高电压绝缘特性研究，高电压试验设备、方法和测量技术几方面。 电力系统过电压及其限制 研究电力系统中各种过电压，以便合理确定其绝缘水平是高电压技术的重要内容。电力系统的过电压包括雷电过电压（又称大气过电压、外部过电压）和内部过电压。其中雷电过电压由雷云直接或间接对变电所或输电线路 (避雷线、杆塔或导线)放电造成。一般雷电过电压幅值较高,超过系统的额定工作电压,但作用时间较短,波头时间大多数为1.5～2微秒，平均波长时间为30微秒，大于50微秒的很少。雷击除了会威胁输电线路和电工设备的绝缘外，还会危害高建筑物、通信线路、天线、飞机、船舶、油库等设备的安全。因此，这些方面的防雷也属于高电压技术的研究对象。 电力系统内部过电压是因正常操作或故障等原因使电磁状态发生变化，引起电磁能量振荡而产生的。其中衰减较快、持续时间较短的称为操作过电压；无阻尼或弱阻尼、持续时间长的称为暂态过电压。对110～220千伏电力系统，内部过电压水平一般取 3倍最大工作电压；对330～500千伏电力系统，需要采取一些限制措施，取2～2.5倍。对特高压电力系统，进一步限制内部过电压具有巨大的经济价值，从前景来看限制到1.5～1.8倍最大工作电压是完全可能的。 高电压绝缘特性研究 高压电工设备的绝缘应能承受各种高电压的作用，包括交流和直流工作电压、雷电过电压和内部过电压。研究电介质在各种作用电压下的绝缘特性、介电强度和放电机理，以便合理解决电工设备的绝缘结构问题是高电压技术的重要内容。 雷电过电压和内部过电压对输电线路和电工设备的绝缘是个严重的威胁。因此，研究各种气体、液体和固体绝缘材料在不同电压下的放电特性是高电压技术的重要课题。其中气体包括大气条件下的空气、压缩空气、六氟化硫气体及高真空等常用作输电线路和电工设备绝缘及其他用途的材料。因此，研究如何提高气体绝缘的放电电压，研究影响气体放电的各种因素，如间隙大小、电极形状、作用电压的极性和类型、气体的压力、温度、湿度和杂质等，对确保电工设备的经济合理和安全运行有重要意义。 在采取措施限制雷电过电压和内部过电压的情况下，随着电压等级的提高，工作电压对绝缘特性的影响越来越重要。在工作电压作用下超高压输电线路和电工设备的电晕放电、局部放电、绝缘老化、静电感应、无线电干扰、噪声等现象都是高电压技术研究的课题。 在工程上经常利用一些气体放电的特性来解决许多高电压技术领域中所遇到的科学技术问题，如利用球隙放电测量高电压；用各种间隙放电来限制过电压；利用电晕放电时产生稳定的电晕层以改善电场分布，从而提高间隙的放电电压等。 高电压试验设备、方法和测量技术 高电压领域的各种实际问题一般都需要经过试验来解决。因此，高电压试验设备、试验方法以及测量技术在高电压技术中占有格外重要的地位。 为了在试验室(见图)或现场研究电介质或电工设备的绝缘特性以及适应于不同科技领域的高电压技术的应用，需要有各种类型的高电压发生装置。常见的高电压发生装置有：由工频试验变压器（见图）及其调压设备等组成的工频试验设备；模拟雷电过电压或操作过电压的冲击电压发生装置（见图）；利用高压硅堆等作为整流阀的高压直流发生装置（见图）。
高电压技术复习资料 选择题：2*20=40，真空题：1*10，名词解释：4*3=12，简答题：8*2=16，计算题：10+12 一、选择题 1、防雷接地电阻值应该（）。 A、越小越好 B、越大越好 C、为无穷大 D、可大可小答案：A 2、沿着固体介质表面发生的气体放电称为（）。 A、电晕放电 B、沿面放电 C、火花放电 D、余光放电答案：B 3、能够维持稳定电晕放电的电场结构属于（）。 A、均匀电场 B、稍不均匀电场 C、极不均匀电场 D、同轴圆筒答案：C 4、固体介质因受潮发热而产生的击穿过程属于（）。 A、电击穿 B、热击穿 C、电化学击穿 D、闪络答案：B 5、以下试验项目属于破坏性试验的是（）。 A、耐压试验 B、绝缘电阻测量 C、介质损耗测量 D、泄漏测量答案：A 6、海拔高度越大，设备的耐压能力（）。 A、越高 B、越低 C、不变 D、不确定答案：B 7、超高压输电线路防雷措施最普遍使用的是（）。 A、避雷针 B、避雷线 C、避雷器 D、放电间隙答案：B 8、变电站直击雷防护的主要装置是（）。 A、避雷针 B、避雷线 C、避雷器 D、放电间隙答案：A 9、对固体电介质，施加下列电压，其中击穿电压最低的是（）。 