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高电压工程第八周作业答案
张灵2012-04-18
4-15绝缘在冲击电压作用下常常是电击穿而不是热击穿，在高频电压下常常是热击穿而不是电击穿，为什么？
【答】冲击电压下，电压作用时间短，热量来不及积聚；高频下由于介损增大，介质发热严重，容易形成热击穿。
4-20为什么油纸组合绝缘的耐电强度比纸和油单一介质时都高？
【答】油纸绝缘的优点主要是优良的电气性能，干纸的耐电强度仅10kV/mm ~ 13kV/mm，纯油的耐电强度也仅是10kV/mm ~ 20kV/mm，二者组合以后，由于油填充了纸中薄弱点的空气隙，纸在油中又起了屏障作用，从而使总体耐电强度提高很多，油纸绝缘工频短时耐电强度可达50kV/mm ~ 120kV/mm。
4-21固体绝缘材料的耐热等级用什么表示，其含义是什么？
【答】国家标准GB 11021-1989“电气绝缘的耐热性评定和分级”将各种电工绝缘材料按其耐热程度划分等级，以确定各级绝缘材料的最高持续工作温度如表4-3 所示。
补充题:
〖批改情况〗本题同学们对于第（1）问都没有问题。
给大家留一个小思考问题：工程上一般采用哪些方法尽可能避免在法兰处的滑闪放电？
第（2）问错了一些同学，原因是对于题意没有正确理解。
原题中是在套管绝缘层中添加5层同心筒形极板，极板并不是绝缘层，不能混淆概念。
所以5层极板将绝缘层分成6层。
2019-2020学年第二学期期末考试《高电压技术》大作业
一名词解释题 (共10题，总分值20分 )
1.谐振过电压（2 分）
谐振过电压指电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源作用下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压。
2.耐雷水平（2 分）
雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值，单位为kA。
3.雷击跳闸率（2 分）
指每100KM线路每年由雷击引起的跳闸次数。
4.击杆率（2 分）
雷击杆塔次数与雷击线路总次数之比。
5.绝缘配合（2 分）
绝缘配合(insulation coordination)：电力系统中用以确定输电线路和电工设备绝缘水平的原则、方法和规定。
6.沿面闪络（2 分）
在雨天或绝缘子污损的情况下沿绝缘子表面发生的对地放电
7.电弧放电（2 分）
两个电极在一定电压下由气态带电粒子，如电子或离子，维持导电的现象。
8.50％放电电压（2 分）
选定某一固定幅值的标准冲击电压，施加到一个空气间隙上，如果施加电压的次数足够多，且该间隙被击穿的概率为50％时，则所选定的电压即为该间隙的50％放电电压，并以U50表示。
9.工频过电压（2 分）。
《高电压技术》离线作业考核试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 高电压技术的研究对象主要是（）A. 电压等级超过1000V的电气设备B. 电压等级超过10000V的电气设备C. 电压等级超过500kV的电气设备D. 电压等级超过1000kV的电气设备答案：A2. 下列哪种电压等级的输电线路属于高压输电线路？（）A. 110kVB. 220kVC. 330kVD. 500kV答案：B3. 高电压技术中，下列哪种设备属于绝缘子？（）A. 避雷针B. 支柱绝缘子C. 电流互感器D. 电压互感器答案：B4. 下列哪种材料属于绝缘材料？（）A. 铜线B. 铝线C. 玻璃D. 钢筋答案：C5. 下列哪种设备用于限制过电压？（）A. 避雷针B. 避雷器C. 电压互感器D. 电流互感器答案：B二、填空题（每题3分，共30分）6. 高电压技术的核心问题是研究电气设备的______。
答案：绝缘特性7. 在高电压技术中，电气设备的绝缘水平通常用______表示。
答案：击穿电压8. 高压输电线路的绝缘配合主要包括______和______。
答案：绝缘子串、空气间隙9. 高电压实验室通常包括______、______和______。
答案：高电压发生器、试验变压器、绝缘测试仪10. 下列设备中，属于电力系统过电压保护设备的是______、______和______。
答案：避雷针、避雷器、氧化锌避雷器三、判断题（每题2分，共20分）11. 高电压技术的应用领域包括电力系统、工业生产、交通运输等。
（）答案：正确12. 高电压实验室的试验设备需要定期进行校验，以确保数据的准确性。
（）答案：正确13. 在高电压技术中，空气间隙的击穿电压与电极形状无关。
（）答案：错误14. 绝缘子的主要作用是支持和固定导线，防止导线与地面接触。
（）答案：正确15. 避雷针的作用是引导雷电流顺利导入大地，保护电力系统设备免受雷击。
