高电压技术
电介质(dielectric)：
在电场中能产生极化的物质，指通常条件下导电性能极差、在电力系统用作绝缘的材料。极化是指物质中电荷分离形成偶极子的过程
第一章电介质的极化、电导和损耗
1 极化：在外加电场的作用下，电介质中的正、负电荷沿电场方向作有限位移或转向，形成偶极矩子
2. 电介质的极化种类 Electronic polarization电子位移极化
特点：存在于一切电介质，极化所需时间短，不随频率变化；极化具有弹性，不损耗能量。Ionic polarization.离子位移极化特点：存在于离子结构电介质中，极化所需时间也很短；极化具有弹性，有极微量能量损耗；随温度升高而增大。
Orientation polarization 转向极化（偶极子极化）出现外电场后偶极子沿电场方向转动，作较有规则的排列，因而显出极性，这种极化称为偶极子极化或转向极化。特点：存在于极性电介质中，极化所需时间较长, 与电源频率有很大关系；极化消耗能量, 温度过高或过低, 都会减小.
空间电荷极化(夹层极化 Interface polarization) 特点：存在于复合介质、不均匀介质中；极化过程很缓慢，只在直流和低频交流下表现出来；极化伴随着能量损耗
2.电介质电导与金属电导的区别
带电质点：电介质中为 ionic conduction（固有及杂质离子）；金属中为electronic conduction
数量级：电介质的γ小，泄漏电流小；金属的电导电流很大
电导电流影响因素：电介质中由离子数目决定，对所含杂质、温度很敏感；金属中主要由外加电压决定，杂质、温度不是主要因素
3电介质的电阻率具有负的温度系数；金属的电阻率具有正的温度系数。
4电介质的损耗(dielectric loss):任何电介质在电场作用下都有能量损耗，包括由电导引起的损耗和由某些极化过程引起的损耗。电介质的能量损耗简称介质损耗。
5介质损耗角δ为功率因数角φ的余角，其正切 tgδ又可称为介质损耗因数，常用百分数（%）来表示。
tgδ的增大，意味着介质绝缘性能变差，实践中常通过测量tgδ来判断设备绝缘的好坏。▲一切电介质的电气强度都是有限的，超过某种限度，电介质就会丧失其原有的绝缘性能，甚至演变成导体。
6在电场的作用下，电介质中出现的电气现象：1在弱电场下，主要有极化、电导、介质损耗等2. 在强电场下，主要有放电、闪络、击穿等
第二章气体放电的物理过程
1.电离—原子在外界因素作用下，使其一个或几个电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子的过程
2电离能—电离过程所需要的能量称为电离能，也可用电离电位反映。
3气体中带电粒子的产生与消失
带电粒子的产生(电离过程）
1.碰撞电离：气体介质中粒子相撞，撞击粒子传给被撞粒子能量，使其电离
条件：⑴撞击粒子的总能量＞被撞粒子的电离能
⑵一定的相互作用的时间和条件，通过复杂的电磁力的相互作用达到两
粒子间能量转换
2.光电离：在光照射下，将光子能量传给粒子，游离出自由电子。由光电离
而产生的自由电子称为光电子必要条件：光子的能量大于气体粒子的电离能。
3.热电离是热状态下碰撞电离和光电离的综合
Ｔ↑→分子动能↑→碰撞电离
Ｔ↑→热辐射光子的能量、数量↑→光电离
温度超过10000K时（如电弧放电）热电离较强，
在温度达到20000K左右，几乎全部空气分子都已经处于热电离状态。
4.电极表面电离:
气体中的电子也可从金属电极表面游离出来。
游离需要能量，称金属的逸出功，小于气体分子的电离能
表明金属表面电离比气体空间电离更易发生
随着外加能量形式的不同，阴极的表面电离可在下列情况下发生：
⑴正离子撞击阴极表面
⑵光电子发射：高能辐射线照射电极表面
⑶热电子发射：金属电极加热
⑷强场发射：电极表面附近存在强电场
5.负离子的形成:中性分子或原子与电子相结合，形成负离子（附着）
附着过程中放出能量（亲合能Ｅ）－电负性气体Ｅ大,易形成负离子－强电负性气体，如SF
6
负离子的形成使自由电子数减少，对气体放电的发展起抑制作用
带电粒子的消失（去电离、消电离）
1中和在电场作用下作定向运动，消失于电极而形成外电路中的电流 (迁移率)
2. 扩散－因扩散而逸出气体放电空间（热运动）
3. 复合－带有异号电荷的粒子相遇，发生电荷的传递、中和而还原为中性粒子的过程
（多为负离子与正离子复合，而碰撞电离多为电子碰撞粒子产生）
2.2 气体放电过程及电子崩的形成
1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，类似雪崩似地发展，这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩。
结论：由于碰撞电离引起电子崩过程，导致气隙中电子数迅速增加。
2 非自持放电：必须依靠外界电离因素的作用提供自由电子作为电子崩的初始电子，一旦外界电离因素停止发生作用，则放电中止
3 自持放电：撤除外界电离因素后，能仅由电场的作用而维持的放电
4均匀电场自持放电条件为：
5气体放电的流注理论
Pd>>26.66kPa·cm（200mmHg·cm）时，一些无法用汤逊理论解释的现象：
(1).放电外形：在大气压下放电不再是辉光放电，而是火花通道
(2). 放电时间：放电时间短于正离子在通道中到达阴极的行程时间
(3). 阴极材料的影响：阴极材料对放电电压影响不大
●流注的特点—电离强度很大传播速度很快导电性能良好
形成流注后，放电就可以由本身产生的空间光电离自行维持，即转为自持放电，形成流注的
条件（即自持放电条件）
流注理论和汤逊理论比较：
1. 汤逊理论适用于低气压、短气隙的情况（pd<26.66kPa·cm）
2. 流注理论适用于高气压、长气隙的情况（pd>>26.66kPa·cm）
3.汤逊理论认为电子崩和阴极上的二次发射过程是气体自持放电的决定性因素；流注理论认为电子碰撞电离及空间光电离是维持自持放电的主要因素，并强调了空间电荷畸变电场的作用。
§2.3 4 电晕放电和不均匀电场中气隙的击穿
1常见电场的结构：均匀场：板－板
稍不均匀场：球－球同轴圆筒
极不均匀场：棒－棒对称场（棒－板不对称场）
▼稍不均匀电场中气隙的放电特性与均匀电场相似，一旦出现自持放电，便会导致整个间隙的击穿，
▼极不均匀电场中，首先在强场区发生电晕放电，自持放电条件即是电晕起始条件，气隙击穿电压大于电晕起始电压。