A、直流电压 B、工频交流电压 C、高频交流电压 D、雷电冲击电压答案：C 10、以下四种表述中，对波阻抗描述正确的是（）。 A、波阻抗是导线上电压和电流的比值 B、波阻抗是储能元件，电阻是耗能元件，因此对电源来说，两者不等效 C、波阻抗的数值与导线的电感、电容有关，因此波阻抗与线路长度有关 D、波阻抗的数值与线路的几何尺寸有关答案：B 11、波阻抗为Z的线路末端接负载电阻R，且R＝Z。入射电压U0到达末端时，波的折反射系数为（）。 A、折射系数α＝1，反射系数β＝0 B、折射系数α＝－1，反射系数β＝1 C、折射系数α＝0，反射系数β＝1 D、折射系数α＝1，反射系数β＝－1 答案：A 12、由于光辐射而产生游离的形式称为（）。 A、碰撞游离 B、光游离 C、热游离 D、表面游离答案：B 13、测量绝缘电阻不能有效发现的缺陷是（）。 A、绝缘整体受潮 B、存在贯穿性的导电通道 C、绝缘局部严重受潮 D、绝缘中的局部缺陷答案：D 14、表示某地区雷电活动强度的主要指标是指雷暴小时与（）。 A、耐雷水平 B、雷暴日 C、跳闸率 D、大气压强答案：B 15、极不均匀电场中的极性效应表明（）。 A、负极性的击穿电压和起晕电压都高 B、正极性的击穿电压和起晕电压都高 C、负极性的击穿电压低和起晕电压高
《高电压技术》复习题 1、雷电对地放电过程分为几个阶段？P38 答：1、先导放电：放电不连续，放电分级先导，持续时间为0.005～0.01S ，雷电流很小 2、主放电：时间极短，50～100s μ，电流极大，电荷高速运动。 3、余光放电：电流不大，电流持续时间较长，约0.03～0.05s 。 2、什么是雷电参数？P242 答：1、雷电放电的等值电路。 2、雷电流波形。 3、雷暴日与雷暴小时：雷暴日是一年中有雷电的日数，在一天内只要听到过雷声，无论（次数多少）均计为（一个雷暴日）。雷暴小时数则是（一年中发生雷电放电的小时数，）即在一个小时内只有（一次雷电），就计作（一个雷电小时）。 4、地面落雷密度和输电线路落雷总次数：地面落雷密度是指每一雷暴日每平方千米地面遭受雷击的次数，以γ表示。与雷暴日数有关，如下：3.0023.0d T =γ 3、什么是波阻抗？波速？P206 答：波阻抗00 C L Z =是（电压波与电流波之间）的比例常数，它反映了波在传播过程中遵循 （储存在单位长度线路周围媒质中的电场能量和磁场能量一定相等）的规律，所以Z 是（一个非常重要）的参数。 波速001 C L v =等于空气中的光速，对电缆来说，其单位长度对地电容C0较大，故电 缆中波速一般为1/2～1/3倍的光速。 4、防雷保护有哪些基本装置？P246 答：现代电力系统中实际采用的防雷保护装置有（避雷针、避雷线、保护间隙、各种避雷器、防雷接地、电抗线圈、电容器、消弧线圈、自动重合闸等等）。 5、避雷针的作用是什么？其保护范围如何确定？P246 答：避雷针高于被保护的物体，其作用是吸引雷电击于自身，并将雷电流迅速汇入大地，从而使避雷针附近的物体得到保护，保护范围指具有0.1%左右概率的空间范围，可以通过模拟实验并结合运行经验来确定，常用的方法有折线法、滚球法。 6、避雷线的作用是什么？其保护范围如何确定？P246 答：同上。 7、各种避雷器的结构特点，适合于哪些场合？P254 答：避雷器的类型有主要有何护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等几种。 8、接地的种类有哪些？P261 答：分为工作接地、保护接地、防雷接地。 9、降低接地电阻的方法是什么？P265 答：1、加大接地物体的尺寸 2、利用自然接地体 3、引外接地 4、换土 5、采用降阻剂 10、线路防雷的四道防线是什么？P268 答：输电线路雷害事故的形成通常要经历这样四个阶段：线路'>输电线路受到雷电过电压的作用；线路'>输电线路发生闪络；线路'>输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压；线路跳闸，供电中断。针对雷害事故形成的四个阶段，现代线路'>输电线路在采取防雷保护措施时，要做到“四道防线”，即： 1．防直击，就是使输电线路不受直击雷。采取的措施是沿线路装设避雷线。
