第1 章气体放点的物理过程
1.电离是指电子脱离原子的束缚而形成自由电子、正离子的过程．电离是需要能量的，所需能量称为电离能Wi(用电子伏eV 表示，也可用电离电位Ui=Wi/e 表示)
2.根据外界给予原子或分子的能量形式的不同，电离方式可分为热电离、光电离、碰撞电离（最重要）和分级电离。
3.阴极表面的电子溢出：
（1）正离子撞击阴极：正离子位能大于 2 倍金属表面逸出功。
（2）光电子发射：用能量大于金属逸出功的光照射阴极板。光子的能量大于金属逸出功。（3）强场发射：阴极表面场强达到106V/cm（高真空中决定性）
（4）热电子发射：阴极高温
4.气体中负离子的形成：
电子与气体分子或原子碰撞时，也有可能发生电子附着过程而形成负离子，并释放出能量（电子亲合能）。电子亲合能的大小可用来衡量原子捕获一个电子的难易，越大则越易形成负离子。
负离子的形成使自由电子数减少，因而对放电发展起抑制作用。SF6气体含F，其分子俘获电子的能力很强，属强电负性气体，因而具有很高的电气强度。
5.带点质点的消失：
（1）带电质点的扩散：带电质点从浓度较大的区域向浓度较小的区域的移动，使带电质点浓度变得均匀。电子的热运动速度高、自由行程大，所以其扩散比离子的扩散快得多。（2）带电质点的复合：带异号电荷的质点相遇，发生电荷的传递和中和而还原为中性质点的过程，称为复合。带电质点复合时会以光辐射的形式将电离时获得的能量释放出来，这种光辐射在一定条件下能导致间隙中其他中性原子或分子的电离。
6.气体间隙中电流与外施电压的关系：
第一阶段：电流随外施电压的提高而增大，因为带
电质点向电极运动的速度加快复合率减小
第二阶段：电流饱和，带电质点全部进入电极，电
流仅取决于外电离因素的强弱（良好的绝缘状态）
第三阶段：电流开始增大，由于电子碰撞电离引起
的电子崩
第四阶段自持放电：电流急剧上升放电过程进入了一个新的阶段（击穿）
外施电压小于U0时的放电是非自持放电。
电压到达U0后，电流剧增，间隙中电离过程只靠外施电压已能维持，不再需要外电离因素。自持放电
7.
电子碰撞电离系数α：代表一个电子沿电力线方向行经1cm时平均发生的碰撞电离次数。
8. 自持放电的条件：必须在气隙内初始电子崩消失之前产生新的电子（二次电子）来取代外电离因素产生的初始电子；实验表明：二次电子的产生与气压气隙长度的乘积（pd）有关: Pd 较小，自持放电可由汤逊理论(和巴申定律) 解释; Pd 较大，自持放电可由流注理论解释。汤逊理论认为二次电子的来源是正离子碰撞阴极表面发生的电子逸出。 ad ≈ ln
pd 值较大时，放电也是从电子崩开始的，但当电子崩发展到一定阶段后，会产生电离特强、发展速度更快的空间的光电离，形成流注（等离子体）。流注的发展速度比电子崩的快一个数量级，且出现曲折分支。
流注理论认为，二次电子的主要来源是空间的光电离。一旦出现流注，放电就可以由空间光电离
空间光
电离自持维持；若电场均匀，间隙将被击穿。ad = ln
流注理论可以解释汤逊理论无法说明的pd 值大时的放电现象。两种理论各适用于一定条件的放电过程，不能用一种理论取代另一种理论。两种理论的自持放电条件具有完全相同的形式，但两者维持放电的过程不同。（书上的这一段话要好好看，三种现象以后好像考研面试有用）
9.稍不均匀电场中放电的特点与均匀电场中相似，在间隙击穿千看不到有什么放电的迹象，极不均匀电场中放电则不同，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，在这个局部区域出现蓝紫色的晕光，并伴随有“滋滋”声、电磁辐射和能量损耗。这种仅仅发生在强场区的电晕放电是一种自持放电。
10.电场不均匀系数：f =
/
，即间隙中最大场强与平均场强的比值。通常f<2 时为
稍不均匀电场，f>4 时为极不均匀电场。
11.
极不均匀电场间隙中自持放电条件即是电晕起始的条件。
在
12. 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。同一间隙在不同电压极性下的电晕起始电压不同，击穿电压也不同，这就是放电的极性效应。
13. 正极性(棒)电晕放电
棒极带正电位时，电子崩头部的电子到达棒极后即被中和，
棒极附近空间留下许多正离子。
这些正离子虽朝板极移动，但速度很慢而暂留在棒极附近。
这些正空间电荷削弱了棒极附近的电场强度，而加强了正离
子群外部空间的电场。
第3 章气体间隙的击穿场强
1.均匀电场中的击穿：（特点）
1）均匀电场中电极布置对称，击穿无极性效应；
2）均匀场间隙中各处电场强度 U 相等，击穿所需时间极短，直流击穿电压、工频击穿电压峰值、50%冲击击穿电压相同；
3）击穿电压的分散性很小。
间距1－10cm 均匀电场击穿场强为30kV/cm。
2.冲击电压的标准波形：（这个图
很重要，各点的意义要知道）
雷电冲击电压与系统电压无关。
避雷器动作后，作用在系统上的
为避雷器的残压。
标准雷电波的波形：
=1.2μs±
30％，
=50μs±20 ％
对于不同极性:
+1.2/50μs 或‐1.2/50μs
操作冲击波的波形：
/
=250( ±20 ％) / 2500( ±60％) μs
3.放电时延（要理解）：要使气体间隙击穿，除了足够场强、引起电子崩并导致流注的有效电子外，气隙击穿还需要一定的时间，让放电得以逐步发展并完成击穿。
4. 50％击穿电压：多次施加电压时有半数会导致击穿的电压值
低概率击穿电压：
=
‐ 3ζ
5.冲击系数：同一间隙50％冲击击穿电压
与稳态击穿电压
之比，称为击穿系数β。
均匀和稍不均匀电场：β≈1 放电时延短，分散性小；极不均匀电场：β>1 放电时延长，击
穿常一般发生在波尾。
6. 伏－秒特性：在同一冲击电压波形下，击穿电压值与放电时延（或电压作用时间）有关的特性。50%击穿电压只是50%伏‐秒特性曲线上的一个点，即在冲击全波作用下的50%击穿
电压。
7.大气密度和湿度对击穿的影响：
在极不均匀电场中，空气中的水分（湿度增大）能使间隙的击穿电压有所提高。
随着海拔高度增加，外绝缘的放电电压将下降。
8.
是理想的气体绝缘介质和灭弧介质，在均匀电场中
气体的绝缘强度约为空气的 2.5
倍，其灭弧能力是空气的100 以上。（设备的几种要记住）
气体的液化温度较低，一般可满足工程实际的应用，如 0.75MPa（7 个大气压，作为断
路器的绝缘）的液化温度是－25℃，0.45MPa（4 个大气压，作为GIS 绝缘）的液化温度不
高于－40℃。
气体的应用可大大降低设备尺寸，与空气介质相比，500kV 的GIS 是敞开式的1/50。
气体广泛应用于高压断路器、GIS、充气管道电缆，充
气体的变压器和开关柜也在发展中。
只有在均匀电场和稍不均匀电场，
气体才能发挥其优异的绝缘性能，因而一般应用
气
体做绝缘时，应尽量保证其电场的均匀性。此外，
气体中水含量的增加，将会大大降低
其绝缘性能，因而使用中应定期检测其微水含量。
气体价格高，温室效应相当于
的23900 倍，且
气体不会自然分解，在大气中寿
命长达3200 年。
气体在极不均匀电场中击穿的异常现象：一是击穿电压随气压的变化出现驼峰现象；二
是在驼峰气压范围内，雷击冲击击穿电压明显低于稳态击穿电压。
9.提高气隙击穿电压的措施：
改善电场分布的措施：改善电极形状；利用空间电荷对原电场的畸变作用；极不均匀电场中屏蔽的采用。
削弱电离过程的措施：高气压的采用；强电负性气体的应用；高真空的采用。
第2 章气体中沿固体绝缘表面的放电
1
沿
.
1
沿
.
