２０１３年８月下 消费电子
Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｍａｇａｚｉｎｅ 电子科技
解析高电压与绝缘技术
王群
（黑龙江省绥化学院电气工程学院，黑龙江绥化１５２０６１）
摘要：本文主要分析了高电压技术对电力系统中的电气设备的绝缘诊断，及电气设备的预防性试验，对预防
ｌ生的试验进行了分类，并对绝缘诊断的方法、预防试验的设备和仪器进行了探讨。
关键词：高电压；电气设备；绝缘诊断；预防性试验；探讨
中图分类号：ＴＭ８５５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—７７１２（２０１３）１６—００１９—０１
在电力系统中，设备的绝缘强度无疑是人们关注的焦点，
设备的绝缘强度下降是由于各类因素综合造成的，其过程是随
机的、持续性的，所以加强对设备的预防性监测是保证电力设
备安全稳定运行的一大重要措施 。绝缘试验是检测电气设
备的各项绝缘参数，来判断设备是否存在缺陷，绝缘试验的目
的是采用多种测试方法，全面的判断设备绝缘情况，从而消除
电气设备的绝缘隐患，以根本保证电气设备能够正常运行。
绝缘诊断和预防性试验是电力设备维护和运行工作中一
个不可或缺的工作环节，是有效保障电气设备安全稳定运行的
有效手段。从以往的发展来看，电力部门、大型企业、工矿企
业等企业的高压电力设备都基本是按照《电力设备预防性试验
规程》来进行预防性试验，这表明了预防性试验能够及时的发
现电力设备中的缺陷，以及时消除隐患保障企业的安全 。
一、预防性试验的分类情况
（一）按照试验的范围进行分类。（１）定期试验：定
期试验是为了能够及时发现整体电气设备的潜在缺陷而进行
的，每隔一定的时间对整体设备进行全面的试验，如介质耗
损因素、绕组直流电阻、溶解气体的色谱分析、绝缘油试验、
直流泄漏、交流和直流耐压等。（２）大修试验：大修试验是
指在设备经过了大修后做的试验，除了定期试验外，还需要
对局部放电、穿心螺栓绝缘电阻、断路器分合闸的时间和速
2013-2014学年第二学期期末考试答案及评分标准
（A卷）
高电压与绝缘技术
使用班级：11050441X、11050442X、11050443X、11050444X、
11050445X
得分
一、判断题（共30分，每小题 1 分）
( ) 1.输电线路上的空气间隙包括：导线对地面，导线之间，导、地线之间，导线与杆塔之间。√
( ) 2.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。√
( ) 3.电介质的损耗为在电场作用下电介质中的非能量损耗。×
( ) 4.介质的功率损耗与介质损耗角正切成反比比。×
( ) 5. 雷电流具有冲击波形的特点是缓慢上升，快速下降。×
( ) 6.电气设备局部放电的检测无关紧要。×
( ) 7. 雷电绕过避雷线直击于线路的概率是平原地区比山区高。×
( ) 8.偶极子极化极化时间最短的。 ×
( ) 9. 当外加电压逐渐升高后，气体中的放电过程发生转变，此时若去掉外界激励因素,放电仍继续发展,即为自持放电。×
( ) 10. tanδ值的测量，最常用的是西林电桥。√
( ) 11.电子崩将产生急剧增大的空间电子流；√
( ) 12.一般而言，吸收比越大，被试品的绝缘性越好。√
( ) 13.在高气压和高真空的条件下，气隙都容易发生放电现象。× 总分 1 ( ) 14.对空气密度、湿度和海拔，校正方法是相同的。×
( ) 15.电场极不均匀的“棒-板”气隙，负极性击穿电压低于正极性击穿电压。×
( ) 16均匀电场的击穿特性符合巴申定律。√
( ) 17.雷电冲击电压下“棒－板” 电极，棒极为正极性的击穿电压比负极性时数值低得多。√
( ) 18.工频交流电压下“棒-棒”气隙的击穿电压要比“棒-板”气隙低一些。×
( ) 19.绝缘电阻和吸收比测量试验属于破坏性试验。×
高电压技术速记版专题1-6