高电压技术-在线作业_A 用户名： 最终成绩：100.0 一 单项选择题 1. 不变 畸变 升高 减弱 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 升高 知识点： 2. 波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 波阻抗是前行波电压与前行波电流之比 对于电源来说波阻抗与电阻是等效的 线路越长，波阻抗越大 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 线路越长，波阻抗越大 知识点： 3. 偶极子极化 离子式极化 空间电荷极化 电子式极化 若电源漏抗增大,将使空载长线路的末端工频电压（ ） 下列表述中，对波阻抗描述不正确的是（ ） 极化时间最短的是（ ）
本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 电子式极化 知识点： 4. 弹性极化 极化时间长 有损耗 温度影响大 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 弹性极化 知识点： 5. 电化学击穿 热击穿 电击穿 各类击穿都有 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 电击穿 知识点： 6. 16kA 120kA 下列不属于偶极子极化特点的是（ ） 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（ ） 根据我国有关标准，220kV 线路的绕击耐雷水平是（ ）
80kA 12kA 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 12kA 知识点： 7. 不确定 降低 增高 不变 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 降低 知识点： 8. 某气体间隙的击穿电压UF 与PS 的关系曲线如图1 所示。当 时，U F 达最小值。当 时，击穿 电压为U 0，若其它条件不变，仅将间隙距离增大到4/3倍，则其击穿电压与U 0相比，将（ ）。
高电压技术复习题及答案 一、选择题 (1) 流注理论未考虑 B 的现象。 A．碰撞游离B．表面游离C．光游离D．电荷畸变电场 (2) 先导通道的形成是以 C 的出现为特征。 A．碰撞游离B．表面游离C．热游离D．光游离 (3) 电晕放电是一种 A 。 A．自持放电 B．非自持放电 C．电弧放电 D．均匀场中放电 (4) 气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式 称为 C 。 A.碰撞游离 B.光游离 C.热游离 D.表面游离 (5) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？ D 。 A.大雾 B.毛毛雨 C.凝露 D.大雨 气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是__ D _。 (6) SF 6 A．无色无味性B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性 (7) 冲击系数是____B__放电电压与静态放电电压之比。 A．25% B．50% C．75% D．100% (8) 在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面__ A___有很大关系 A．粗糙度 B．面积C．电场分布D．形状 (9) 雷电流具有冲击波形的特点：___C__。 A．缓慢上升，平缓下降 B．缓慢上升，快速下降 C．迅速上升，平缓下降D．迅速上升，快速下降 (10) 在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压___A__。 A. 小 B．大 C．相等 D．不确定 (11)下面的选项中，非破坏性试验包括_ ADEG__，破坏性实验包括__BCFH__。 A. 绝缘电阻试验 B.交流耐压试验 C.直流耐压试验 D.局部放电试验 E.绝缘油的气相色谱分析 F.操作冲击耐压试验 G.介质损耗角正切试验 H.雷电冲击耐压试验 (12) 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？ ABCD 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IEC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