2 电晕的形成：极不均匀电场中，在外加电压下，小曲率半径电极附近的电场强度首先达到起始场强E0，在此局部区域先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，在外观上表现为环绕电极表面出现蓝紫色晕光。
3电晕的危害及作用：
（1）有光、声、热效应造成能量损耗；电晕损耗在超高压输电线路设计中必须考虑
（2）产生的高频脉冲电流含有许多高次谐波，造成无线电干扰；
（3）使空气局部游离，产生的臭氧和氧化氮等会腐蚀金属设备；
（4）产生可闻噪声；
4棒为正极性时：
（1）自持放电前阶段：正空间电荷削弱棒极附近场强而加强外部电场，阻止棒极附近流注
形成使电晕起始电压提高；
（2）自持放电阶段：空间电荷加强放电区外部空间的电场，因此当电压进一步提高时，强场区将逐渐向极板推进至击穿。
5棒为负极性时：
（1）自持放电前阶段：正空间电荷加强棒极附近场强而削弱外部电场，促进棒极附近流注
形成使电晕起始电压降低。
（2）自持放电阶段：空间电荷削弱放电区外部空间的电场，因此当电压进一步提高时，电晕区不易向外扩展，气隙击穿将不顺利，因此负极性击穿电压比正极性高很多，完成击穿所需时间也长得多。
绝对湿度absolute humidity（比湿度）单位体积湿空气中含有的水汽质量。即水汽的密度。相对湿度relative humidity 空气中水汽压与饱和水汽压的百分比。
2.5 雷电放电
1雷电的危害：雷电放电所产生的雷电流会引起巨大的电磁效应、机械效应和热效应。从电力工程的角度来看，我们得注意两个方面：
（1）雷电放电在电力系统中引起很高的雷电过电压，它是造成电力系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一；
（2）雷电放电所产生的巨大电流，有可能使被击物体炸毁、燃烧、使导体熔断或通过电动力引起机械损坏。
2放电过程：
（1）先导放电阶段：雷云中负电荷逐渐积聚时，地面感应出正电荷。云中电场强度达到空气的击穿场强（25－30)kV/cm，空气开始游离，出现电子崩→流注→形成向地面运行的不太明亮的先导。先导通道压降小，通道头部的电位接近雷云电位（数万千伏－数亿伏）。
当先导发展到离地面大约100m时，由于局部空间场强增大，常常出现从地面向上发展的正电荷的迎面先导。
先导放电特点：
①发展速度慢，约107m/s，持续约1μs，平均（1－8）×105m/s，逐级发展，每级长约
10－200m，平均25m，每级约停顿10－100 μs，呈跳越式
②放电电流小，约100A
③整个先导放电持续时间长，约0.005－0.01s
④放电伴有不太明亮的闪光，头部最亮
（2）主放电阶段：当先导通道到达地面或与迎面先导相遇时，通道端部因空气游离而产生高密度的等离子区，此等离子区自地面向雷云迅速传播，形成一条高导电率的等离子通道，使先导和雷云中的电荷与大地的电荷相中和。
主放电特点：
①发展速度快，约（1/20-1/2）c（强烈的中和过程）
②放电电流大，一般100－200kA
③整个放电持续时间短，约50－100μs
④放电伴随极明亮的闪光和震耳的雷鸣（电磁效应、机械效应，通道温度15000－200000C）
（3）余辉放电阶段：云中残余电荷（主放电剩余的电荷）沿等离子通道继续中和特点是：①放电电流小，一般100－1000A（云中电阻大）
②持续时间长，0.03－0.15s（热效应）
由于云中往往有几个电荷中心，可能引起沿第一次产生的放电通道的多次主放电，最多测量到42次，但第一次冲击放电电流幅值为最高，一般以后的放电先导连续发展（无停顿），主放电电流不超过30kA
2.6沿面放电和高压绝缘子
1 绝缘子的用途是支撑导体，将电位不同的导电体（含接地体）在机械上相互连接，而在电气上则相互绝缘。
沿面放电：沿着固体介质表面发展的气体放电现象
沿面放电发展到跨接两级的贯穿性的空气击穿称为闪络。
第三章气隙的击穿特性
1气隙的击穿特性取决于：▼电场形式
▼外加电压类型（稳态电压：直流电压工频交流电压
冲击电压：雷电过电压操作过电压）
2 均匀电场气隙的击穿：不存在极性效应；直流、工频、冲击电压作用下的击穿电压相同；
击穿电压分散性很小；
3稍不均匀电场：与均匀电场相似，一旦出现局部放电，立即导致整个间隙的完全击穿。电场不对称时有极性效应，不很显著不同电压波形下Ｕb都相同，且分散性不大典型结构形式：球－球，球－板，两同轴圆柱
4极不均匀电场：有持续的局部放电，空间电荷积累导致显著的极性效应电极形状对气隙击穿电压影响不大，可用典型电极代表,如棒－棒，棒－板在不同性质电压下，Ｕb有明显差别，且分散性大
5U s: 静态击穿电压：气隙在持续作用电压下的击穿电压
t s: 统计时延：从 t1开始到气隙中出现第一个有效电子所需的时间
t f: 放电形成时延：从有效电子出现到气隙完成击穿所需的时间
6 50%冲击击穿电压：在一定波形的冲击电压作用下，外加电压的幅值变化，导致间隙击穿
概率为５０％时的电压称为
9 提高气体介质电气强度的方法：
1. 改善电场分布
(1). 改进电极形状以改善电场分布
增大电极曲率半径，消除电极表面毛刺、尖角等；
常用的方法是利用屏蔽罩来增大电极的曲率半径。
(2). 利用空间电荷改善电场分布
线—板、线—线电极中的“细线效应”
(3). 极不均匀电场中采用屏蔽
在气隙中的适当位臵放臵用绝缘材料作成的屏蔽，阻碍带电粒子运动和调整空间电荷分布，从而提高气隙击穿电压
2. 削弱或抑制电离过程
(1). 采用高气压 (2). 高真空的采用 (3). 采用高电气强度气体
10完成气隙击穿的三个必备条件：
足够大的电场强度或足够高的电压
在气隙中存在能引起电子崩并导致流注和主放电的有效电子
需要有一定的时间，让放电得以逐步发展并完成击穿
11伏秒特性：在电压波形一定的情况下，气隙击穿时的外加电压峰值与击穿时间的关系: U b＝ｆ(t b）
冲击击穿特性最好用电压和时间两个参量来表示，这种在“电压－时间”坐标
平面上形成的曲线，通常称为伏秒特性曲线，它表示该气隙的冲击击穿电压
与放电时间的关系
作法：保持一定的波形而逐渐升高电压，以示波图来求取，电压较低时，击穿发生在峰值过后，取峰值作纵坐标；击穿发生在波峰时，取峰值作纵坐标；击穿发生在尚未到峰值时，取击穿时电压值作纵坐标。
小结：
放电时间的组成为：t b=t1+t s+t f
冲击电压波形的标准化
o标准雷电冲击电压波
o标准雷电截波
o标准操作冲击电压波
冲击电压下气隙的击穿特性
o采用击穿百分比为50％时的电压来表征气隙的冲击击穿特性；
o伏秒特性表征气隙的冲击击穿电压与放电时间的关系。
第四章液体和固体介质的电气性能
§4.1 固体电介质的击穿