（）答案：正确四、简答题（每题10分，共30分）16. 简述高电压技术在电力系统中的应用。
大工12秋《高电压技术》在线作业11. 在电场作用下，由电介质组成的绝缘间隙丧失绝缘性能，形成导电通道的过程称为（）。
A. 击穿B. 放电C. 闪络D. 电晕正确答案： A 满分：5 分得分：52. 下列方法不可以提高气体介质强度的是（）。
A. 改进电极形状B. 利用空间电荷改善电场分布C. 采用低气压D. 采用高真空正确答案： C 满分：5 分得分：53. 一个电子沿电场方向行进单位长度后平均发生的碰撞电离次数称为（）。
A. α系数B. β系数C. γ系数D. μ系数正确答案： A 满分：5 分得分：54. 下面对流注特点描述不正确的是（）。
A. 电离强度很大B. 传播速度很慢C. 导电性能良好D. 流注形成后，放电就可以由自身产生的空间光电离维持正确答案： B 满分：5 分得分：55. 当电场不均匀系数为（）时，此电场为极不均匀电场。
A. f=2B. f<2C. f>2D. f>4正确答案： D 满分：5 分得分：56. 汤逊理论的适用范围是（）。
A. 低气压长间隙B. 高气压短间隙C. 高气压长间隙D. 低气压短间隙正确答案： D 满分：5 分得分：57. 当分子的动能大于气体分子的电离能时，就可能引起（）。
A. 碰撞电离B. 光电离C. 热电离D. 表面电离正确答案： C 满分：5 分得分：58. 在大气条件及间隙距离相同的情况下，通常电场越均匀，击穿电压越（）。
A. 低B. 高C. 不变D. 不确定正确答案： B 满分：5 分得分：59. 下列措施中，可以防止导线电晕现象的是（）。
A. 减小线间距离B. 减小导线半径C. 增大线间距离D. 增大导线电阻率正确答案： C 满分：5 分得分：510. 下列电场形式不属于对称电场的是（）。
A. 板-板B. 球-球C. 棒-棒D. 棒-板正确答案： D 满分：5 分得分：5大工12秋《高电压技术》在线作业1试卷总分：100 测试时间：-- 试卷得分：100单选题判断题二、判断题（共 10 道试题，共 50 分。
6．扩散7．改善电场分布、削弱气隙中的游离过程8．固体介质9．20℃、101.310．低11．增大12．250/250013．空间电荷14．增大三、简答题1．答：（1）因棒极附近场强很高，不论棒的极性如何，当外加电压达到一定值后，此强场区内的气体首先发生游离。
当棒具有正极性时，间隙中出现的电子向棒极运动，进入强电场区，引起碰撞游离，形成电子崩。
在放电达到自持、爆发电晕之前，在间隙中存在大量游离过程。
当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间，相对来说缓慢地向板极移动。
即在棒极附近，积聚起正空间电荷，从而减少了紧贴棒极附近的电场，而加强了游离区外部空间的电场。
这样，棒极附近的电场被削弱，难以形成流柱，这就使得自持放电也即电晕放电难以形成，所以电晕起始电压高，击穿电压低。
（2）当棒具有负极性时，阴极表面形成的电子立即进入强电场区，形成电子崩。
当电子崩中的电子离开强电场区后，电子就不再能引起游离，而以越来越慢的速度向阳极运动。
电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极，但由于其运动速度较慢，所以在棒极附近总是积聚着正空间电荷。
而在其后则是较分散的负空间电荷。
负空间电荷由于浓度小，对外电场的影响不大，而正空间电荷将使电场参考答案第一章电介质的极化、电导和损耗一、单项选择题：1. D2. D3. B二、填空题：1. 增大了2．电子式极化、离子式极化、偶极子式极化、空间电荷极化（夹层式极化）3．在电场作用下极化程度的物理量4．电子式极化、离子式极化5．偶极子式极化、空间电荷极化（夹层式极化）6．大些7．离子性、电子性8． 电导强弱程度9．电场强度、温度、杂质10．体积电导、表面电导11．电导损耗、极化损耗12．电导13．δωCtg U 214．电导三、简答题1．答：电介质的电导为离子性电导，随着温度的升高，分子的热运动加剧，分子之间的联系减弱，介质中离解出的离子数目增多，所以电导率增大。
而导体的电导是电子性电导，温度升高，分子的热运动加剧，电子在电场作用下定向运动时遇到的阻力增大，所以电导率降低。