高电压技术知识点总 结
?为什么要有高电压：提高输送容量，降低线路损耗，减少工程投资，提高单位走廊输电能力，节省走廊面积，改善电网结构，降低短路电流，加强联网能力。 ?电介质：在其中可建立稳定电场而几乎没有电流通过的物质。 ?极化：在外电场作用下，电介质内部产生宏观不为零的电偶极矩。 ?电介质极化的四种基本类型：电子位移极化，离子位移极化，转向极化，空间电荷极化。 ?介电常数：用来衡量绝缘体储存电能的能力，代表电介质的极化程度（对电荷的束缚能力） ?液体电介质的相对介电常数影响因素(频率)：频率较低时，偶极分子来得及跟随电场交变转向，介电常数较大，接近直流情况下的εd；频率超过临界值，偶极分子转向跟不上电场的变化，介电常数开始减小，介电常数最终接近于仅由电子位移极化引起的介电常数εz。 ?电介质的电导与金属的电导有本质上的区别：金属电导是由金属中固有存在的自由电子造成的。电介质的电导是带电质点在电场作用下移动造成的。气体：由电离出来的自由电子、正离子和负离子在电场作用下移动而造成的。液体：分子发生化学分解形成的带点质点沿电场方向移动而造成的。固体：分子发生热离解形成的带电质点沿电场方向移动而造成的。 ?介质损耗：在电场作用下，电介质由于电导引起的损耗和有损极化损耗，总称为介质损耗。 ?电介质的等效电路：电容支路：由真空和无损极化所引起的电流为纯容性。/阻容支路：由有损极化所引起的电流分为有功和容性无功两部分。/纯阻支路：由漏导引起的电流，为纯阻性的。 ?介质损耗因数tgδ的意义：若tgδ过大会引起严重发热，使材料劣化，甚至 可能导致热击穿。/用于冲击测量的连接电缆，要求tgδ必须小，否则会影响到测量精度/用做绝缘材料的介质，希望tgδ。在其他场合，可利用tgδ引起的介质发热，如电瓷泥胚的阴干/在绝缘试验中，tgδ的测量是一项基本测量项目 ?激励：电子从近轨道向远轨道跃迁时，需要一定能量，这个过程叫激励。?电离：当外界给予的能量很大时，电子可以跳出原子轨道成为自由电子。原来的中性原子变成一个自由电子和一个带正电荷的离子，这个过程叫电离。 ?反激励：电子从远轨道向近轨道跃迁时，原子发射单色光的过程称为反激励。 ?平均自由程：一个质点两次碰撞之间的平均距离，其与密度呈反比。
2014年秋高电压技术复习资料 一、填空题 1)高电压技术研究的对象主要是_电气装置的绝缘_、_绝缘的测试_和_电力系统 的过电压__等。 2)气体放电的主要形式：辉光放电_、_电晕放电_、_刷状放电_、__火花放电_、 _电弧放电_。 3)根据巴申定律，在某一PS值下，击穿电压存在_极小（最低）__值。 4)在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压__提高___。 5)流注理论认为，碰撞游离和_光电离____是形成自持放电的主要因素。 6)工程实际中，常用棒－板或__棒－棒___电极结构研究极不均匀电场下的击穿 特性。 7)气体中带电质子的消失有__扩散__、复合、附着效应等几种形式。 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)电场分布。 9)沿面放电就是沿着__固体介质___表面气体中发生的放电。 10)标准参考大气条件为：温度t0=20℃，压力b0=__101.3___kPa，绝对湿度 h0=11g/ m2。 11)越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越__低__。 12)等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上__ NaCl _含量的一种方法。 