专题一：高电压下气体、液体、固体放电原理
1、绝缘的概念：将不同电位的导体分开，使之在电气上不相连接。具有绝缘作用的材料称为电介质或绝缘材料。
2、电介质的分类：按状态分为气体、液体和固体三类。
3、极化的概念：在外电场作用下，电介质的表面出现束缚电荷的现象叫做电介质极化。4、极化的形式：电子式极化、离子式极化、偶极子式极化；夹层式极化。(前三种极化均是在单一电介质中发生的。但在高压设备中，常应用多种介质绝缘，如电缆、变压器、电机等)5、电子式极化：由于电子发生相对位移而发生的极化。特点：时间短，弹性极化，无能量损耗。[注]：存在于一切材料中。
6、离子式极化：离子式极化发生于离子结构的电介质中。固体无机化合物(如云母、陶瓷、玻璃等)多属于离子结构。特点：时间短，弹性极化，无能量损耗。[注]：存在于离子结构物质中。
7、偶极子极化：有些电介质具有固有的电矩，这种分子称为极性分子，这种电介质称为极性电介质(如胶木、橡胶、纤维素、蓖麻油、氯化联苯等)。特点：时间较长，非弹性极化，有能量损耗。[注]：存在于极性材料中。
8、夹层式极化特点：时间很长，非弹性极化，有能量损耗。[注]：存在于多种材料的交界面；当绝缘受潮时，由于电导增大，极化完成时间将大大下降；对使用过的大电容设备，应将两电极短接并彻底放电，以免有吸收电荷释放出来危及人身安全。9、为便于比较，将上述各种极化列为下表： 10、介电常数：
[注]：用作电容器的绝缘介质时，希望些好。
大些好。用作其它设备的绝缘介质时，希望
小
11、电介质电导：电介质内部带点质点在电场作用下形成电流。金属导体：温度升高，电阻增大，电导减小。绝缘介质：温度升高，电阻减小，电导增大。
12、绝缘电阻：在直流电压作用下，经过一定时间，当极化过程结束后，流过介质的电流为稳定电流称为泄漏电流，与其对应的电阻称为绝缘电阻。(1)介质绝缘电阻的大小决定了介质中泄漏电流的大小。(2)泄漏电流大，将引起介质发热，加快介质的老化。
绪论
高电压技术是一门重要的专业技术基础课；
随着电力行业的发展，高压输电问题越来越得 到人们的重视；
高电压、高场强下存在着一些特殊的物理现象；
高电压试验在高电压工程中起着重要的作用。
气体的绝缘特性与介质的电气强度
研究气体放电的目的：
了解气体在高电压（强电场）作用下逐步由电介质演变成导体的物理过程
掌握气体介质的电气强度及其提高方法
高压电气设备中的绝缘介质有气体、液体、固体以及其它复合介质。
气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。
由于空气中存在来自空间的辐射，气体会发生微弱的电离而产生少量的带电质点。
正常状态下气体的电导很小，空气还是性能优良的绝缘体；
在出现大量带电质点的情况下，气体才会丧失绝缘性能。
自由行程长度
单位行程中的碰撞次数Z的倒数λ即为该粒子的平均自由行程长度。
xexP令x=λ，可见粒子实际自由行程长度大于或等于平均自由行程长度的概率是36.8%。
带电粒子的迁移率
k=v/E
它表示该带电粒子单位场强（1V/m）下沿电场方向的漂移速度。
电子的质量比离子小得多，电子的平均自由行程长度比离子大得多
热运动中，粒子从浓度较大的区域运动到浓度较小的区域，从而使分布均匀化，这种过程称为扩散。
电子的热运动速度大、自由行程长度大，所以其扩散速度比离子快得多。
产生带电粒子的物理过程称为电离，是气体放电的首要前提。 光电离iWhc
气体中发生电离的分子数与总分子数的比值m称为该气体的电离度。
碰撞电离
附着：当电子与气体分子碰撞时，不但有可能引起碰撞电离而产生出正离子和新电子，而且也可能会发生电子与中性分子相结合形成负离子的情况。
电子亲合能：使基态的气体原子获得一个电子形成负离子时所放出的能量，其值越大则越易形成负离子。
电负性：一个无量纲的数，其值越大表明原子在分子中吸引电子的能力越大
带电粒子的消失1到达电极时，消失于电极上而形成外电路中的电流2带电粒子因扩散而逸出气体放电空间3带电粒子的复合