2. 沿面放电：均匀电场中固体介质的引入并不影响电极间的电场分布，但放电总是发生在界面，且闪络电压比空气间隙的击穿电压要低得多。说明电场畸变严重。（特点）
面闪络：指沿气体介质与固体介质交界面上发展的放电现象。
1）沿面闪络电压与固体绝缘材料特性有关
2）固体介质与电极接触紧密程度对闪络电压有影响
3）介质表面粗糙，也会使电场分布畸变，从而使闪络
电压降低
）介质表面粗糙，也会使电场分布畸变，从而使闪络
电压降低
4）上述影响因素在高气压时表现得更为明显
3.具有强垂直分量时的沿面放电：（电晕放电—细线状
辉光放电
细线状
辉光放电—滑闪放电—闪络）
随着外施电压升高，首先在接地法兰处出现电晕放电形
成的光环，这是因为该处的电场强度最高。随着电压的
升高，放电区逐渐形成由许多平行的火花细长线组成的光带。当外施电压超过某一临界值后，放电性质发生变化，个别细线开始迅速增长，转变为树枝状有分叉的明亮的火花通道，称为滑闪放电。滑闪放电通道中电流密度较大，压降较小，其伏
随着外施电压升高，首先在接地法兰处出现电晕放电形
成的光环，这是因为该处的电场强度最高。随着电压的
升高，放电区逐渐形成由许多平行的火花细长线组成的光带。当外施电压超过某一临界值后，放电性质发生变化，个别细线开始迅速增长，转变为树枝状有分叉的明亮的火花通道，称为滑闪放电。滑闪放电通道中电流密度较大，压降较小，其伏—秒特性具有下降特性，故滑闪放电是以介质表面放电通道中发生了热电离为特征的。
秒特性具有下降特性，
故滑闪放电是以介质表面放电通道中发生了热电离为特征的。
4. 要提高套管的电晕起始电压和滑闪放电电压可以采取：一减小比电容：增大固体介质
厚度，加大法兰处外套管的外径，采用瓷
要提高套管的电晕起始电压和滑闪放电电压可以采取：一减小比电容：增大固体介质
厚度，加大法兰处外套管的外径，采用瓷‐油绝缘代替纯瓷介质；二减小绝缘表面电阻：套
管附近靠近法兰处涂半导体釉。
油绝缘代替纯瓷介质；二减小绝缘表面电阻：套
管附近靠近法兰处涂半导体釉。
5.湿闪络路径：
1）沿湿表面AB 和干表面BCA’发展,绝缘子湿闪电压为干闪时
的
绝缘子湿闪电压为干闪时
的40～50％。
2）沿湿表面AB 和空气间隙BA’发展，绝缘子湿闪电压不会
下降很多。
’发展，绝缘子湿闪电压不会
下降很多。
3）沿湿表面AB 和水流BB’发展，湿闪电压降低到很低的数
值。
’发展，湿闪电压降低到很低的数
值。
6. 污闪：户外绝缘子常会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘
等污染。干燥情况下，对闪络电压没多大影响。但当绝缘子表
面污层被湿润，其表面电导剧增使绝缘子泄漏电流急剧增加。
绝缘子的闪络电压（污闪电压）大大降低，甚至有可能在工作电压下发生闪络。
户外绝缘子常会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘
等污染。干燥情况下，对闪络电压没多大影响。但当绝缘子表
面污层被湿润，其表面电导剧增使绝缘子泄漏电流急剧增加。
绝缘子的闪络电压（污闪电压）大大降低，甚至有可能在工作电压下发生闪络。
7. 污闪的发展过程（施加恒定的工频电压，使污层受潮）：
（a）污层刚受潮时，介质表面有明显的泄漏电流流过，电压分布是较均匀；
（b）出现高电阻的“干燥带”，使污层的泄漏电流减小，并在干燥带形成很大的电压降；（a）污层刚受潮时，介质表面有明显的泄漏电流流过，电压分布是较均匀；
（b）出现高电阻的“干燥带”，使污层的泄漏电流减小，并在干燥带形成很大的电压降；（c）当干燥带的电位梯度超过沿面闪络场强时，干燥带发生放电，放电具有电弧特性，这就是出现局部电弧的阶段；
（d）局部电弧发展成为闪络。（爬电）
（c）当干燥带的电位梯度超过沿面闪络场强时，干燥带发生放电，放电具有电弧特性，这就是出现局部电弧的阶段；
（d）局部电弧发展成为闪络。（爬电）
8.影响污闪电压的因素：污秽的性质和污染程度；湿润的方式；泄露距离；外施电压的形式。
9. 污秽等值附盐密度（mg/
）：与绝缘子表面单位面积上污秽物导电性相当的等值盐
(NaCl)量。同时表征污秽性质及污秽量，以描述的污秽严重程度。
10.等值附灰密度（mg/
）: 与绝缘子表面单位面积上污秽物中不容于水的惰性物质的含
量。
与绝缘子表面单位面积上污秽物中不容于水的惰性物质的含
量。
11. 单位泄漏距离（泄漏比距或爬电比距）：绝缘子每千伏额定线电压的平均泄漏距离，
cm/kV。（表4‐1 要认真看一下）
12.防止污闪的措施：
1）定期或不定期的清扫；
2）防污闪涂料进行表面处理；
3）加强绝缘和采用耐污绝缘子；
4）使用其他材质的绝缘子。
第3 章液体和固体介质的电气特性
电气特性的四个参数
1.电介质极化的形式：电子式、离子式、偶极式、夹层极化。
2. 电介质的能量损耗简称介质损耗（P = Qtanδ =
），包括由电导引起的损耗和
由极化引起的损耗。（直流电压作用下无极化损耗，电阻率（或电导率）即可反映其损耗的大小）。
3. 纯净的液体介质的电击穿理论：击穿过程与气体击穿的过程很相似：碰撞电离、电子崩，导致液体介质击穿。由于液体密度比气体密度大得多，电子的平均自由行程很小，其击穿场强高（很小的均匀场间隙中可达到1MV/cm）。
4. 含气纯净液体介质的气泡击穿理论。气泡与液体介质串连，在交流电压下，其电场强度的分布与介质的εr 成反比。气泡εr 最小，且其电气强度又比液体介质低很多，气泡先发生电离。气泡电离后温度上升、体积膨胀、密度减小，电离发展。电离使油分解出气体，气体通道扩大。气泡在电场中排列成气体小桥，击穿。
5. 工程用的液体介质的小桥击穿理论：工程液体介质的击穿是由液体中的气泡或杂质等引起的，水和纤维的εr 很大，易沿电场方向极化定向，并排列成杂质小桥。即气泡或杂质在电场作用下在电极间排成“小桥”，引起击穿，即“小桥理论”。
6.影响液体介质击穿的因素：杂质、温度、油体积、电压形式。
油的击穿场强随间隙中油体积的增加而明显下降，这是因为间隙中缺陷（即杂质）出现的概率随油体积的增加而增大的缘故。
7.减小杂质影响的措施：过滤、防潮、祛气、用固体介质减小油中杂质的影响。
8.固体介质击穿的形式：电击穿、热击穿、电化学击穿。
电击穿：
固体介质电击穿与气体相似，碰撞电离形成
电子崩，当电子崩足够强时破坏介质晶格结
构导致击穿。击穿场强高达105～106kV/m。
体积效应：加大式样的面积或体积，使材料
弱点出现的概率增大，会使击穿场强降低。
累积效应：不均匀电场中，在幅值不很高的
过电压、特别是雷电冲击电压作用下，固体
介质内部可能出现局部损伤，留下局部碳化、
烧焦或裂缝等痕迹。固体介质为非自恢复绝缘。则多次作用下部分损伤会扩大而导致击穿。热击穿：
绝缘介质在电场作用下，电导电流和介质极化引起介质损耗，使介质发热。如果介质中产生的热量总是大于散热，则温度不断上升，造成材料的热破坏而导致击穿。
特点：
1）击穿所需时间较长，常常需要几个小时，即使在提高试验电压时也常需要好几分钟。
2）直流电压作用下，正常未受潮绝缘很少发生热击穿。
电化学击穿：
对绝缘施加电压几个月甚至几年后，击穿场强仍在下降，这是由于介质长期加电压引起介质劣化。绝缘劣化的主要原因往往是介质内气隙的局部放电造成的。
介质中可长期存在局部放电而并不击穿。局部放电产生的活性气体如O3，NO，NO2等对介
质将产生氧化和腐蚀作用，此外由于带电粒子对介质表面的撞击，也会使介质受到机械的损伤和局部的过热
机械的损
伤和局部的过热，导致介质的劣化。
理解局部放电的过程及
其等效电路和发生局部
放电时气隙上的电压变
化图。
9.介质中气隙两端的电压变化与气隙电容的乘积为气隙局部放电的真实放电量；气隙放电时试品上的电压变化与试品电容的乘积为局部放电的视在放电量。进行局部放电测量的是视在放电量。
10. 电气设备的绝缘在运行中，受到各种因素的长期作用，会发生一系列不可逆的变化，导致其物理、化学、电和机械等性能的劣化，如机械强度降低，介质损耗及电导增大。将这种现象称为绝缘老化。
11. 绝缘老化的原因很多，主要有热的作用、电的作用、机械的作用以及水分、氧化、射线及微生物的作用。
第4 章电气设备绝缘的预防性试验
1. 电气设备绝缘缺陷的分类：
a.