1 固体介质击穿的特点：
击穿场强一般比气体和液体电介质高得多；空气30kV/cm，变压器油120～250 kV/cm，云母(电击穿)2000～3000kV/cm
击穿场强与电压作用时间有很大的关系；
绝缘是非自恢复的，一旦发生击穿，其绝缘性能不能再自行恢复；
2电击穿：在强电场下电介质内部电子剧烈运动，发生碰撞电离，破坏了固体介质的晶格结构，使电导增大而导致击穿。
3热击穿：由于固体介质内部热不稳定性造成。
特点：热击穿电压随环境温度的升高而下降，热击穿电压直接与散热条件有关
4. 电化学击穿：固体介质在长期工作电压下，由于介质内部发生局部放电等原因，使绝缘
劣化，电气强度逐渐下降并引起的击穿。
5影响固体电介质击穿电压的因素：1. 电压作用时间2.温度3. 电场均匀程度与介质厚度
4.累积效应
5.受潮
6提高固体电介质击穿电压的措施：
1. 改进制造工艺：清除杂质、水分、气泡；使介质尽可能致密均匀
2. 改进绝缘设计：采用合理的绝缘结构；改进电极形状，使电场尽可能均匀；改善电极与
绝缘体的接触状态，消除接触处的气隙
3. 改善运行条件：注意防潮、防尘；加强散热
§4.2 液体电介质的击穿
1 目前常用的主要有变压器油、电容器油、电缆油等矿物油
2电击穿：认为在电场作用下，阴极上由于强场发射或热发射出来的电子产生碰撞电离形成电子崩，最后导致液体击穿
3气泡击穿：认为液体分子由电子碰撞而产生气泡，或在电场作用下因其它原因产生气泡，由气泡内的气体放电而引起液体击穿。
4提高液体介质击穿电压的方法
?１．提高并保持油的品质
? 2 ．覆盖层
?在金属电极上贴固体绝缘薄层，可阻断杂质小桥
?油本身品质越差，电压作用时间越长，效果越好。
? 3 ．绝缘层
?当覆盖层厚度增大，本身承担一定电压时，成为绝缘层。
?用在不均匀电场中，被覆在曲率半径较小的电极上。
? 4 ．屏障
?放在电极间油间隙中的固体绝缘板
?作用：ａ．割断杂质小桥的形成
?ｂ．使另一侧油隙的电场变均匀（不均匀场中）
?在极不均匀场中效果明显。面积应足够大
§4.3 组合绝缘的电气强度
1 组合目的：同时满足电气性能、机械性能、热性能的要求
2配合原则：在外加电压的作用下，组合绝缘中各层绝缘所承受的电场强度与其电气强度成正比，这样整个组合绝缘的电气强度最高，各种绝缘材料的利用最合理、最充分。3“油－屏障”式绝缘：以变压器油为主要的绝缘介质，在油隙中放臵若干个屏障，广泛用在电力变压器、油断路器、充油套管中。三种不同的形式：覆盖、绝缘层、屏障
1. 覆盖：紧紧包在小曲率半径电极上的薄固体绝缘层称为覆盖
作用：阻止杂质小桥直接接触电极，因而能有效限制泄漏电流，从而阻碍杂质
小桥击穿过程的发展。
2. 绝缘层：当覆盖的厚度增大到能分担一定电压时，即成为绝缘层，
作用：像覆盖层那样减小杂质的有害影响;降低电极表面附近的最大电场强度
3. 屏障：如果在油隙中放臵尺寸较大、形状与电极相适应层压纸板（筒）或层压布板（筒）
屏障
作用：阻碍杂质小桥的形成；拦住一部分带电粒子，使原有电场变得比较均匀
相邻屏障的距离不能太小，屏障的总厚度也不能取得太大
4油纸绝缘：油纸绝缘是以固体介质为主体的组合绝缘，液体只是用作填充空隙的浸渍剂。
广泛用于电缆、电容器、电容式套管等电力设备中。缺点是：散热条件差。
5分阶绝缘：是指由介电常数不同的多层介质绝缘构成的组合绝缘
分阶原则是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。
小结：
一. 电介质在弱电场下的电气特性
1.极化的概念、基本形式和特点，介电常数ε
2.电介质电导的概念、特征，电导率γ，固体电介质的体积绝缘电阻和表面绝缘电阻
3.介质损耗的形式、介质的三支路等值电路、直流电压作用下的吸收现象，交流电压
作用下电介质的并联、串联等值电路，介质损耗角tgδ的意义，影响tgδ的各种因素
二. 液体电介质的击穿
击穿理论、击穿电压的影响因素及其提高措施
三. 固体电介质的击穿
三种击穿形式、击穿电压的影响因素及其提高措施、绝缘的老化
四，组合绝缘：组合原则，常见形式、电场分布
第五章电气设备绝缘试验
1绝缘试验的类型
（1）非破坏性试验（检查性试验）：指在较低的电压下或用其他不损伤绝缘的方法测量绝缘的各种特性，由此判断绝缘内部的缺陷。
绝缘电阻和吸收比、泄漏电流、介质损耗角正切、电压分布、局部放电、油中溶解气体的色谱分析
（2）破坏性试验（耐压试验）：指在绝缘上施加高于工作电压的试验电压，直接检验绝缘的耐压水平。
交流耐压、直流耐压、冲击耐压
2.绝缘电阻：施加直流电压时测得的电阻，通常指吸收电流衰减完毕后测得的稳态电阻值。3测试功效 :
可有效地发现：（1）两极间有穿透性的导电通道
（2）整体受潮或局部严重受潮
（3）表面污秽
不能发现的缺陷： (1) 绝缘中的局部缺陷
(2) 绝缘的老化
判断方法：将所测电阻值与标准及以往历史数据比较
第七章线路和绕组中的波阻抗
§7.1波沿均匀无损单导线的传播
1波阻抗：是表征分布参数电路特点的最重要的参数，它是储能元件，表示导线周围介质获得电磁能的大小，具有阻抗的量纲，其值决定于单位长度导线的电感和电容，与线路长度无关。
对单导线架空线，Z=500 左右，考虑电晕影响取400 左右，电缆的波阻抗约为十几欧
姆至几十不等。
2比较波阻抗Z和R：
（1）二者量纲相同，并且都和电源频率或波形无关，可见波阻抗是阻性的；
（2）波阻抗是一个比例常数，其数值只与导线单位长度的电感和电容有关，与线路长度无关；而线路的电阻与线路长度成正比；
（3）波阻抗是储能元件，它从电源吸收能量，以电磁波的形式沿导线向前传播，能量以电磁能的形式储存在导线周围的介质中；电阻是耗能元件，它从电源吸收的能量转换成热能而散失。
§7.2 行波的折射和反射
1 末端开路时，末端电压波发生正的全反射，电流波发生负的全反射，电压反射波所到之处，线路电压加倍；电流反射波所到之处，线路电流变零。
2末端接地时，末端电压波发生负的全反射，电流波发生正的全反射，电压反射波所到之处，线路电压变零；电流反射波所到之处，线路电流加倍。
3.线路末端接负载（）
线路末端既没有电压反射波，又没有电流反射波，线路上电压电流波形保持不变。
4建立集中参数等值电路（彼德逊法则）：
（1）入射波线路1用数值等于电压入射波两倍的等值电压源和数值等于线路波阻抗的电阻串联来等效；
（2）折射波线路2、3分别可以用数值等于该线路波阻抗路、的电阻来等效；
（3）R、L、C等其他集中参数组件均保持不变；
彼德逊法则使用条件：
（1）入射波必须是沿分布参数线路传来的；