华中科技大学研究生课程考试答题本考生姓名**考生学号****系、年级*************类别硕士考试科目高电压测试技术考试日期2012年12 月15 日目录一、设计要求................................................................................. - 1 -二、冲击电压发生器的设计 .......................................................... - 1 -2.1原理分析 (1)2.2、设计回路图 (3)2.3、参数计算 (4)2.3.1、负荷电容，冲击电容的选取以及效率的估算 ....................................- 4 -2.3.2、波头电阻，波尾电阻，充电电阻，保护电阻的选取 ........................- 6 -2.3.3、试验变压器的选择 ................................................................................- 7 -2.3.4、硅堆选择 ................................................................................................- 9 -2.3.5、球隙的选择 ......................................................................................... - 10 -2.3.6、绝缘支撑件的选择 ............................................................................. - 11 -2.3.7、固有电感的估算 ................................................................................. - 11 -三、仿真实验及结果 ................................................................... - 13 -3.1、不考虑杂散参数的仿真 ........................................................................ - 13 -3.2、考虑杂散参数的仿真 ............................................................................ - 14 -3.3、对参数进行改进 .................................................................................... - 17 -四、测量系统设计 ....................................................................... - 18 -4.1分压器选型、参数与结构设计，电缆以及匹配阻抗的选择 (18)4.2考虑高压引线的影响 (21)4.3测量仪器的选择 (21)五、冲击电压发生器以及测量系统的总体结构.......................... - 22 -六、设计小结............................................................................... - 22 -一、设计要求设计一个标称电压为1500KV的冲击电压发生器及其测量系统，并且满足以下要求：1.产生1.2/50us的标准雷电冲击波；2.冲击电压发生器中计算所用元器件的参数，进行结构设计及杂散参数分析；测量系统中的结构设计、参数、分压器选型选取；3.考虑杂散参数的仿真分析及参数改进；二、冲击电压发生器的设计2.1 原理分析电力系统中的电力设备除了要承受正常情况下的工作电压以外，还要考虑在雷电冲击波作用下的承受能力，以应对环境变化所带来的影响。
大工13春《高电压技术》在线作业1单选题判断题一、单选题（共 10 道试题，共 50 分。
）1. 电晕放电是一种（）。
A. 自持放电B. 非自持放电C. 电弧放电D. 均匀场中放电-----------------选择：A2. 下列方法不可以提高气体介质强度的是（）。
A. 改进电极形状B. 采用低气压C. 采用强电负性气体D. 利用空间电荷改善电场分布-----------------选择：B3. 下列关于汤逊理论说法不正确的是（）。
A. 汤逊理论认为自持放电是气体间隙击穿的必要条件B. 汤逊理论认为电子空间碰撞电离是电离主要因素C. 汤逊理论认为负离子碰撞阳极产生的表面电离是电离主要因素D. 汤逊理论适用于低气压短间隙-----------------选择：C4. 发生（）时只产生电子，没有正离子出现。
A. 表面电离B. 光电离C. 热电离D. 碰撞电离-----------------选择：A5. 由于电场不均匀，在电极附近发生的局部放电称为（）。
A. 击穿B. 电晕C. 闪络D. 放电-----------------选择：B6. 当气体成分和电极材料一定时，气体间隙击穿电压是（）的函数。