集中性缺陷（例如悬式绝缘子的瓷质开裂；发电机绝缘局部磨损、挤压破裂；电缆绝缘
逐渐损坏等）
b. 分布式缺陷（电气设备整体绝缘性能下降，如电机、变压器、套管中有机绝缘材料的受潮、老化、变质）
2. 预防性试验方法的分类：
a. 破坏性试验（耐压试验）。能揭露危险性大的集中性缺陷
b. 非破坏性试验（在较低的电压下或用其它不会损伤绝缘的办法来测量绝缘的各种特性，从而判断绝缘的内部缺陷）
3.吸收现象：
阴影部分面积为绝缘在充电过程中逐渐“吸收”的电荷。
“吸收现象”对应的电流称为吸收电流Ia。由介质中
偶极子逐渐转向，并沿电场方向排列而产生的。
当绝缘受潮或有缺陷时，电流的吸收现象不明显，总电
流随时间下降较缓慢。根据其变化，可初步判断绝缘的
状况。
：
=
/
4.吸收比
=/
，
为加压15s 时的电流和对应的绝缘电阻；……
其中，
如果绝缘状况良好，则吸收现象明显，吸收比值远大于1(一般取 1.3)，如果受潮严重，由于
大增，
迅速衰减，
值接近于1。
5.
测量绝缘电阻时，其值是不断变化的；稳态时，等
所加电压60s（稳态）后测得的数值为绝缘电阻值。
6. 绝缘电阻和吸收比是反映绝缘性能的最基本的指标之
于两层介质绝缘电阻的串联值。规定
一，通常用兆欧表（俗称摇表）进
阻
坏或弱点。
应注意的事项：电压的稳定性；测量仪表的保护；杂散电流造成的误差；
功率损耗P 与介质损耗角正切值成正比，反映的是电介
行。规定所加电压60s 后测得的数值为试品的绝缘电
7. 泄漏电流指外加直流电压时绝缘上流过的电流
泄
电流的测量不仅可反映绝缘电阻大小，还可反映兆欧表所不能反映的绝缘损
漏
泄漏电流的测量除关注电流值之外，还特别关注电流随外加电压变化的曲线。
8.
测量泄漏电流
被试品的接地。
9. 介质损失角正切tgδ（重要）：交流电压作用下电介质中电流的有功分量和无功分量
的比值，是一个无量纲的数。介质的
质内单位体积中能量损耗的大小。
10. 测量tgδ值，最常用的方法是采用西林电桥：（原理，画出西林电桥原理接线图）（原理接线图要会画，以及反接法和旁边的文字说明）
正接法：试品高、低压端对地绝缘（被试品的一端 C 接地，D 点和屏蔽网接高压，调节臂、检流计和屏蔽网处于高电位，注意测试人员的安全）。但设备一般都是外壳接地的，也就是定接地，无法实现正接法，应采用反接法。
部放电强度与变化规律，能预示设备的绝缘状态，也是
，平均放电电流、平均放电功率、局
、
也将油的气相色普分析归为局部放电检测的方法。
脉冲电流法测量局部放电的检测回路：
试品往往一端固
11.局部放电：
危害：局部放电将加速绝缘物的老化和破坏，发展到一定程度时，可能导致整个绝缘的击穿。
所以，测定电气设备在不同电压下局
估计绝缘电老化速度的重要依据。
局部放电的检测量：视在放电量Δq、放电能量W 。
衡量局部放电强度的参量：放电的重复率（放电频率）
部放电的起始电压与熄灭电压等。
检测方法有：脉冲电流法、超声检测法、光测法、化学检测方法、红外热像法、超高频法射频检测法以及数字化局放的检测。
目前采用电脉冲法测量局部放电。
检测原理：耦合电容器为被试品和测量阻抗之间提供一个低阻抗的通道。被试品一发生局部放电，因被试品Cx、耦合电容Ck和检测阻抗Zm构成的回路内有电流流过，就可由检出阻抗
把与脉冲电流成比例的脉冲电压检测出来，检测到的信号通过放大器送到测量仪器上。
法所不能发现的局部性缺陷（如局部过热、局部放
的气体压缩至常压，用注射器抽取试样后送入气相色普仪，对不同气体进行分离
果固体绝缘过热，气体中CO 和CO2含量加大；存在局部放电时，乙炔和H2
量较大。
1. 波将以速度v 传播。波速与导线周围媒质的性质有关，而与导线半径、对地高度、铅包半径等几何尺寸无关。架空线路的波速，v≈3×
12. 绝缘油的气相色谱分析：
绝缘油在不同性质的故障下受热分解，产生不同成分、不同含量的烃类气体。通过气相色普分析可以发现充油设备中某些用tgδ等方
电），迅速简便，不需要设备停电。
取出运行中电气设备的油样，将油样经喷嘴喷入真空罐内，使油中溶解的气体迅速释放出来。然后将脱出
和定量。
变压器内部存在裸金属部分局部过热，变压器油色谱分析的主要特征是总烃含量较高，甲烷、乙烯较多；如
含
第4 章分布参数的波过程
m/s,为光速;电缆线路的波速v≈1.5×
m/s，为光速一半。
2.波阻抗Z（定义）表示电压波与电流波的比值，大小取决于导线单位长度的电感和电容。1
C
L
v ±
=
波阻抗表示电压波与电流波的比值，大小取决于导线单位长度的电感和电容。架空线路的波阻抗约300～500Ω，电缆线路的波阻抗约10～100Ω。（）
C
Z =
2.
介质获得或存储电磁能的大小，并不消耗；波阻抗具有正负号，表示不同方向
与电流的比值，大小与导线长度和导线材质有关；吸收并转变为热能消耗掉；
4.前行波和反行波：
3. 波阻抗与电阻的物理含义比较：
波阻抗：表示电压波与电流波的比值，大小取决于导线单位长度的电感和电容，与长度无关；表征导线周围
的流动波。
电阻：表示电压
没有正负号。
5. 行波在均匀无损单根导线上传播的基本规律（4 个方程）的物
理
意义是：
导线上任一点的电压或电流等于通过该点的前行波与反行波之
和；
前行波电压与电流之比等于+Z；反行波电压与电流之比等于‐Z。
6 折射系数和反射系数：
其中：电压波折射系数
2
1
2
2
Z
Z
Z
+
=
α
；电压波反射系数：
2
1
1
2
Z
Z
Z
Z
+
?