（2）节点A后面的线路中没有反行波，或节点A后面的线路中反射波尚未到达节点A时；
§7.3 行波通过串联电感和并联电容
1 串联电感、并联电容对波过程的影响
（1）波前被拉平，波前陡度减小，L 或C 越大，陡度越小；
（2）在无限长直角波作用下，L、C对电压的稳态值没有影响；
第八章雷电及防雷保护装臵
§8.1 雷电过程与雷电参数
1雷暴日(T d)：一年中发生雷电的天数(30-40)。（Thunderstorm days）
2雷暴小时(T h)：一年中发生雷电的小时数(100)。
3地面落雷密度( ) :每平方公里地面在一个雷暴日受到的平均雷击次数。
4 75~90%的雷电流是负极性，在防雷设计中一般按负极性考虑
§8.2 防雷保护装臵
1防雷保护装臵：指能使被保护物体避免雷击，而引雷于本身，并顺利地泄入大地的装臵。
2 避雷针和避雷线
（1）保护原理：当雷云放电时使地面电场畸变，在避雷针的顶端形成局部场强集中的空间以影响雷电先导放电的发展方向，使雷电对避雷针放电，再经过接地装臵将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。
3绕击率：指雷电绕过避雷装臵而击中被保护物体的概率。
4适用范围：避雷针适宜于象变电所、发电厂那样相对集中的保护对象；避雷线主要用于架空线路那样伸展很广的保护对象。(消雷器)
5保护角：避雷线的铅垂线与避雷线和边导线连线的夹角
§8.3. 防雷接地
1接地：指将地面上的金属物体或电气回路中的某一节点通过导体与大地保持等电位。
(1).工作接地：根据电力系统正常运行需要而设臵的接地。
(2).保护接地：为了人身安全而将电气设备的金属外壳等加以接地，它在故障条件下才发挥
作用。
(3).防雷接地：用来将雷电流顺利泄入大地，以减小它引起的过电压，是防雷保护装臵不可
缺少的组成部分。
(4).静电接地：防止由静电引起的爆炸、火灾，如贮油罐接地
2避雷带：通过试验发现，不论屋顶坡度多大，都是屋角和檐角的雷击率最高。屋顶坡度愈大。则屋脊的雷击率也大。通过对不同屋顶坡度建筑物的雷击分布情况调查发现，对于那些屋顶平整，又没有突出结构（如烟囱等）的建筑物，雷击部位是有一定规律性的。避雷带就是对建筑物雷击率高的部位，进行重点保护的一种接闪装臵。
3避雷网：当建筑物较高。屋顶面积较大但坡度不大时，可采用避雷网作为屋面保护的接闪装臵。
第九章输电线路的防雷保护
1输电线路的耐雷性能和所采用防雷措施效果在工程上用耐雷水平和雷击跳闸率来衡量
2耐雷水平是指雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大雷电流幅值，单位为kA。
3雷击跳闸率是指折算为统一条件（规定每年40个雷电日和100km的线路长度）下，因雷击而引起的线路跳闸的次数。单位为“次/(100km·40雷暴日)”
4输电线路防雷措施
防止雷直击导线
防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络
防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧
防止线路中断供电
5雷击输电线路过电压分类：感应雷过电压、直击雷过电压
6击杆率：雷击杆塔次数与落雷总数的比值。
无避雷线时，雷击线路的部位有两个，雷击导线和雷击塔顶。
有避雷线时，雷击线路的部位有三个，雷绕击导线，雷击塔顶，雷击档距中央的避雷线（不引起跳闸）。
7耐雷水平:当作用在绝缘子串上的电压U j等于线路绝缘子串的50%冲击闪络电压U50%时，绝缘子发生闪络，与这一临界条件相对应的雷电流幅值I显然就是这条线路的耐雷水平I1
第十章发电厂和变电所的防雷保护
进线段的作用：
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；
限制流过避雷器的冲击电流幅值
第十二章电力系统内部过电压
7在绝缘配合中的意义：
图1： A －设备，Ｂ－保护间隙
图2：保护间隙的伏秒特性曲线 B低于设备的曲线A，能保护设备
图3：间隙曲线Ｂ较陡，间隙在交叉点P前不能保护设备，在P后能保护设备。
曲线ＡＢ形状可以改变，若曲线Ｂ过低，运行不安全；但若抬高曲线Ａ将会增加经济投入8标准大气条件：压力p0=101.3kPa(760mmHg) 温度t0=20℃或T0=293K 湿度h c=11g/m3
6 避雷器：避雷器是一种过电压限制器，它与被保护设备并联运行，当作用电压超过一定幅
值以后避雷器总是先动作，泄放大量能量，限制过电压，保护电气设备。
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~）。
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
高电压技术各章知识点 第一篇电介质的电气强度 第1章气体的绝缘特性与介质的电气强度 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过 程、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雷电和操作 过电压波的波形冲击电压作用下的放电延时与 伏秒特性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电压波形对均匀 和稍不均匀电场影响不大对极不均匀电场影响 相当大完全对称的极不均匀场：棒棒间隙极 大不对称的极不均匀场：棒板间隙 11、 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 电极形状的改进空间电荷对原 电场的畸变作用极不均匀场中 屏障的采用提高气体压力的作 用高真空高电气强度气体SF6 的采用
