高电压考试专用

名词解释复合：带正、负电荷的质点相遇，发生电荷的传递、中和而还原成中性质点的过程，称为复合。

击穿：当气体中的电场强度达到一定数值后，气体中电流剧增，在气体间隙中形成一条导电性很强的通道，气体失去了绝缘能力，气体这种由绝缘状态变为良导电状态的过程，称为击穿。

伏秒特性曲线：工程上用气隙上出现的电压最大值与放电时间的关系来表征气隙在冲击电压下的击穿特性，称为气隙的伏秒特性。

保护设备的伏秒特性全面低于被保护设备的伏秒特性才能可靠保护，越平坦越好。

50%击穿电压：是指在该电压下进行多次试验，气隙击穿概率为50%。

沿面放电：如输电线路的针式或悬式绝缘子、隔离开光的支柱绝缘子、变压器套管等，当导线电位超过一定限制时，常在固体介质和空气的分界面上出现沿着固体介质表面的气体放电现象称为沿面放电。

耐压试验：模拟设备在运行过程中实际可能碰到的危险的过电压状况，对绝缘加上与之等价的高电压来进行试验，从而考核绝缘的耐电强度。

极化指数：在同一次试验中，10min时的绝缘电阻值与1min时的绝缘电阻绝缘吸收比：加压60s时的绝缘电阻与15s时的绝缘电阻的比值。

局部放电：电气设备绝缘中发生的局部、非贯穿性放电，这种放电一般发生在导体附近高场强区域或绝缘材料中的空气穴中。

彼得逊法则：要计算节点 A 的电流电压，可把线路 1 等值成一个电压源，其电动势是入射电压的 2 倍 2u1q(t)，其波形不限，电源内阻抗是 Z1。

这就是计算折射波的等值电路法则，即彼德法则。

雷电日：是指一年中有雷电的日数，在一天内只要听到雷声就作为一个雷电日。

落雷密度：落雷密度是指每个雷电日每平方公里的地面上的平均落雷次数。

阀型避雷器残压：避雷器动作后雷电流流过阀片在阀片上形成的压降。

耐雷水平：雷击线路时线路绝缘不发生冲击闪络的最大电流幅值。

雷击跳闸率：每100km线路每年由雷击引起的跳闸次数。

反击：线路绝缘上电压的幅值Uj随雷电流增大而增大，当Uj大于绝缘子串冲击闪络电压时，绝缘子串将发生闪络，由于此时杆塔电位较导线电位为高，故此类闪络称为反击。

绕击：雷电绕过避雷线而直接击中导线绕击率：发生雷电绕过避雷线而直接击中导线的概率进线段保护：在临近变电所1-2km的一段线路上加强防雷保护措施。

绝缘配合：根据电气设备在系统中可能承受的各种电压，并考虑过电压的限制措施和设备的绝缘性能后来确定电气设备的绝缘水平，以便把作用于电气设备上的各种电压所引起的绝缘损坏降低到经济上和运行上所能接受的水平。

绝缘水平：电气设备所能承受的实验电压值。

灭狐电压：指避雷器在保证可靠熄灭工频续流电弧的条件下，允许加在避雷器上的最高工频电压。

保护接地：为了保护人身安全，无论在发、配电还是用电系统中都将电气设备的金属外壳接地称为保护接工作接地：工作接地是根据电力系统正常运行方式的需要而设置的接地。

防雷接地：是针对防雷保护的需要而设置的接地。

接触电压：人所站立的地点与接地设备之间的电位差。

跨步电压：人的两脚着地点之间的电位差。

汤逊理论：描述均匀电场气隙的击穿放电的理论。

巴申定律：当气体和电极材料一定时，气隙的击穿电压是气压p与间隙距离s乘积的函数。

此关系在汤逊理论提出之前就已为巴申从实验中总结出来，故称巴申理论。

吸收比：吸收比K是加压60s时的绝缘电阻与15s时的绝缘电阻的比值，即K=R60＂/R15＂。

极化指数：对大电容的设备，可采用10min和1min时的绝缘电阻之比，即R10＇/R1＇.沿面闪络：若气体间隙存在固体或液体电介质，由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节，击穿常常发生在固体和液体的交界面上，这种现象称为。