=
。1+β=α
7. 彼德逊法则：
8.降低
上前行电压波
陡度的有效措施是增加电感L，电感越大，陡度越小。所以在电
力系统中，有时用电感来限制侵入波的陡度。
9.行波的多次折反射：（理解网格法计算行波的多次折反射）
在实际电网中，线路总是有限长的，若在两根无限长线路中间接入有限长的线段时，会出现波的多次折射、反射现象。通常用网格法研究行波的多次折反射。
11. 电晕对线路波过程的影响：
冲击电晕的产生：当导线或避雷线受到雷击或线路操作时，将产生幅值较高的冲击电压。当它超过导线的起始电晕电压时，导线周围会产生强烈的冲击电晕。
冲击电晕的效应：
1）耦合系数增大（冲击电晕使导线的有效半径增大，自波阻抗减小，而互波阻抗并不改变，所以线间的耦合系数增大。）
2）波速下降，波形衰减变形（导线出现电晕后，导线对地电容（
）增大，电感基本不变。
般情况下，波阻抗降低约20 ~ 30 %，传播速度为光速的0.75 倍左右。）
一
12. 无论中性点接地方式如何，变压器初始最大电位梯度均出现在绕组首端，其值为:
。变压器的入口电容：
13. 变压器绕组末端接地，最大电压出现在绕组首端附近，其值可达1.4U0；末端不接地，最大电压出现在中性点附近,其值可达1.9U0
CK
CT=
14.变压器绕组间波的传递中，静电耦合分量的大小决定与高低压绕组间的电容C12、低压绕
组及入射波的陡度对地电容C20。
15. 若在低压绕组开路后还接有一段电缆，相当于增大了C20则对低压绕组没有危险，可以不加避雷器保护）
20
12
12
20
U
C
C
C
U
+
=
12
C
C >>
16. 旋转电机绕组可忽略纵向电容K0的作用，其波过程与输电线路相似。
第9 章防雷和接地技术
1.雷电参数：
雷电活动强度——雷暴日及雷暴小时：
雷暴日（小时）：每年中有雷电的天数（小时数）。
年平均雷暴日不超过15 的地区为少雷区；超过40 的为多雷区；超过90 及根据运行经验雷害特别严重地区为强雷区。
落雷密度γ：每一个雷暴日、每平方公里对地面落雷次数。电力行业标准DL/T620‐1997 建议取γ= 0.07 次／平方公里. 雷电日。避雷线引雷范围：避雷线间距b+4h
雷电通道波阻抗：雷电通道如同一个导体，雷电流在导体中流动，对电流波呈现一定的阻抗，该阻抗叫做雷电通道波阻抗（规程建议取300Ω）
雷电流的极性：实测表明负极性雷约占75 ~ 90 %。
雷电流幅值：与被击物的波阻抗有关。规程规定雷电流指雷击于波阻抗小于30Ω的接地电阻时，流过该物体的电流。雷电流幅值与气象、自然条件有关。
雷电流的波头、陡度及波长（统计结果）：
波头：1 ~ 5 μs 范围内变化，多为2.5 ~ 2.6 μs，规程规定取2.6 μs；
波长：20 ~ 100 μs ，多数为50 μs 左右。为简化计算，视为无限长；
陡度：雷电流的上升速度，陡度α与幅值I 有线性的关系，幅值愈大陡度愈大。
α＝I/2.6kA/ μs
雷电流的波形：
a）与实际雷电流波形最相近的双指数波
b）防雷计算简化的斜角平顶波
c）与
2. 在线路防雷计算时，我国规程规定雷电流波头时间为2.6us。我国标准雷电冲击波形的
波头、波长分别为 1.2/50us。
标准波波头接近的半余弦波
3. 现代电力系统中实际采用的防雷保护装置主要有：避雷针、
避雷线、各种避雷器、防雷接地等等。
4. 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：是指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。
联合保护范围大于各自保护范围的和。外侧
保护范围由单根避雷针的保护半径确定。两
针间的保护保护范围增大，范围按照上部边
缘最低点O 的圆弧确定。
等高三针联合保护范围可以两针两针地分别
计算其保护范围。
避雷线比避雷针的保护范围要小。
5. 当雷电侵入波或操作波超过某一电压值后，避雷器将先于被保护电力设备放电，从而限
制了过电压，使与其并联的电力设备得到保护。避雷器放电时，强大的冲击电流泄入大地，大电流过后，工频电流将沿原冲击电流的通道继续流过，此电流称为工频续流。
6. 避雷器的技术要求：
1）过电压作用时，避雷器先于被保护电力设备放电，当然这要由两者的全伏秒特性的配合来保证；
2）避雷器应具有一定的熄弧能力，以可靠地切断在第一次过零时的工频续流。
7. 避雷器的种类：保护间隙，管式避雷器，阀式避雷器（包括氧化锌避雷器）。
8. 金属氧化锌避雷器具有以下优点：
1）可省去串联火花间隙，结构大大简单；
2）具有极好的非线性伏安特性，保护性能优越；
3）无续流、动作负载轻、能重复动作实施保护；
4）流通容量大，能制成重载避雷器；
5）耐污性好。
由于金属氧化锌避雷器保护性能优于碳化硅避雷器，已在逐步取代碳化硅避雷器，广泛用于交、直流系统，保护发电、变电设备的绝缘，尤其适合于中性点有效接地(见电力系统中性点接地方式)的110 千伏及以上电网。
9. 避雷器的灭弧电压是由安装点可能出现的工频电压升高值决定的，它必须大于这个升高值。我国有关规程规定，阀式避雷器的灭弧电压，在中性点直接接地的系统中，应取设备最高运行线电压的80%，而在中性点非直接接地系统中，取值不应低于设备最高运行线电压的
100%。
10. 残压：流过避雷器的冲击电流一定幅值、一定波形，在避雷器两端上产生的最大压降。
11. 把残压与灭弧电压的比值叫做保护比，该值越小越好。
12. 接地电阻：把接地点处的电位与接地电流的比值定义为该点的接地电阻。它是大地电阻效应的总和。（接地电阻不是接地导体的电阻，接地电阻实质上是接地电流在地中流散时土壤所呈现的电阻，与土壤电阻率和接地体形状有关。由于金属的电阻率远小于土壤的电阻率，所以接地体本身的电阻在接地电阻中可以忽略不计。）
13. 接地装置：埋入地中的金属接地体称为接地装置。
14. 接触电压：当人触及漏电外壳，加于人手脚之间的电压。
15. 跨步电压：当人在分布电位区域跨开一步，两脚（水平0.8m）的电位差。
第10 章输电线路的防雷保护
1. 雷击架空输电线路有四种可能：
1）雷击线路附近地面
2）
雷击塔顶及附近避雷线（雷击塔顶）
3）
雷击档距中央避雷线（雷击避雷线）
4
2. 输电线路防雷的任务：采用技术上与经济上
的合理措施，使系统雷害降低到运行部门能够接受的程度，保证系统安全可靠运行。
）雷击导线
3. 输电线路防雷的措施（“四道防线”）：还有耐雷水平，反击等定义。
防止雷直击导线；防止雷击塔顶或避雷线后引起绝缘闪络（或称反击）；防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧（建弧率）；防止线路中断供电。
绝缘闪络（或称反击）；防止雷击闪络后转
化为稳定的工频电弧（建弧率）；防止线路中断供电。
4. 衡量输电线路防雷性能的两个指标：
耐压水平：承受雷电流幅值的能力。
雷击跳闸率（单位：次/ l00km?40 雷电日）：雷击跳闸率是指折算为统一的条件下，因雷击而引起的线路跳闸的次数。此统一条件规定为每年 40 个雷电日和 l00km 的线路长度。
线路的耐雷水平较高，就能承受较高幅值的雷电流，线路绝缘发生闪络的机会就较小，雷击跳闸率就较小。
5. 感应过电压的两个主要组成部分：
6. 有避雷线时雷击塔顶线路的过电压及耐雷水平：（计算题）
流经被击杆塔的入地电流为：
杆塔电位为：
避雷线电位与杆塔电位相同，避雷线与导线间存在耦合，极性与雷电流相同，作用在绝缘子串的这部分电压为：(
雷击塔顶时的感应过电压为：αhd＝Ihd/2.6，避雷线的存在，感应过电压为Ihd/2.6(1‐Kc) 此时，绝缘子串上的过电压为：(P170 10‐24)
耐雷水平为：(P170 10‐25)
7. 反击跳闸率n1（次/ 100km?40 雷电日）;绕击跳闸率n2（次/ 100km?40 雷电日）
反击包括两部分：一是雷击塔顶及杆塔附近的避雷线，雷电流经杆塔入地，造成塔顶较高点位，使绝缘子闪络；一部分是雷击避雷线档距中央，一般不会发生闪络，当然不会引起反击跳闸。
第5 章发电厂和变电站的防雷保护
1. 发电厂、变电所的雷电过电压有两个来源：
1）雷直击发电厂、变电所；一般采取避雷针或避雷线。
2）雷击输电线路产生的雷电波沿线路侵入发电厂和变电所。
2. 对入侵波防护的主要措施是发电厂、变电所内安装避雷器以限制电气设备上的过电压幅值；同时在发电厂、变电所的进线保护段上采取相应措施，以限制流过避雷器的雷电流
和降低侵入波的陡度；对于直配电机，在母线上装设电容器以降低来波陡度，保护电机
匝绝缘和中性点绝缘。
3. 发电厂、变电所防止直击雷的措施：采用避雷针、避雷线及良好的接地网。
4. 110kV 及以上配电装置，由于绝缘较强，一般可将避雷针装设在构架上。但因构架离电气设备较近，必须保证不发生反击，装避雷针的构架接地体与变压器接地体间保持15m