一、专用名词 IT是Information Technology的缩写，意为"信息技术"，包含现代计算机、网络、通讯等信息领域的技术。IT的普遍应用，是进入信息社会的标志。 ?信息技术：应用信息科学的原理和方法，对信息进行采集、处理、传输、存储、表达和使用的技术。 ?分类：微电子技术，计算机技术，传感技术，通信技术。 ?信息特征 ?信息的载体依附性 ?信息的时效性 ?信息是可以加工和处理的 ?信息是可以传递和共享的。 NII是国家信息基础设施(National Information Infrastructure)的缩写。它包括： 1.一系列不断扩展的仪器设备。如摄像机、扫描仪、键盘、电话、传真机、计算机、交换机、高密度磁盘和光盘、声像带、电缆、电线、通信卫星、光纤传输线路、微波通信网、电视、监视器、打印机等。 2.信息本身。这些信息可以通过电视节目、科学或商业数据库、影像、录音、图书馆档案及其它媒体等形式体现。目前大量的这类信息分布在政府的各机构中，而且每天都从实验室、演播室、出版商等处传播有价值的信息。 3.各类应用程序和软件。用户能借助于这些程序和软件去访问、处理、组织和提炼那些由NII设施提供的、随时可用的大量信息。 4.各种网络标准和传输编码。依靠它们实现网络间的互连和互操作，确保个人秘密和网络的安全与可靠。 5.人。这类人的工作是挖掘信息，开发应用程序和服务、组建设备、培训其他人员等。 Internet是采用共同的计算机语言或协议被连接在一起的很多完全不同的网络的集合。这些网络之间的传输路径安排可以确保即使一个或多个路由被阻塞，传输仍然可以畅通无阻。这是ARPANET的早期设计目标的一部分，诣在使网络既有效又强大。 Internet 上的所有传输都被组织成数字包的形式--打碎的信息--每个包都有自己的地址和路由指令。这种被称为包交换的方法使数字通讯可以充分利用全部的网络资源，在特定的时刻找到最快和最经济的可行路径。数字包以共同的格式被传输，传输控制协议/Internet协议(TCP/IP)使得起始点系统的硬件和软件可以与途中和最终目的地的其它系统的硬件和软件进行通讯。 IP是Internet Protocol的缩写，意为"网际协议"。它就是应用于Internet中的基础协议"TCP/IP"中的"IP"，工作于网络七层模型中的第三层。我们现在常用到的"IP"电话，即泛指应用Internet网络及相关技术，把传统的电话（通过PSTN公用电话网）业务转移到Internet网络上来，以大幅降低通讯费用。 ISDN是Integrated Serviced Digital Network的缩写，一般译为"综合业务数字网"，电信局称之为"一线通"，就是因为它能实现把语音服务和数据传输服务组合在同一通信介质上，为用户同时提供这两种服务的连接。ISDN的基本速率接口提供两个64Kbps 和一个16Kbps的信道带宽（2B+D)，其中一个64Kbps信道用于传输语音，另一个64Kbps信道传输数据（当不需要传输语音时，数据传输可占用两个B信道128Kbps的速率），16Kbps的信道用于传输通讯指令等服务信息。 ISDN与普通模拟电话线有什么不同？对于模拟电话线来说，是在用户到电话局之间的线路上传送的模拟话音信号，因此，它只能提供单一的电话业务。而ISDN实现了用户线的数字化，不管是什么信号（文字、图像、声音），只要变成数字信号，就可
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。
绪论 1、输电电压一般分为高压，超高压，特高压。高压指35～220kv，超高压指330～1000kv，特高压指1000kv及以上。高压直流通常指±600kv及以下的直流输电电压，±600kv以上的称为特高压直流。 2、电介质的极化：通常电介质显中性，但是如果其处于电场中，则电荷质点将顺着电场方向产生位移。极化时电介质内部电荷总和为零，但会产生一个与外施电场方向相反的内部电场。 3、流过介质中的电流可以分为三部分：纯电容电流分量，吸收电流，电导电流。 4、电介质损耗：处于电场中的绝缘介质，必然会存在一定的能量损耗，而这些由极化、电导等所引起的损耗就称为介质损耗。 5、介质损耗来源①由介质电导形成的漏电流在交变电压下具有有功电流的性质，由它所引起的功率损耗称为介质电导损耗；②由介质中与时间有关的各种极化过程所引起的损耗。 第一章 1、电离方式可分为热电离，光电离，碰撞电离。 2、汤逊放电理论的适用范围：汤逊理论是在低气压、pd较小的条件下在放电实验的基础上建立的。pd过小或过大，放电机理将出现变化，汤逊理论就不在再适用了。 3、电晕放电现象：在极不均匀场中，当电压升高到一定程度后，在空气间隙完全击穿之前，小曲率电极附近会有薄薄的发光层。 4、电晕放电的危害：①引起功率损耗②形成高频电磁波对无线电广播和电视信号产生干扰③产生噪声。对策：采用分裂导线。利用：①净化工业废气的静电除尘器②净化水用的臭氧发生器③静电喷涂。 5、下行的负极性雷通常可分为三个阶段：先导放电，主放电和余光。 6、提高气体击穿电压的措施：①电极形状的改进。②空间电荷对原电场的畸变作用。③极不均匀场中屏障的作用。④提高气体压力的作用。⑤高真空和高电气强度气体SF6的采用。 7、污闪：由于绝缘子常年处于户外环境中，因此在表面很容易形成一层污物附着层。当天气潮湿时污秽层受潮变成了覆盖在绝缘子表面的导电层，最终引发局部电弧并发展成闪络。 8、污闪发展过程：①污秽层的形成②污秽层的受潮③干燥带形成与局部电弧产生 ④局部电弧发展成闪络。 9、等值盐密法：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 含量的一种表示方法。是目前世界范围内应用最广泛的方法。 10、气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？ 碰撞电离，碰撞电离主要由电子的碰撞引起，因为电子体积小，其自由行程比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。其次，由于电子质量非常小，当电子动能不足以使中性质点电离时，会遭到弹射而不损失动能。而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。