辉光放电：当气体电压较低，放电回路电源功率较小，外施电压增到一定值时，气体间隙突然放电并使整个间隙发亮，这种放电形式称为辉光放电。

火花放电：放电间隙反复击穿时，在气体间隙中形成贯通两极的断断续续的不稳定的明亮细线状火花，这种放电形式称为火花放电。

电弧放电：若放电回路阻抗较小，电源容量又大，气体间隙一旦放电电流极大，放电间隙温度极高，放电通道发出耀眼的光亮，这种放电形式称为电弧放电。

电晕放电：若构成气体间隙的电极曲率半径很小，或电极间距离很大，当电压升到一定数值时，将在电场非常集中的尖端电极处发生局部的类似月亮晕光的光层，这时用仪表可观测到放电电流。

随着电压的增高，晕光层逐渐扩大，放电电流也增大，这种放电形式称为电晕放电。

刷状放电：在电晕放电的条件，电压升的更高，则在电晕电极上伸出许多类似刷状的放电火花，放电电流虽比电晕电流大的多，但电流仍局限在电极附近的区域内，没有贯穿两极，间隙也能承受电压的作用，这种放电形式称为刷状放电。

非自持放电：需要依靠外界游离因素支持的放电称为非自持放电。

自持放电：即使外界游离因素不存在，间隙放电仅依靠电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电1.1气体放电的汤森德机理与流注机理主要区别在哪里？各自的适用范围如何？答：①汤森德理论认为气体放电主要是由于电子碰撞电离和正离子撞击阴极表面逸出自由电子两个过程；而流注理论认为电子的撞击电离和空间光电离是自持放电的主要因素，它注意到了空间电荷对电场的畸变作用。

②汤森德理论适用于 Pd较小的情况，流注理论适用于 Pd较大的情况。

1.3在不均匀电场中气体间隙放电的极性效应是什么?答：在极不均匀电场中，间隙上所加电压不足以导致击穿时，在大曲率电极附近，电场最强，就可能发生游离过程，形成电晕放电。

在起晕电极附近积聚的空间电荷将对放电过程造成影响，使间隙击穿电压具有明显的极性效应。

带电体为正极性时，电晕放电形成的电场削弱了带电体附近的电场，而增强了带电体远处的电场，使击穿电压减小而电晕电压增大；带电极性为负极性时，击穿电压增大，电晕电压减小。

1.4什么是电晕放电？它有何效应？试举例工程上所采用的各种防晕措施。

答：在电场极不均匀时，随间隙上所加电压升高，在大曲率电极附近很小范围的电场足以使空气发生游离，而间隙中大部分区域电场仍然很小。

在大曲率电极附近很薄一层空气中将具备自持放电条件，放电仅限于在大曲率电极周围很小范围内，而整个间隙尚未击穿。

这种放电称为电晕放电。

电晕放电会引起能量损耗、电磁干扰，产生臭氧、氮氧化物会对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀。

防晕措施有：加大导线直径，使用分裂导线，光洁导线表面。

1.9什么是气隙的伏秒特性?它是如何制作的？答：工程上用气隙上出现的电压最大值与放电时间的关系来表征气隙在冲击电压下的击穿特性，称为气隙的伏秒特性。

伏秒特性是用实验方法求取，以间隙上曾经出现的电压峰值为纵坐标，以击穿时间为横坐标，得伏秒特性上一点，升高电压，击穿时间减小，电压甚高时可在波头击穿，此时以击穿时间为横坐标，击穿时电压为纵坐标得伏秒特性又一点，当每级电压下只有一个击穿时间时，可绘出伏秒特性为一条曲线，但击穿时间具有分散性，所以所得伏秒特性是以上下包络线为界的一个带状区域。

1.13试小结各种提高气隙击穿电压的方法，并指出适用于何种条件？答：（1）改进电极形状，增大电极曲率半径，以改善电场分布，如变压器套管端部加球型屏蔽罩等；（2）空间电荷对原电场的畸变作用，可以利用放电本身所产生的空间电荷来调整和改善空间的电场分布；（3）极不均匀场中屏障的作用，在极不均匀的气隙中放入薄片固体绝缘材料；（4）提高气体压力可以大大减小电子的自由行程长度，从而削弱和抑制游离过程；（5）采用高真空可以减弱气隙中的碰撞游离过程；（6）高电气强度气体SF6的采用。