以上。但土壤电阻率大于2000 Ωm 地区，宜装独立避雷针。主变的门形构架上不装
避雷针。35kV 及以下配电装置的绝缘较弱，需要装设独立避雷针。发电厂厂房一般不
装避雷针，以免发生感应或反击使继电保护误动作，甚至造成绝缘损坏。
5. 我国有关规程规定：
①110kV 及以上的配电装置（设备绝缘水平高不易反击）可将线路的避雷线引接到出
线门型构架上；但土壤电阻率大于1000 Ω·m 地区，应加装3 ~ 5 根接地极。
②35 ~ 60kV 配电装置（设备绝缘水平低）在ρ不大于500 Ω·m 的地区，允许将线
路的避雷线引接到出线门型构架上，但应装设3 ~ 5 根接地极；当ρ>500 Ω·m 时，
避雷线应终止于线路终端杆塔，进变电所一档线路可装设避雷针保护。
6. 线路的冲击耐压比变电所设备的冲击耐压要高得多，若无避雷线，靠近变电所线路上受到雷击时，不但流过避雷器的雷电流幅值可能超过规定值，而且陡度也会高于允许值。
在靠近变电所的一段进线上必须加装避雷线，使其绕击和反击率都非常小，以减少变电
所的雷害事故。
7. 变电所的进线保护作用（以限制流过阀式避雷器的雷电流和降低侵入波的陡度）。
8. 不要求35~110kV 线路全线架设避雷线，但在靠近变电所1 ~ 2km 范围内应装设避雷线、
避雷针或其它防雷装置，通常称此线段为进线段。
9. 自耦变压器除有高、中压自耦绕组外有三角形接线的低压绕组，有可能只有两个绕组运行，另一个绕组开断的情况。
10. 配电变压器的防雷保护：3～10kV 线
路一般不沿线架设避雷线，其绝缘水
平低，直击雷常使线路绝缘闪络。但
大部分雷电流入地，限制了侵入波的
幅值以及变电站母线上避雷器的雷电
流幅值。且避雷器与变压器距离很近，
两者间电位差小。因而3～10kV 配电
站一般不设进线保护。但3～10kV 配
电站应在配电变压器每个绕组与地之间加装避雷器。
11. GIS 变电所雷电过电压保护的特点：
①GIS 绝缘全伏秒特性比较平坦，冲击系数小，约为 1.2 ~ 1.3。它的绝缘水平主要
决定于雷电冲击电压。
②GIS 波阻抗在60 ~ 100 Ω之间，当雷电波沿架空线入侵时，其折射系数小侵入GIS 的波小，对GIS 保护有利。
③GIS 变电所结构紧凑，设备之间的电气距离小，避雷器离被保护设备较近，可将雷
电过电压限值在更低的水平。
④GIS 绝缘（稍不均匀电场）完全不允许电晕，一旦发生电晕，将立即击穿。要求GIS 过电压保护有足够的可靠性。
⑤SF6 气体的纯度、水分对的电气强度影响很大。
12. 直配电机的防雷保护：
①每组发电机母线上都装一组FCD 型磁吹避雷器，以限制入侵波过电压的幅值。
②在发电机电压母线上装设一组并联电容器（电容量为0.25 ~ 0.5 μF），以限制侵
入波陡度。
③在直配线进线处加装电缆段和管形避雷器等，以限制流过避雷器的雷电流不超过
3kA。
④发电机中性点有引出线，在中性点加装一只避雷器保护，或者将母线并联电容加大
到1.5 ~ 2.0 μF，以进一步降低入侵波陡度。
第12 章电力系统过电压
1. 工频电压升高的原因：
1）空载长线的电容效应
2）不对称短路引起的工频电压升高
3）突然甩负荷引起的工频电压升高
2. 理解空载长线开路时电压传递系数；理解线路末端接电抗器时的电压传递系数
|
3. 对中性点绝缘的3～10kV 系统，X0 主要由线路容抗决定。单相接地时，健全相的工频电
压升高约为线电压的 1.1 倍。因此，在选择避雷器灭弧电压时，取110％的线电压，这时避
雷器称为110％避雷器。
4. 对中性点经消弧线圈接地的35～ 60kV 系统，在过补偿状态运行时X0 为很大的正值。单
相接地时，健全相上电压接近线电压。因此，在选择避雷器灭弧电压时，取100％的线电压，这时避雷器称为100％避雷器。
5. 对中性点直接接地的110～ 220kV 系统，X0 为不大的正值。由于继电保护、系统稳定等
方面的要求，需要对不对称短路电流加以限制，故而选用了较大的X0/X1 值，一般<＝3。因
此，健全相上电压升高不大于 1.4 倍相电压，约为80％的线电压，故采用80％避雷器。
6.谐振的类型：线性谐振、铁磁谐振、参数谐振。
7.铁磁谐振的特点：
1）产生串联铁磁谐振的必要条件是：电感和电容的伏安特性必须相交，即ωL>1/ωC。因而，
铁磁谐振可以在较大范围内产生。
2）对铁磁谐振电路，在同一电源电动势作用下，回路可能有不只一种稳定工作状态。在外界激发下，回路可能从非谐振工作状态跃变带谐振工作状态，电路从感性变为容性，发生相位反倾，同时产生过电压及过电流。
3）铁磁原件的非线性是产生铁磁谐振的根本原因，但其饱和特性本身又限制了过电压的幅值。
第6 章操作过电压
补充：常见的操作过电压，
1. 限制操作过电压的方法：（消除间歇性电弧）
消弧线圈的基本作用：
①补偿流过故障点的短路电流，使电弧能自行熄灭，系统自行恢复到正常工作状态。
②降低故障相上的恢复电压上升的速度，减小电弧重燃的可能性。
2. 中性点不接地系统电弧接地过电压的原因：间歇性电弧。
3. 若A 相发生单相接地，电弧熄灭后不再重燃，则健全相上的过电压不会超过2.5 倍电压
最大值。
4. 限制中性点不接地系统电弧接地过电压的措施：中性点直接接地和经消弧线圈接地。
5. 理解消弧线圈的消弧原理和作用。
6. 空载线路合闸时，产生过电压的根本原因是电容、电感的振荡，其振荡电压叠加在稳态电压上所致。
7. 在超高压系统中，
＝1.5～3.0ω，电容效应使得Ucm>Em。线路上电压要超过2 倍电
源电势。
8. 在重合闸的情况下，线路上的过电压最大值可达3Ucm。
9. 限制空载线路过电压的措施
1）采用不重燃断路器
2）在断路器装设分闸电阻
3）线路上装设泄流设备
4）装设避雷器
10. 在切断小电感电流（空载变压器的激磁电流很小，是额定电流0.5％～5％，约数安到数十安）时，能量小，通常弧道中电离并不强烈，电弧很不稳定；加之断路器去电离作
用很强，可能在工频电流过零前使电弧电流截断而强制熄弧。弧道中电流被突然截断的
现象称为“截流”（切除大电流一般工频过零时息弧，不出现截流）。
11. 切除空载变压器产生过电压的根本能原因是由于截流留在电感中的磁场能量转化为电
容上的电场能量。
12. 切除空载线路过电压的幅值：3 倍、5 倍、7 倍……，一般不会超过3 倍电压最大值。
13. 限制空载变压器过电压的措施：
切断空载变压器过电压的特点是：幅值高、频率高，但持续时间短、能量小。
只要在变压器任一侧装上普通阀式避雷器就可以有效限制这种过电压。
计算表明：普通阀型避雷在雷电过电压下动作后所吸收的能量，要比变压器线圈中贮藏
的能量大一个数量级。实际运行中也未发现因切空载变压器而引起避雷器损坏的情况。
由于这种避雷器安装的目的是用来限制切除空载变压器过电压的，所以在非雷雨季节也
不应退出运行。
14. 合闸空载线路过电压的限制措施：
1）降低工频电压升高
2）断路器装设并联电阻
3）控制合闸相位
4）消除线路上的残余电荷
5）装设避雷器
第7 章电力系统的绝缘配合
1. 绝缘配合：综合考虑电气设备在系统中可能承受各种电压（工作电压、各种过电压）、
保护装置的特性、和设备绝缘对各种作用电压的耐受特性，合理地确定设备必要的绝缘
水平，使设备造价、维修费用和设备绝缘故障引起的事故损失，达到经济上和安全运行
上效益最高的目的。
2. 技术上处理好各种作用电压、限压措施及设备绝缘耐受能力三者之间的相互配合关系；经济上协调投资费用、维护费用及事故损失费用三者的关系。
3. 绝缘配合的最终目的是合理的确定电气设备的绝缘水平。绝缘水平指电气设备能承受的试验电压值。
4. 某电压等级下电气设备绝缘水平，就是指该设备应该可以承受（不发生闪络、击穿、或损坏）的标准试验电压。
5. 绝缘配合的方法有：惯用法（广泛使用）、统计法和简化统计法。
6. 输电线路的空气间隙主要有：导线对大地、导线对导线、导线对架空地线、导线对杆塔及横担。
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
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