一、计算机系统及其组成 1、一个完整的计算机应由硬件系统和软件系统两大部分组成。 ◆主板motherboard 主板是整个电脑的基板，是CPU 、内存、显卡及各种扩展卡的载体 主板是否稳定关系着整个脑是否稳定，主板的速度在一定程度上也制约着整机的速度 是计算机各部件的连接工具 ◆中央处理器（ＣＰＵ）由运算器＋控制器组成 ◆运算器计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件 ◆控制器计算机的指挥中心,负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令 是计算机的核心部件 发展：286、386、486、奔腾、 PⅡ、PⅢ、PⅣ等 品牌AMD intel等 ◆存储器分为内存储器（ RAM+ROM ）和外存储器（软盘1.44MB、光盘650MB、U盘、硬盘等 ◆内存：电脑的核心部件，重要性仅次于CPU，它的容量和处理速度直接决定了电脑数据传输的快慢。通常内存容量为1G、2G、4G是勾通CPU与硬盘之间的桥梁 RAM:随机存储器。可读出写入数据断电信息丢失 ROM:只读存储器。又叫固化存储器，断电信息不丢失 ◆硬盘 程序、各种数据和结果的存放处，里面存储的信息不会由于断电而丢失 存储容量大，硬盘为40、60、80 、160、300GB 等 2、其中硬件系统运算器、控制器、存储器、输入 和输出设备由五部分组成。 3、软件系统是指在计算机上运行的各种程序、数据及有关资料。包括系统软件（如Dos、Windows 、 Unix等）和应用软件（如Word、Excel、Wps等）。 二、信息技术及其基础 1、信息是无处不在的，本身并不是实体，必须通过载体才能体现，但不随载体的物理形式而变化。 3、二进制：有0和1两个代码，逢2进一，各位有不同权值。计算机采用二进制存储和处理数据，因其易于电子原件的实现。存储基本单位字节 bit 二进制位简写为 b
《高电压技术》课程教学大纲 大纲执笔人：罗玉雄大纲审核人： 课程编号：0808000415 英文名称：High Voltage Techniques 学分：2.5 总学时：40。其中，讲授34 学时，实验 6 适用专业: 电气工程及其自动化 先修课程：电路理论，电机学，发电厂电气主系统，电磁场，电力系统稳态分析，电力系统暂态分析等。 一、课程性质与教学目的 本课程是电气工程及其自动化专业本科生的专业必修课程，是研究电气设备的 绝缘及其问题的学科。是从事电力系统的设计、安装、调试及其运行的工程技术人 员必须掌握的专业知识。本课程具有完整的理论体系，又是一门实践性很强的学科， 对学生的基础理论、基本知识和实践经验、技能都有较好的培养和锻炼。 二、基本要求 本课程是电气工程及其自动化专业的专业课程，必修。通过本课程的教学，使学生掌握电力设备绝缘性能、试验方法和电力系统过电压及防护等方面的基本知识，并获得解决上述问题的初步能力和试验技能。 三、重点与难点 重点：各类电介质在高电场下的特性、电气设备绝缘试验技术、电力系统过电压与绝缘配合。 难点内容：气体、液体、固体电介质的基本电气特性及电介质理论，波过程理论。 四、教学方法 课堂讲授、结合生产实际与案例教学（本课程配有6学时的试验）。
五、课程知识单元、知识点及学时分配 见表1。 表1 课程的知识单元、知识点及学时分配
六、实验、上机与实训教学条件及内容 实验内容 1气体放电实验 学时：2学时。 实验内容：研究不同电极情况下极间距离为0.5 , 1 , 1.5, 2 cm时放电电压的变化规律。 实验要求：熟悉安全规则和高压设备的接线和操作规则；了解极间间隙的变化对放电电压的影响。 主要仪器：单相高压试验变压器及其套件。 2 绝缘预防实验 学时：2学时。 实验内容：用兆欧表测量电容器的绝缘电阻R和吸收比K；利用直流高压测量阀型避雷器的泄漏电流。 实验要求：了解测量吸收比和绝缘电阻、泄漏电流的意义和方法。 主要仪器：单相高压试验变压器及其套件；兆欧表；阀型避雷器；整流二极管。 3 绝缘子链实验
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。
信息技术知识点整理 傅宁121090036 第1章信息技术概述 1.1 信息与信息技术 1.信息是什么？信息是指“事物运动的状态及状态变化的方式”，它既不是物质也不是能量。 2.客观世界的三大构成要素：信息、物质、能量。 3.信息的性质：普遍性、动态性、时效性、多样性、可传递性、可共享性、快速增长性。 *4.什么是信息处理？信息处理指的是与信息的收集、加工、存储、传递、施用相关的行为和活动。 5.什么是信息技术？信息技术（IT，ICT）指的是用来扩展人们信息器官功能，协助人们更有效地进行信息处理的一类技术。 信息技术包括：①扩展感觉器官功能的感测（获取）与识别技术； ②扩展神经系统功能的通信技术； ③扩展大脑功能的计算（处理）与存储技术； ④扩展效应器官功能的控制与显示技术。 6.现代信息技术的三大特征：①以数字技术（计算机）为基础；②以计算机及其软件为核心； ③采用电子技术（包括激光技术）。 核心技术：计算机、集成电路、通信、广播、互联网、自动控制、机器人等。 7.什么是信息产业？信息产业(也称为“电子信息产业”) 是指信息设备生产制造，以及利用这些设备进行信息采集、储存、传递、处理、制作与服务的所有行业与部门的总和。 8.什么是信息化？信息化是指由信息技术驱动的经济和社会的变革。信息化的本质是利用信息技术帮助社会个人和群体有效利用知识和新思想，从而能建成充分发挥人的潜力，实现其抱负的信息社会。 1.2 数字技术基础 1.什么是比特？比特（b）是数字技术的处理对象，是组成数字信息的最小单位。它只有两种状态（取值）。 计算机（包括其它数字设备）中所有信息都使用比特（二进位）表示，只有使用比特表示的信息计算机才能进行处理、存储和传输。 2.计算机中表示与存储（比特）二进位的方法：电路的高电平状态或低电平状态(CPU) 电容的充电状态或放电状态(RAM) 两种不同的磁化状态(磁盘) 光盘面上的凹凸状态(光盘) 3.用比特表示信息的优点: ①比特只有0和1两个符号，具有2个状态的器件和装置就能表示和存储比特，而制 造两个稳定状态的电路又很容易 ②比特的运算规则很简单，使用门电路就能高速度地实现二进制数的算术和逻辑运算 ③比特不仅能表示“数”，而且能表示文字、符号、图像、声音，可以毫不费力地相互 组合，开发“多媒体”应用 ④信息使用比特表示以后，可以通过多种方法进行“数据压缩”，从而大大降低信息传 输和存储的成本。 ⑤使用比特表示信息后，只要再附加一些额外的比特，就能发现甚至纠正信息传输和 存储过程中的错误，大大提高了信息系统的可靠性