13)常规的防污闪措施有：_增加_爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料 14)我国国家标准规定的标准操作冲击波形成_250/2500____sμ。 15)极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对__空间电荷____的阻挡作用，造成电场分布的改变。 16)下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段：先导__、_主放电_、_余光__。 17)调整电场的方法：增大_电极曲率半径、改善电极边缘、使电极具有最佳外形。 18)影响液体电介质击穿电压的因素有__杂质___、__温度__、__电压作用时间__、__电场均匀程度__、__压力__。 19)固体介质的击穿形势有_电击穿_、__热击穿_、_电化学击穿_。 20)电介质是指_能在其中建立静电场的物质__，根据化学结构可以将其分成__
第一章作
?1-1解释下列术语 （1）气体中的自持放电；（2）电负性气体； （3）放电时延；（4）50%冲击放电电压；（5）爬电比距。 答：（1）气体中的自持放电：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； （2）电负性气体：电子与某些气体分子碰撞时易于产生负离子，这样的气体分子组成的气体称为电负性气体； （3）放电时延：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：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：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，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短间隙、低气压气隙的放电；流注理论适用于高气压、长间隙电场气隙放电。 1-3在一极间距离为1cm的均匀电场电场气隙中，电子碰撞电离系数α=11cm-1。今有一初始电子从阴极表面出发，求到达阳极的电子崩中的电子数目。 解：到达阳极的电子崩中的电子数目为 n a? e?d? e11?1?59874 答：到达阳极的电子崩中的电子数目为59874个。
《高电压技术》综合复习资料 一、填空题（占40分） 1、汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体放电。 2、“棒—板”电极放电时电离总是从棒开始的。 3、正极性棒的电晕起始电压比负极性棒的电晕起始电压低，原因是崩头电子被正极性棒吸收, 有利于电子崩的发展。 4、电力系统中电压类型包括工频电压、直流电压、雷电冲击电压和操作冲击电压等4种类型。 5、在r/R等于 0.33 时同轴圆筒的绝缘水平最高。 6、沿面放电包括沿面滑闪和沿面闪络两种类型。 7、电介质的电导包括离子电导和电子电导两种类型，当出现电子电导时电介质已经被击穿。 8、弱极性液体介质包括变压器油和蓖麻油等，强极性液体介质包括水和乙醇（至少写出两种）。 9、影响液体介质击穿电压的因素有__电压形式的影响__、_温度__、_含水量__、_含气量的影响、杂质的影响、油量的影响（至少写出四种）。 10、三次冲击法冲击高电压实验是指分别施加三次正极性和三次负极性冲击电压的实验。 11、变压器油的作用包括绝缘和冷却。 12、绝缘预防性实验包括绝缘电阻、介质损耗角正切、工频高压试验、直流高压试验和冲击高电压试验等。 13、雷电波冲击电压的三个参数分别是波前时间、半波时间和波幅值。 14、设备维修的三种方式分别为故障维修、预防维修和状态维修。 15、介质截至损耗角正切的测量方法主要包括基波法和过零相位比较法两种。 16、影响金属氧化物避雷器性能劣化的主要是阻性泄漏电流。 17、发电厂和变电所的进线段保护的作用是降低入侵波陡度和降低入侵波幅值。 18、小波分析同时具有在时域范围和频域范围内对信号进行局部分析的优点，因此被广泛用于电力系统局部放电的检测中。 19、电力系统的接地按其功用可为工作接地、保护接地和防雷接地三类。 20、线路末端短路时电压反射波为与入射波电压相同，电流反射波为与入射波电流相反。 21、反向行波电压和反向行波电流的关系是 u=-Zi 。