高电压技术考试试题答案 一、选择题（每小题1分共１５分） 1、气体中的带电质点是通过游离产生的。 2、气体去游离的基本形式有漂移、扩散、复合、吸附效应。 3、气体放电形式中温度最高的是电弧放电。表现为跳跃性的为火花放电。 4、根据巴申定律，在某一Pd的值时，击穿电压存在极小值。 5、自然界中的雷电放电就是属于典型的超长间隙放电。 6、在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压提高。 7、即使外界游离因素不存在，间隙放电仅依靠外电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。 8、交流高电压试验设备主要是指高电压试验变压器。 9、电磁波沿架空线路的传播速度为C或真空中的光速。 10、一般当雷电流过接地装置时，由于火花效应其冲击接地电阻小于工频接地电阻。 11、线路的雷击跳闸率包括雷击杆塔跳闸率和绕击跳闸率。 12、为了防止反击，要求改善避雷线的接地，适当加强绝缘，个别杆塔使用避雷器。 13、考虑电网的发展，消弧线圈通常处于过补偿运行方式。 14、导致铁磁谐振的原因是铁芯电感的饱和特性。 15、在发电厂、变电所进线上，设置进线段保护以限制流过避雷器的雷电流幅值和入侵波的陡度。 二、判断题（每小题2分共20分正确的在题后括号内打“×”错误的在题后打“√”） 1、气体状态决定于游离与去游离的大小。当去游离小于游离因素时最终导致气体击穿。（√） 2、游离主要发生在强电场区、高能量区；复合发生在低电场、低能量区。（√） 3、游离过程不利于绝缘；复合过程有利于绝缘。（√） 4、巴申定律说明提高气体压力可以提高气隙的击穿电压。（√） 5、空气的湿度增大时，沿面闪络电压提高。（×） 6、电气设备的绝缘受潮后易发生电击穿。（×） 7、输电线路上的感应雷过电压极性与雷电流极性相同。（×） 8、避雷器不仅能防护直击雷过电压，也能防护感应雷过电压。（√） 9、．带并联电阻的断路器可以限制切除空载线路引起的过电压。（√） 10、输电线路波阻抗的大小与线路的长度成正比。（×） 三、选择题（在每个小题的四个备选答案中，按要求选取一个正确答案，并将正确答案的序号填在题后括号内。每小题1分共15分） 1、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 2、SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是（ D ）。 A．无色无味性B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性 3、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 4、减少绝缘介质的介电常数可以（ B ）电缆中电磁波的传播速度。 A．降低B．提高C．不改变D．不一定 5、避雷器到变压器的最大允许距离（ A ）。
1 气体在外加电压作用下产生导通电流的现象为气体放电。辉光放电电晕放电火花和电弧放电非自持放电依靠外界游离因素才能维持的放电自持放电依靠电场作用自行维持 2汤孙理论实质;电子碰撞游离形成电子崩是气态放电主要过程，电极表面游离释放电子是气体放电得以维持的条件。流注理论：而空间的光游离是气体放电自持条件，强调了空间电荷对电场的畸变作用。 3影响气体放电因素;电场形式，外加电压的种类，大气状态 4 电晕放电：不均匀电场，随电压的不断升高，在尖电极附近电场程度先达到引起电子崩等游离过程的数值形成的局部放电。危害1能量损耗2腐蚀绝缘材料3产生电磁干扰措施1分裂导线2加均压罩3均压环 5极性效应：对电场不均匀的尖一板气隙，其击穿电压的高低与尖电极的极性有关。 6冲击电压气体击穿特点;分散性偶然性不确定性 7伏秒特性：间隙在标准波形下不同幅值冲击电压下击穿电压作用下和放电时间关系作用：1比较不同设备绝缘的冲击击穿特性2反映间隙冲击击穿特性。 8提高气体间隙击穿电压措施1改进电极形状及表面状态2在极不均匀电场中采用屏障3采用高气压气体5采用高电气强度气体 9 沿面放电：电压超过一定值，固体介质与空气交界面出现放电现象，这种沿固体介质表面的空气所发生的放电现象。沿面放电发展到整个表面空气层击穿时，为沿面闪络。干闪，湿闪，污闪。措施1增加绝缘子表面泄露距离2定期清扫绝缘子3在绝缘子表面涂憎水性涂料4采用半导体釉绝缘子 1影响液体电介质击穿电压的因素及提高液体介质击穿电压措施;1杂质温度压力电压作用时间2过滤防潮脱气采用油-固体组合绝缘 。。固体。。1 电压作用时间环境温度厚度电压种类潮湿2改进绝缘设计改进制造工艺改善运行条件固体介质击穿（电击穿热击穿电化学击穿） 影响电介质电导（损耗）因素：杂质温度（频率温度电压） 2实际应用：极化;根据极化选择高压电气设备的绝缘材料电导：直流电气设备注意电导率运用电导判断电气设备的绝缘情况或提高介质表面电导，改善绝缘，消除电晕放电损耗: tana 大小是反映绝缘状况的重要指标之一是设备出厂或检修测量的一个基本项目1绝缘预防性试验；对已投入运行的设备，无论其运行情况，按规定的试验条件，试验项目，试验周期进行定期检查或试验。分非破坏和破坏性试验 2高电压试验的安全措施①试验前做好周密的准备工作②试验工作不得少于2人③需断开电气设备接头时，拆前做好标记，恢复后进行检查④试验装置金属外壳接地，高压引线要短，可用绝缘物固定⑤加压前检查接线，表计倍率，调压器零位及仪表状态，无误后加压⑥变更接线，实验结束，先断试验电源，放电，将升压装置的高压部分短路接地⑦试验结束后拆除装置的地线，检查被试设备 4吸收比：加压60S时绝缘的电阻值15S时绝缘的电阻值r15之比k=r60/r15 k越大绝缘状况越好{k>1.3好k~1缺陷 5泄露电流试验与绝缘电阻试验相比：对于发现绝缘的缺陷更为灵敏，有效，能发现绝缘贯通的集中性缺陷，整体受潮，贯通的部分受潮以及一些未贯通的集中性缺陷如开裂，破损等6关于tana: 测量用西林电桥，反映出整个绝缘的分布性缺陷 7局部放电测量方法：（绝缘内部，边缘，非贯穿性放电现象）电测法（脉冲电流法）基于内部放电具有脉冲特性实现{1直接法2平衡法非电测法(压力波转变为电气量，对电气量进
高电压技术考试试题答案． 高电压技术考试试题答案分共１５分）一、选择题（每小题1 1、气体中的带电质点是通过游离产生的。复合、扩散、、气体去游离的基本形式有漂移、2
吸附效应。气体放电形式中温度最高的是电弧放电。表3、 现为跳跃性的为火花放电。的值时，击穿电4、根据巴申定律，在某一Pd 压存在极小值。自然界中的雷电放电就是属于典型的超长间5、 隙放电。在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间、6 。隙击穿电压提高即使外界游离因素不存
在，间隙放电仅依靠7、 外电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。交流高电压试验设备主要是指高电压试验变、8 。压器 或真空中电磁波沿架空线路的传播速度为、C9 的光速。一般当雷电流过接地装置时，由于火花10、 工频接地电阻。于小效应其冲击接地电阻线路的雷击跳闸率包括雷击杆塔跳闸率、11和绕击跳闸率。为了防止反击，要求改善避雷线的接12、 地，适当加强绝缘，个别杆塔使用避雷器。． 消弧线圈通常处于过考虑电网的发展，13、运行方式。补偿 导致铁磁谐振的原因是铁芯电感的饱和特、14 性。
变电所进线上，设置进线段保在发电厂、15、以限制流过避雷器的雷电流幅值和入侵波 的护 陡度。二、判断题（每小题2分共20分正确的在题后括号内打“×”错误的在题后打“√”） 1、气体状态决定于游离与去游离的大小。当去游离小于游离因素时最终导致气体击穿。（√） 2、游离主要发生在强电场区、高能量区；复合发生在低电场、低能量区。（√）
3、游离过程不利于绝缘；复合过程有利于绝缘。（√） 4、巴申定律说明提高气体压力可以提高气隙的击穿电压。（√） 5、空气的湿度增大时，沿面闪络电压提高。（×） 6、电气设备的绝缘受潮后易发生电击穿。（×） 7、输电线路上的感应雷过电压极性与雷电流极性相同。（×） 8、避雷器不仅能防护直击雷过电压，也能防护）√（感应雷过电压。． 9、．带并联电阻的断路器可以限制切除空载线路引起的过电压。（√） 10、输电线路波阻抗的大小与线路的长度成正比。（×）
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。