高电压技术课程教学大纲 （适用电气工程及其自动化专业电气工程方向） （共 48 学时） 一、课程的性质、地位、任务和教学目标 （一）课程的性质和地位 本课程是电气工程及其自动化专业本科生的专业选修课程。它是研究电气设备的绝缘及其问题的学科。作为从事电力系统的设计、安装、调试及其运行的工程技术人员，都会遇到属于高电压的问题，因此需专修本门课程，也是从事电力系统的专业人员需要掌握的专业知识。本课程具有完整的理论体系，又是一门实践性很强的学科，对学生的基础理论、基本知识和实践经验、技能都有较好的培养和锻炼。 （二）课程的主要任务 本课程的主要任务是：使学生掌握气体、液体及固体绝缘主要电气特性（特别是击穿过程）的基本概念，了解电气设备绝缘结构的基本特性和试验方法,掌握电力系统中雷电过电压和主要内部过电压的产生机理、影响因素及防护措施等基本知识，正确理解电力系统绝缘配合的基本概念、理论依据和处理原则，以及使学生了解高电压试验及绝缘预防性试验中常用的高压试验装置及测试仪器的原理与用法，以及高电压试验的特点、基本程序和安全措施等。 （三）课程的教学目标 通过本课程的学习，使学生了解和掌握电气设备在高电压作用下绝缘电气性能的基本知识和高电压试验的基本技术；了解和掌握过电压的基本理论和过电压的保护方法；能针对各种不同的过电压采取不同的防护措施，并能根据系统电路及元器件的性质，设计保护的类型，为今后从事高电压工程领域的研究和技术工作打下必要的专业基础。 二、课程教学环节组成 本课程的教学环节包括课堂讲授，师生讨论学生自学，习题讨论课，实验，习题，答疑，质疑，期中测验和期末考试。 三、课程教学内容纲要
第一章 1、空气主要由氮和氧组成，其中氧分子的电离电位较低，为12.5V。 （1）若由电子碰撞使其电离，求电子的最小速度； （2）若由光子碰撞使其电离，求光子的最大波长，它属于那种性质的射线？（3）若由气体分子自身的平均动能产生热电离，求气体的最低温度。 2、试论述气体放电过程的α、γ系数。 3、什么叫帕邢（巴申）定律？在何种情况下气体放电不遵循巴申定律？ 4、均匀电场和极不均匀电场气隙放电机理、放电过程和放电现象有何不同？ 5、长间隙放电与短间隙放电的本质区别在哪里？试解释长空气间隙的平均击 穿场强远低于短间隙的原由，形成先导过程的条件是什么？ 第二章 1、气隙的伏秒特性是怎样绘制的？研究气隙的伏秒特性有何实用意义？ 2、试说明在雷电冲击电压作用下，导线对平行平板气隙（S/D>10）和球－球气 隙（S/D<0.5）的伏秒特性形状有何不同，并解释其原因。 3、试解释50％击穿电压。 4、标准大气条件下，下列气隙的击穿场强约为多少（气隙距离不超过２m，电 压均为峰值计）？ 5、为什么压缩气体的电气强度远较常压下的气体为高？又为什么当大气的湿 度增大时，空气间隙的击穿电压增高。 6、某110kv电气设备如用于平原地区，其外绝缘应通过的工频试验电压有效值 为240kv，如用于海拔4000m地区，而试验单位位于平原地带，问该电气设备的外绝缘应通过多大的工频试验电压值？ 7、为提高棒－板间隙的击穿电压，分别采取了以下五种措施，试讨论这些措施 的有效性？为什么？（1）增大气压；（2）在适当位置设置极间障；（3）抽真空；（4）充4.5大气压的SF6气体；（5）将板极的尺寸增大。 8、一般在封闭组合电器中充SF6气体的原因是什么？与空气比较，SF6的绝缘 特性如何？ 9、为什么SF6气体绝缘大多数只在均匀电场和稍不均匀电场下应用？最经济 适宜的气压范围约为多少，采用更高气压时，应注意哪些问题？
高电压技术重要知识点-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
高电压技术各章 知识点 第一篇电介质的电气强度 第1章气体的绝缘特性与介质的电气强度 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 电晕放电的过程、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 雷电和操作过电压波的波形 冲击电压作用下的放电延时与伏秒特性 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 电压波形对均匀和稍不均匀电场影响不大 对极不均匀电场影响相当大 完全对称的极不均匀场：棒棒间隙 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 电极形状的改进 空间电荷对原电场的畸变作用 极不均匀场中屏障的采用 提高气体压力的作用
初中信息技术中考知识点汇总 第一部分信息技术基础知识 [信息技术基础知识] 一、信息的概念：用语言、文字、符号、情景、图像、声音等所表示的内容统称为信息。 二、载体：即媒体, 多种形式的媒体称为多媒体。（包含文字、声音、图像、视频等信息形式的媒体） 信息、物质、能量构成人类社会资源的三大支柱。 人类社会经历了六次信息革命： 1、语言的形成， 2、文字的创造， 3、造纸术、印刷术的发明， 4、电报、电话的发明， 5、微电子技术（电子计算机）与现代通信技术的应用和发展， 6、多媒体技术的应用和信息网络的普及。其中目前正在经历的信息革命是第六种。 注意：信息与信息载体的区分，上述中声音、文字、语言、图像、动画、气味是信息。 信息经过加工处理后是人类社会的有价值的资源。信息和信息载体的关系：声波、纸张、电磁波等并不是信息，而是信息的载体，它们负载的内容（如语言、文字、图像等）才是信息。 信息的基本特征：（1）依附性；（2）共享性；(3)时效性；（4）相对性；（5）可伪性； 三、信息处理的过程：包括信息的收集与输入、存储、加工（如计算、统计等）、传输、输出、维护和使用等。 四、信息技术——Information Technology，简称IT。信息的获取、理解、加工、处理、保存、传播过程中所用的方法、手段、工具的统称。 现代信息技术包括计算机技术和通信技术。 五. 信息技术的特点 ⑴数字化；⑵网络化；⑶高速化；⑷智能化；⑸个人化。 六、信息技术的功能 ⑴人工辅助功能；⑵开发功能；⑶协同功能；⑷增效功能；⑸先导功能。CAI－计算机辅助教学；CAD－计算机辅助设计；CAM－计算机辅助管理；CAT－计算机辅助测试 七、多媒体技术：强调交互式综合处理多媒体的技术，交互性是重要的特点之一。现在的计算机、Vcd等机器能同时处理声音、图像、文字等信息，都是利用多媒体技术。 八、计算机处理信息的过程：收集→处理与存储→输出 九、信息高速公路：信息高速公路是指由通信技术、电脑技术、声像技术、自动化技术等构成的多媒体通信网络。（如同一种电子的高速公路，故称“信息高速公路”。） 八、信息技术的影响