A. 气压和间隙距离乘积B. 气压和间隙距离比值C. 温度和间隙距离乘积D. 气压和间隙距离之和-----------------选择：A7. 均匀电场中空气的电气强度大致为（）kV/cm。
A. 15B. 20C. 30D. 45-----------------选择：C8. 一个正离子沿电场方向行进单位长度后发生的碰撞电离次数称为（）。
A. α系数B. β系数C. γ系数D. μ系数-----------------选择：B9. 下列关于流注理论说法不正确的是（）。
A. 流注理论考虑了空间电离对磁场的影响B. 流注理论考虑了空间光电离作用的影响C. 流注理论认为二次电子的主要来源是表面电离D. 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-----------------选择：C10. 当Pd>>26.66kPa?cm时，下列说法正确的是（）。
高电压技术_在线作业_1一、单选题 1.(5分)•A. 时变• B. 非线性 •C. 线性•D. 受控纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 B 解析 2.(5分)•A. 同步合闸•B. 消除和削弱线路残余电压• C. 提高断路器的灭弧性能•D. 采用带合闸电阻的断路器纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析在电力系统中发生铁磁谐振时,谐振回路中电感参数是（ ）下列措施中，不能有效限制空载线路合闸过电压的是（ ）解析 3.(5分)•A. 硅橡胶• B. 电瓷• C. 玻璃 •D. 金属纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 A 解析 4.(5分)•A. 升高工频电压• B. 提高电源漏抗• C. 改善频率•D. 补偿线路对地电容纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析以下哪种材料具有憎水性？（ ）在超高压线路中，并联电抗器的主要作用是（ ）解析 5.(5分)• A. 不变 • B. 增高 • C. 降低 •D. 不确定纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 C 解析 6.(5分)• A. 碰撞电离 •B. 表面电离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（ ）。
气体内的各种粒子因高温而动能增加,发生相互碰撞而产生电离的形式称为（ ）• C. 光游电离•D. 热电离纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 D 解析 7.(5分)•A. 非自持放电• B. 均匀场中放电• C. 电弧放电•D. 自持放电纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 D 解析 8.(5分)•A. 操作过电压•B. 工频过电压电晕放电是一种（ ）下列不同类型的过电压中，不属于内过电压的是（ ）• C. 大气过电压 •D. 谐振过电压纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 C 解析 9.(5分)•A. 波阻抗是前行波电压与前行波电流之比• B. 波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 • C. 线路越长，波阻抗越大•D. 对于电源来说波阻抗与电阻是等效的纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 C 解析 10.(5分)•A. 1.5•B. 4下列表述中，对波阻抗描述不正确的是（ ）空载线路合闸的时候，可能产生的最大过电压为（ ）• C. 3 •D. 2纠错 得分： 5知识点： 高电压技术展开解析 答案 C 解析 11.(5分)•A. 弹性极化• B.极化时间长 • C. 有损耗 •D. 温度影响大纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析答案 A 解析 12.(5分)•A. 采用多油断路器下列不属于偶极子极化特点的是（ ）以下几种方法中在抑制空载线路分闸过电压时相对最为有效的是（ ）•B. 采用六氟化硫断路器• C. 采用叫性点绝缘系统•D. 中性点经消弧线圈接地纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 B 解析 13.(5分)•A. 畸变• B. 升高• C. 减弱 •D. 