1-1、气体带电质点的产生和消失有哪些主要方式？ 气体中带电质点是通过游历过程产生的。游离是中性原子获得足够的能量（称游离能）后成为正、负带电粒子的过程。根据游离能形成的不同，气体中带电质点产生有四种不同方式： 1.碰撞游离方式在这种方式下，游离能为中性原子（分子）碰撞瞬时带电粒子所具有的动能。虽然正、负带电粒子都有可能与中性原子（分子）发生碰撞，但引起气体发生碰撞游离而产生正、负带电质点的主要是自由电子而不是正、负离子。 2.光游离方式在这种方式下，游离能为光能。由于游离能需达到一定的数值，因此引起光游离的光主要是各种高能射线而非可见光。 3.热游离方式在这种方式下，游离能为气体分子的内能。由于内能与绝缘温度成正比，因此只有温度足够高时才能引起热游离。 4.金属表面游离方式严格地讲，应称为金属电极表面逸出电子，因这种游离的结果在气体中只得到带负电的自由电子。使电子从金属电极表面逸出的能量可以是各种形式的能。 气体中带电质点消失的方式有三种： 1.扩散带电质点从浓度大的区域向浓度小的区域运动而造成原区域中带电质点的消失，扩散是一种自然规律。 2.复合复合是正、负带电质点相互结合后成为中性原子（分子）的过程。复合是游离的逆过程，因此在复合过程中要释放能量，一般为光能。 3.电子被吸附这主要是某些气体（如SF6、水蒸汽）分子易吸附气体中的自由电子成为负离子，从而使气体中自由电子（负的带电粒子）消失。 1-2、什么叫自持放电？简述汤逊理论的自持放电条件。 自持放电是指仅靠自身电场的作用而不需要外界游离因素来维持的放电。外界游离因素是指在无电场作用下使气体中产生的少量带电质点的各种游离因素，如宇宙射线。讨论气体放电电压、击穿电压时，都指放电已达到自持放电阶段。汤生放电理论的自持放电条件用公式表达时为Y(eαs-1)=1 此公式表明：由于气体中正离子在电场作用下向阴极运动，撞击阴极，此时已起码撞出一个自由电子（即从金属电极表面逸出）。这样，即便去掉外界游离因素，仍有引起碰撞游离所需的起始有效电子，从而使放电达到自持阶段。 1-3、汤逊理论与流注理论的主要区别在哪里？它们各自的适用范围如何？ 汤生放电理论与流注放电理论都认为放电始于起始有效电子通过碰撞游离形成电子崩，但对之后放电发展到自持放电阶段过程的解释是不同的。汤生放电理论认为通过正离子撞击阴极不断从阴极金属表面逸出自由电子来弥补引起的电子碰撞游离所需的有效电子。而流注放电理论则认为形成电子崩后，由于正、负空间电荷对场强的畸变作用导致正、负空间电荷的复合，复合过程所释放的光能又引起光游离，光游离结果所得到的自由电子又引起新的碰撞游离，形成新的电子崩且汇合到最初电子崩中构成流注通道，而一旦形成流注，放电就可自己维持。因此汤生放电理论与流注放电理论最根本的区别在于放电达到自持阶段过程的解释不同，或自持放电的条件不同。汤生放电理论适合于解释低气压、短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象，而流注理论适合于大气压下，非短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象。 1-4、极不均匀电场中有何放电特性？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，简述其理由。 极不均匀电场中的气体放电过程有两个不同于均匀电场、稍不均匀电场中气体放电的特性： 1.持续的电晕放电电晕放电是在不均匀电场中，电场强度大的区域中发生的局部区域的放电，此时整个气体间隙仍未击穿，但在局部区域中气体已击穿。在稍不均匀电场中，电晕放电起始电压很接近（略低于）间隙的击穿电压，也观察不到明显的电晕放电现象。而在极不均匀电场中则可观察到明显的点晕放电现象，且点晕放电起始电压要低于（或大大低于——取决于电场均匀程度）间隙的击穿电压。 2.长间隙气体放电过程中的先导放电当气体距离较长（>1m）时，流注通道是通过具有热游离本质的先导放电不断向前方（另一电极）推进的。由于间隙距离较长，当流注通道发展到一定距离，由于前方电场强度不够强（由于电场不均匀）流注要停顿。此时通过先导放电而将流注通道前方电场加强，从而促使流注通道进一步向前发展。就这样，不断停顿的流注通道通过先导放电而不断推进，从而最终导致整个间隙击穿。 3.不对称极不均匀电场中的极性效应不对称极不均匀电场气体间隙（典型电极为棒—板间隙）的电晕起始电压及间隙击穿电压随电极正负极性的不同而不同。正棒—负板气体间隙击穿电压要低于相同间隙距离负棒—正板气体间隙距离负棒—正板气体间隙的击穿电压，而电晕起始电压则相反。解释这种结点的要点是间隙中正空间电荷产生的电场对原电场的增强或消弱。判断间隙击穿电压高低看放电发展前方的电场是加强还是消弱，而判断电晕起始电压高低则看出现电晕放电电极附近的电场是增强还是消弱。出现正空间电荷的原因是由于气体游离产生的正负带电粒子定向运动速度差异很大，带负电的自由电子很快向正极性电极移动，而正空间电荷（正离子）由于移动缓慢，此时几乎仍停留在原地从而形成正空间电荷。对于正棒—负板气体间隙，正空间电荷的电场加强了放电发展前方的电场，有利于流注向前方发展，有利于放电发展。但此空间电荷的电场对于棒电极附近的电场是起消弱的作用，从而抑制了电晕放电。对于负棒—正板气体间隙，情况则相反。这就导致上面所述击穿电压和电晕起始电压的不同。 1-5、电晕放电是自持放电还是非自持放电？电晕放电有何危害及用途？
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。
高电压》《一、单项选择题 ）1．极性效应出现在（ B．稍不均匀电场中A．均匀电场中 C．对称的极不均匀电场中D．不对称的极不均匀电场中 2．若固体介质被击穿的时间很短，又无明显的温升，可判断是( ) A．电化学击穿B．热击穿 D．各类击穿都有C．电击穿 3．下列参数哪项描述的是带电粒子沿电场方向的漂移速度( ) A．电离B．扩散 C．迁移率D．复合 4．电晕放电是极不均匀电场所特有的一种( ) A．自持放电形式B．碰撞游离形式 C．光游离形式D．热游离形式 5、工频耐压试验时，工频变压器的负载大都为（） A．电容性B．电感性 C．纯电阻性D．有寄生电感的电阻性 ?取（的地区，地面落雷密度）406、我国有关标准建议在雷暴日为A. ．0.07 B．0.09 C．0.8 D．1.2 7．按国家标准规定，进行工频耐压试验时，在绝缘上施加工频试验电压后，要求持续( ) minmin 3 B．1A． minmin．10 D C．5U入侵到末端时，将发生波的折射与反射，则的线路末端开路，入射电压8．波阻抗为Z0( ) A．折射系数α=2，反射系数β=l B．折射系数α=2，反射系数β=-l C．折射系数α=0，反射系数β=1 D．折射系数α=0，反射系数β=-l ) ( ．非破坏性试验是9． A. ．直流耐压试验B．工频耐压试验 C．电压分布试验D．冲击高压试验 10．下列不同类型的过电压中，不属于内部过电压的是( ) A．工频过电压B．操作过电压 C．谐振过电压D．大气过电压 11．下列极化时间最长的是( )。 A.电子式极化 B.离子式极化 C.偶极子极化 D.夹层极化 12．下列哪种介质存在杂质“小桥”现象（） A．气体B．液体 C．固体D．无法确定 13．下列哪个不是发生污闪最危险的情况（） A．大雾B．毛毛雨
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__
《高电压技术》期末冲刺试卷(1) 1.B 2.A 3.C 4A 5.D 6.D 7.C 8.B 1.流注理论未考虑( )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.极化时间最短的是( )。 A.电子式极化 B.离子式极化 C.偶极子极化 D.空间电荷极化 3.先导通道的形成是以( )的出现为特征。 A.碰撞游离 B.表现游离 C.热游离 D.光游离 4.下列因素中，不会影响液体电介质击穿电压的是（） A.电压的频率 B.温度 C.电场的均匀程度 D. 杂质 5.电晕放电是一种（）。 A.滑闪放电 B.非自持放电 C.沿面放电 D.自持放电 6.以下四种气体间隙的距离均为10cm，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（）。 A.球—球间隙(球径50cm) B.棒—板间隙，棒为负极 C.针—针间隙 D.棒—板间隙，棒为正极 7.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将( ) A.远大于1 B.远小于1 C.约等于1 D.不易确定 8.雷击线路附近地面时，导线上的感应雷过电压与导线的（） A. 电阻率成反比 B.悬挂高度成反比 C.悬挂高度成正比 D. 电阻率成正比 二、填空题(本大题共9小题，每空1分，共18分) 1.表面、体积 2.空间电荷 3.电子式极化、离子式极化、偶极子极化