高电压复习重点整理 一、汤逊理论和流注理论 1、具体内容 汤逊理论：汤逊理论实质就是电子崩理论。书P8-P11第二节至第三节 2、汤逊放电的实质是： 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。 3、流注理论（P13）认为：在初始阶段，气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现，但当电子崩发展到足够的程度后，电子崩中的空间电荷足以使原电场（外施电压在气隙中产生的电场）明显畸变，大大加强电子崩崩头和崩尾处的电场。另一方面，电子崩中电荷密度很大，所以复合过程频繁，放射出的光子在这部分强场区很容易成为引发新的空间光电离的辐射源，因此流注理论认为：二次电子的主要光源是空间的光电离。这时放电转入新的流注阶段。流注的特点是电离强度很大和传播速度很快，出现流注后，放电便获得独立继续发展的能力，而不再依赖外界电离因子的作用，可见这时出现流注的条件也是自持放电的条件。 4、应用条件 汤逊理论：应用于均匀电场，低气压，短气隙 流注理论：应用于均匀电场，高气压，长气隙 5、二者的区别与联系 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。 二、极性效应(P18-20)产生的条件 在极不均匀电场中，放电一定从曲率半径较小的那个电极表面开始，与该电极极性无关。但后来的发展过程、气隙的电气强度、击穿电压等都与该电极的极性有密切的关系。极不均匀电场中的放电存在着明显的极性效应。（书上没说具体产生条件是什么，根据这段话理解我猜条件是极不均匀的电场中的放电吧。）三、标准雷电压雷电流波形
信息技术学业水平测试知识点总结（必修部分）第一章绪言 一、信息与信息的特征 1、什么是信息（A、不用背，但要了解） 1）、信息无处不在，无时不在。 2）、对信息的三种典型的定义。 香农：信息是用来消除不确定的东西” 维纳：信息是区别于物质和能量的第三类资源，是客观事物的基本存在形式之一 钟义信：信息是事物运动的状态与方式” 2、信息的主要特征（B、给出问题能分析出是信息的哪个特征，能区分载体和信息） 普遍性：信息不以人的意志为转移，普遍存在于自然界和人类社会发展的始终。 依附性：一方面，所有的信息都必须依附于某种载体，但是，载体并不是信息；另一方面，相同的信息也可以依附于不同的载体，但其内容并不因记录手段或物质载体的改变而发生变化。 共享性：是指同一信息同时或异时、同地或异地被多个人所共享。共享过程中，信息本身不会有损失，这与物质和能源有着本质的不同。 价值性：信息与物质和能量是人类社会的三大资源之一，因此总是有价值的，信息的价值大小因人而异。 时效性：信息不能及时利用可能会贬值或者毫无价值，这就是信息的时效性。 二、信息技术及其发展
1、什么是信息技术（A、重点了解画线内容） 信息技术（In formation Tech nology, IT）:是指在信息的获取、整理、加工存 储、传递和利用过程中所采用的技术和方法。本质上说，它的作用是代替、扩展和延伸人 的信息功能。 现代信息技术是以电子技术、尤其是微电子技术为基础，以计算机技术息处理技 （信术）为核心，以通信技术（信息传递技术）为支柱，以信息技术应用为目的的科学技术 群，其中微电子技术是现代信息技术的基础，信息获取技术、信息处理技术、信息传递技术、信息控制技术、信息存储技术是现代信息技术的内容。 2、信息技术的发展（A、了解五次革命标志，知道发展方向） 五次革命及其意义： 语言的产生：语言的产生使人类的思维能力和表达能力发生了革命性的飞跃，最终 使人与动物彻底区分开来。语言揭开了人类文明的序幕，是信息表达和交流手段的一次关 键性革命，大大提高了信息表达的质量和利用效率。 文字的发明：用文字记载信息，增加了交流信息的手段，突破了原来时空方面的限制，延长了信息的寿命，使人类可以跨时间和地域传递、交流信息。 造纸术和印刷术的发明：为人类近代文明奠定了基础，是信息存储和传播手段的一 次重要革命。 电报、电话、广播、电视的发明和普及：使人类的信息交流迈进了一个新纪元，是 信息存储和传播手段的又一次革命。 电子计算机的普及及使用和计算机与通信技术的结合：是信息传播和信息处理手段 的一次革命，使信息数字化成为可能，信息产业应运而生。 电子计算机的应用是第五次信息革命的一个重要标志。 现代通信技术未来的发展趋势是数字化、智能化、网络化和个性化。 第二章信息获取 信息获取的过程：需求确定来源确定方法确定价值判断
.\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 s 自持放电条件：(e1) 1 A：巴申定律的物理意义 ①p s （s 一定） p 增大， U f增大。 ② p s （s 一定） p 减小， U f减小。 ③ p 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
实验一．电介质绝缘特性及电击穿实验 一．实验目的： 观察气隙击穿、液体击穿以及固体沿面放电等现象及其特点，认识其发展过程及影响击穿电压的各主要因素，加深对有关放电理论的理解。 二．预习要点： 概念：绝缘；游离；电晕；电子崩；流注；先导放电；自持放电；滑闪放电；沿面放电；小桥；电击穿；热击穿。 判断：空气是绝缘介质；纯净液体的击穿是电击穿，非纯净液体的击穿是热击穿，绝缘油的击穿电压受油品、电压作用时间、电场分布情况及温度的影响较大，电弧会使油分解并产生炭粒；沿面放电是特殊的气体放电，分三个阶段，沿面闪络电压小于气隙击穿电压。 推理：变压器油怕受潮；油断路器有动作次数的限制； 相关知识点：电场、介质极化、偶极子、介电常数、Paschen定律、Townsend理论、流注理论、伏秒特性、大气过电压、内部过电压。 三．实验项目： 1．气体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验 ⑴．电极形状对放电的影响 ①．球球间隙 ②．针板间隙 ③．针针间隙 ⑵．电场性质对放电的影响 ①．工频交流电场 ②．直流电场 ⑶．极性效应 ①．正针负板 ②．负针正板 2．液体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验 ⑴．导电小桥的观察 ⑵．抗电强度的测试 3．固体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验 ⑴．刷状放电的观察 ⑵．滑闪放电的观察 ⑶．沿面闪络的观察 四．实验说明： 1．气体绝缘特性： ⑴．气体在正常情况下绝缘性能良好（带电粒子很少）； ⑵．气体质点获得足够的能量（大于其游离能）后，将会产生游离，生成正离子和电子； ⑶．气体质点获得能量的途径有：粒子撞击、光子激励、分子热碰撞； ⑷．气隙中除了有气体质点游离产生的带电粒子外，还存在金属电极表面的逸出电子； ⑸．气隙加上电场，气隙中的带电粒子将顺电场方向加速运动，造成大量的粒子碰撞，但产生气体质点游离的撞源粒子是电子；