电介质是指？答：能在其中建立静电场的物质非极性,根据化学结构可以将其分成弱极性电介质、偶极性电介质、离子性电介质电介质极化的基本形式有电子位移极化、离子位移极化、转向极化、介质界面极化、空间电荷极化。

3.1绝缘试验的目的是什么？它分为哪两类？答：目的是通过试验，掌握电气设备绝缘的情况，保证产品的质量或尽早发现绝缘缺陷，从而进行相应的维护与检修，防患于未然，以保证设备的安全运行。

它分为非破坏性试验和破坏性试验。

4.1试分析波阻抗的物理意义及其与电阻之不同点。

答：波阻抗表示分布参数线路中前行电压波与前行电流波的比值；反行电压波与反行电流波比值的相反数；计算公式如下 Z= ，L0 和 C 0 表示单位长度的电感和电容。

波阻抗与电阻的不同：（1）波阻抗仅仅是一个比例常数，没有长度概念，而电阻不是；（2）波阻抗吸收的功率以电磁能的形式存储在导线周围的媒介中，并没有消耗；而电阻吸收的功率和能量均转化为热能了。

4.2试论述彼得逊法则的使用范围。

答：彼得逊法则的使用范围：一是入射波必须沿分布参数路线来传播，二是与节点相连的线路中没有反行波或反行波尚未到达结点。

阀式避雷器的工作原理：在电力系统正常工作时，间隙将电阻阀片与工作母线隔离，以免由母线的工作电压在电阻阀片中产生电流烧坏阀片。

由于间隙放电的伏秒特性低于被保护设备的冲击耐受强度，使被保护设备得到保护。

间隙击穿后，冲击电流通过阀片流入大地，由于阀片的非线性特性，电流愈大电阻愈小，故在阀片上产生的压降将得到限制，使其低于被保护设备的冲击耐压，设备就得到了保护。

当过电压消失后，间隙中由工作电压产生的工频电弧电流（工频续流）仍将继续流过避雷器，此续流受阀片电阻的非线性特性所限制，间隙能在工频续流第一次经过零值时将电弧切断。

继电保护来不及动作系统就已恢复正常。

输电线路防雷措施：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；装设自动重合闸；采用消弧线圈接地方式；装设管型避雷器；加强绝缘。

7.5说明变电所进线保护段的标准接线中各元件的作用。

答：变电站进线段保护标准接线中，对1~2公里这段线路采取加强防雷措施（如减小保护角），使其具有较高的耐雷水平。

保护进线段的作用是限制避雷器动作时流过的冲击电流不超过允许值以及降低进入变电站的雷电侵入波电压的波头陡度。

对于线路在雷雨季节可能处于开路状态而线路另一侧又带电（如双端电源线路）时，应在进线段末端对地装设排气式避雷器（或阀式避雷器），目的在于防止线路上有雷电波侵入时，由于断路器打开而在线路末端发生全反射引起冲击闪络，再导致工频对地短路，造成断路器或隔离开关绝缘部件烧毁。

要注意的是，断路器或隔离开关合闸时，该排气式避雷器不应在雷电侵入波作用下动作，以免产生截波危及有绕组电气设备的纵绝缘。

7.6说明直配电机防雷保护的基本措施及原理，以及电缆段对防雷保护的作用。

直配电机是指不经变压器直接与架空线相联接的旋转电机（发电机或高压电动机）。

直配电机防护雷保护的主要措施为：1.在电机母线上装设FCD型阀式避雷器或氧化锌避雷器以限制雷电侵入波的幅值。

2.在电机母线上对地并电容器，每相约0.250.5uF（若有电缆段，电缆对地电容包括在内）。

电容器的作用是降低雷电侵入波的陡度以保护电机纵绝缘，同时还起到降低架空线上的感应雷过电压（此过电压也降低到电机上）。