4.击穿、闪络 5.光电离、热电离 6.60 7.集中性、分散性 8.防雷接地、工作接地、保护接地9.耐压水平、雷击跳闸率 1.固体电介质电导包括_______电导和_______电导。 2.极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对________的阻挡作用，造成电场分布的改变。 3.电介质的极化形式包括________、________、________和夹层极化。 4.气体放电现象包括_______和_______两种现象。 5.带电离子的产生主要有碰撞电离、______、______、表面电离等方式。 6.工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续_______秒的耐压时间。 7.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为_______缺陷和______缺陷两大类。 8.在接地装置中，接地方式可分为________、________、________。 9.输电线路防雷性能的优劣主要用________和_________来衡量。 三、判断题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)在每小题的括号内对的打“√”，错的打“×”。 1.无论何种结构的电介质，在没有外电场作用时，其内部各个分子偶极矩的矢量和平均来说为零， 因此电介质整体上对外没有极性。（） 2.在四种电介质的基本极化形式中，只有电子式极化没有能量损耗。（） 3.测量电气设备的绝缘电阻时一般要加直流电压，绝缘电阻与温度没有关系。（） 4.防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的一个组成部分。（） 5.管式避雷器实质上是一只具有较强灭弧能力的保护间隙。（） 1．（√）2．（×）3．（×）4．（×）5．（√） 四、名词解释题(本大题共5小题，每小题6分，共30分) 1.吸收比： 2.雷击跳闸率： 3.雷暴日： 4.伏秒特性： 5.气体击穿： 1.指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值之比。（或指被试品加压60秒时的绝缘电阻与加压15秒时的绝缘电阻之比。）
高电压技术复习提纲 第一篇电介质的电气强度 一名词解释 1击穿，击穿电压，击穿场强 击穿：电介质在电场作用下丧失其绝缘性能，形成沟通两极的放电。击 穿电压：使电介质失去其绝缘性能所需要的最低临界外加电压。击穿场 强：使电介质失去其绝缘性能所需要的最低临界外加电场强度。 2绝缘强度，绝缘水平 绝缘强度：在均匀电场中、使电介质不失去其绝缘性能所需要的最高临界外加电场强度。 绝缘水平：电气设备出厂时保证承受的试验电压。 3电子崩 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 4气体放电的非自持放电，自持放电 非自持放电：依靠外电离因素的作用而维持的放 电自持放电：只需要外加电压就能维持的放电 5巴申定律 当气体成分和电极材料一定时，气体间隙击穿电压（Ub）是气压（p）和极间距离(d)乘积的函数。 6电晕放电 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（小曲率半径电极附近空间）的局部放电称为电晕放电。它是极不均匀电场中特有的气体放电现象，是划分均匀（稍不均匀）电场和极不均匀电场的依据。
7极性效应（极不均匀电场中） 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。850％击穿电压 U50% 9伏秒特性曲线 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。 10GIS （GAS—INSTULATEDSWITCHGEAR） 封闭式气体绝缘组合电器 11固体液体的极化 在电场作用下，正、负束缚电荷只能在微观尺度上作相对位移，不能作定 向运动。正负束缚电荷间的相对偏移，产生感应偶极矩。在外电场作用下，电介质内部感生偶极矩的现象，称为电介质的极化。 12介电损耗 电介质在电场作用下的往往会发生电能转变为其它形式的能（如热能）的 情况，即发生电能的损耗。常将电介质在电场作用下，单位时间消耗的电能叫介质损耗。 13电介质(dielectric) 14介质极化型式 最基本的极化型式有电子式极化、离子式极化和偶极子极化等三种，另外 还有夹层极化和空间电荷极化等 15介质损耗角 二简要分析 1下图为气体放电的伏安特性曲线，试解释 0—a 段，a—b 段，b—c 段等电 场内部发展的过程。
高电压技术复习资料 一、填空题 1、__________的大小可用来衡量原子捕获一个电子的难易，该能量越大越容易形成__________ 。(电子亲合能、负离子) 、自持放电的形式随气压与外回路阻抗的不同而异。低气压下称为 __________ ，常压2 或高气压下当外回路阻抗较大时称为火花放电，外回路阻抗很小时称为 __________ 。(辉光放电、电弧放电) 3、自持放电条件为__________ 。(γ(-1)=1或γ=1) 4、汤逊放电理论适用于__________ 、__________ 条件下。(低气压、pd较小) 5、流注的特点是电离强度__________ ，传播速度__________ 。(很大、很快) 6、棒—板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时__________ 。(略高) 7、长间隙的放电大致可分为先导放电和__________ 两个阶段，在先导放电阶段中包括__________ 和流注的形成及发展过程。(主放电、电子崩) 8、在稍不均匀场中，高场强电极为正电极时，间隙击穿电压比高场强电极为负时__________ 。在极不均匀场中，高场强电极为负时，间隙击穿电压比高场强电极为正时__________ 。(稍高、高) 9、电晕放电产生的空间电荷可以改善__________ 分布，以提高击穿电压。(极不均匀的电场) 10、电子碰撞电离系数代表一个电子沿电场线方向行径__________ cm时平均发生的碰撞电离次数。(1)
11、提高气体击穿电压的两个途径:改善电场分布，使之尽量均匀，削弱气体中的电离过程。 12、我国采用等值盐密法划分外绝缘污秽等级。 13、沿整个固体绝缘表面发生的放电称为闪络。 14、在电气设备上希望尽量采用棒—棒类对称型的电极结构，而避免棒—板类不对称型的电极结构。 15、对于不同极性的标准雷电波形可表示为 ?1.2/50us 。 16、我国采用 250/2500us 的操作冲击电压标准电压。 17、高压绝缘子从结构上可以分为绝缘子、套筒、套管三类。 18、对于某些不便于根据经验公式求的电场结构，也可以采用E0=30kv/cm 进行大致估算。 19、极不均匀场击穿电压的特点:电厂不均匀程度对击穿电压的影响减弱， 极间距离对击穿电压的影响增大。 20、均匀电场和稍不均匀电场冲击系数?1，极不均匀电场的冲击系数>1。 21、电介质的介电常数也称为______。(电容率) 22、一切电介质在电场作用下都会出现______、______和______等电气物理现象。(极化，电导，损耗) 23、热击穿是由于______所造成的。(电介质内部热不稳定过程) 、不均匀电介质击穿是指包括______、______和______组合构成的绝缘结构中的一种24 击穿形式。(固体，液体，气体) 25、固体电介质的击穿中，常见的有______、______和______等形式。(热击穿，电击穿，不均匀介质局部放电引起击穿)
高电压在其他领域中的应用： 1脉冲功率技术: 研究高电压、强电流、大功率脉冲的产生、传输和应用的技术 2电磁兼容: 3静电技术:静电除尘、静电喷涂、静电植绒等都是静电应用的例子 4气体放电应用:污水处理和烟气的脱硫脱硝臭氧产生灭菌液电效应用于油井解堵及岩石粉碎 5脉冲电场的应用: 用于牛奶和饮料的灭菌 电子崩过程： 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。 在高气压和高真空下，气隙不易发生放电现象，具有较高的电气强度（p 大λ小，p 小n 小） 由于电极空间的带电粒子向电极运动加速而导致复合数的减少所致。 如电场比较均匀，则间隙被击穿后，根据气压、外回路阻抗等条件形成辉光放电、火花放电或
第三章：气体间隙的击穿强度 气体电气强度取决于： 1、所加电压的类型：操作过电压雷电过电压工频交流电压直流电压 2、电场形式：均匀或稍不均匀电场中，气体击穿场强为30kV/cm 极不均匀电场，先出现电晕50%放电电压，即多次施加电压时有半数会导致击穿的电压值Ub50Ubo＝Ub50－3ζ 操作过电压：电力系统在操作或发生事故时，因状态发生突然变化引起电感和电容回路的振荡产生过电压，称为操作过电压操作过电压下的击穿只对长间隙才有意义。 常采用与雷电冲击波相似的非周期性指数衰减波来模拟频率为数千M赫兹的操作过电压。 长空气间隙的操作冲击击穿通常发生在波前部分，因而其击穿电压与波前时间有关 操作冲击电压的推荐波形：冲击电压标准波形250/2500us，允许偏差+20％，半峰值+60％ 工程实践中常采用振荡操作波代替非周期性的指数衰减的标准波形。