高电压技术课件最终版
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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
第一章 电解质的极化和电导
极化种类 产生场合 所需时间 能量损耗 产生原因
电子式极化 任何电介质 10-15s 无 束缚电子运动轨道偏移
离子式极化 离子式电介质 10-13s 几乎没有 离子的相对偏移
转向极化 极性电介质 10-10s~10-2s 有 偶极子的定向排列
空间电荷极化 多层介质交界面 10-2s~数分钟 有 自由电荷的移动
2. 气体、液体、固体介电常数的不同:
①气体介质的介电常数:1)一切气体的相对介电常数都接近于1。2)任何气体的相对介电常数均随温度的升高而减小,随压力的增大而增大,但影响都很小。
②液体介质的介电常数:1)这类介质通常介电常数都较大。但这类介质的缺点是在交变电场中的介质损较大,在高压绝缘中很少应用。2)低温时,分子间的黏附力强,转向较难,转向极化对介电常数的贡献就较大,介电常数随之增大;温度升高时,分子间的热运动加强,对极性分子定向排列的干扰也随之增强,阻碍转向极化的完成,所以当温度进一步升高时,介电常数反而会趋向减小。
③固体介质的相对介电常数:1)中性或弱极性固体电介质:只具有电子式极化和离子式极化,其介电常数较小。介电常数与温度之间的关系也与介质密度与温度的关系很接近。2)极性固体电介质:介电常数都较大,一般为3—6,甚至更大。与温度和频率的关系类似畸形液体所呈现的规律。
3、介电常数与温度、频率关系:1)低温时,分子间黏附力强,转向较难,转向极化对介电常数的贡献较小,随温度升高,分子间黏附力下降,转向极化对介电常数贡献较大,介电常数随之增大,当温度进一步升高时,分子的热运动加强,对极性分子的定向排列的干扰也随之增强,阻碍转向的完成,介电常数反而趋向较小。2)当频率相当低时,偶极分子来得及跟随交变电场转向,介电常数较大,接近于直流电压下测得的介电常数,当频率上升,超过临界值时,极性分子的转向已跟不上电场的变化,介电常数开始减小,随着频率的继续上升由电子位移极化所引起的介电常数极性。
2010年春高电压技术
第1页 《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,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,以表示。与雷暴日数有关,如下:3.0023.0dT
3、什么是波阻抗?波速?P206
答:波阻抗00CLZ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001CLv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。
第一章 电解质的极化和电导
极化种类 产生场合 所需时间 能量损耗 产生原因
电子式极化 任何电介质 10-15s 无 束缚电子运动轨道偏移
离子式极化 离子式电介质 10-13s 几乎没有 离子的相对偏移
转向极化 极性电介质 10-10s~10-2s 有 偶极子的定向排列
空间电荷极化 多层介质交界面 10-2s~数分钟 有 自由电荷的移动
2. 气体、液体、固体介电常数的不同:
①气体介质的介电常数:1)一切气体的相对介电常数都接近于1。2)任何气体的相对介电常数均随温度的升高而减小,随压力的增大而增大,但影响都很小。
②液体介质的介电常数:1)这类介质通常介电常数都较大。但这类介质的缺点是在交变电场中的介质损较大,在高压绝缘中很少应用。2)低温时,分子间的黏附力强,转向较难,转向极化对介电常数的贡献就较大,介电常数随之增大;温度升高时,分子间的热运动加强,对极性分子定向排列的干扰也随之增强,阻碍转向极化的完成,所以当温度进一步升高时,介电常数反而会趋向减小。
③固体介质的相对介电常数:1)中性或弱极性固体电介质:只具有电子式极化和离子式极化,其介电常数较小。介电常数与温度之间的关系也与介质密度与温度的关系很接近。2)极性固体电介质:介电常数都较大,一般为3—6,甚至更大。与温度和频率的关系类似畸形液体所呈现的规律。
3、介电常数与温度、频率关系:1)低温时,分子间黏附力强,转向较难,转向极化对介电常数的贡献较小,随温度升高,分子间黏附力下降,转向极化对介电常数贡献较大,介电常数随之增大,当温度进一步升高时,分子的热运动加强,对极性分子的定向排列的干扰也随之增强,阻碍转向的完成,介电常数反而趋向较小。2)当频率相当低时,偶极分子来得及跟随交变电场转向,介电常数较大,接近于直流电压下测得的介电常数,当频率上升,超过临界值时,极性分子的转向已跟不上电场的变化,介电常数开始减小,随着频率的继续上升由电子位移极化所引起的介电常数极性。