不变纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 B 解析 14.(5分)•A. 电弧接地过电压若电源漏抗增大,将使空载长线路的末端工频电压（ ）以下属于操作过电压的是（ ）•B. 变电所侵入波过电压• C. 铁磁谐振过电压•D. 工频电压升高纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 A 解析 15.(5分)•A. 不燃性• B. 无腐蚀性• C. 电负性 •D. 无色无味性纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 C 解析 16.(5分)•A. 电子式极化SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是（ ）极化时间最短的是（ ）• B. 离子式极化 •C. 空间电荷极化•D. 偶极子极化纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 A 解析 17.(5分)•A. 避雷针•B. 电阻 •C. 避雷器•D. 避雷线纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 D 解析 18.(5分)•A. 电容效应架空输电线路防护直击雷的主要措施是装设（ ）空载长线路末端电压升高引起的原因是（ ）• B. 断路器灭弧性能不好 •C. 中性点不接地•D. 线路电感电流突变纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 A 解析二、多选题 1.(5分)•A. 并联电容器• B. 避雷线• C. 避雷针•D. 接地装置纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 C,B 解析 2.(5分)在发电厂和变电站中，对直击雷的保护通常采用哪几种方式？（ ）•A. 大雨• B. 凝露• C. 毛毛雨•D. 大雾纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 D,C,B 解析 考试成绩 100 分用时: 11分19秒高电压技术_在线作业_2一、单选题 1.(5分)•A. 不易确定• B. 远大于1• C. 远小于1•D. 约等于1纠错 得分： 5知识点： 高电压技术以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？ （ ）不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K 将（ ）展开解析 答案 C 解析 2.(5分)•A. S1高于S2 •B. 1等于S2• C. S1低于S2 •D. S1与S2相交纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 C 解析 3.(5分)•A. 相等• B. 高• C. 低 •D. 不确定纠错设S1,S2分别为某避雷器及其被保护设备的伏秒特性曲线,要使设备受到可靠保护必须（ ）在极不均匀电场中,正极性击穿电压比负极性击穿电压（ ）知识点： 高电压技术 展开解析 答案 C 解析 4.(5分)•A. 不改变• B. 降低• C. 提高•D. 不一定纠错 得分： 5知识点： 高电压技术 展开解析 答案 C 解析 5.(5分)•A. 球间隙• B. 均匀电场间隙• C. 稍不均匀电场间隙•D. 极不均匀电场间隙纠错减少绝缘介质的介电常数可以（ ）电缆中电磁波的传播速度。
大工19春《高电压技术》在线作业1一个电子沿电场方向行进单位长度后平均发生的碰撞电离次数称为()。
A.α系数B.β系数C.γ系数D.μ系数正确答案:A均匀电场中空气的电气强度大致为()kV/cm。
A.15B.20C.30D.45正确答案:C当气体成分和电极材料一定时,气体间隙击穿电压是气压和间隙距离()的函数。
A.乘积B.比值C.之和D.之差正确答案:A在大气条件及间隙距离相同的情况下,通常电场越均匀,击穿电压越()。
A.低B.高C.不变D.不确定正确答案:B汤逊理论的适用范围是()。
A.低气压长间隙B.高气压短间隙C.高气压长间隙D.低气压短间隙正确答案:D汤逊理论不适用于()情况下。
A.小间隙B.压力小C.空气稀薄D.长间隙正确答案:D下列关于流注理论说法不正确的是()。
A.流注理论考虑了空间电荷对电场的影响B.流注理论考虑了空间光电离作用的影响C.当外加电压很高时，形成的流注是正流注D.形成流注后，放电即转为自持放电正确答案:C电晕放电是一种()。
A.自持放电B.非自持放电C.电弧放电D.均匀场中放电正确答案:A当电场不均匀系数为()时,称为稍不均匀电场。
A.f2D.f>4正确答案:B下列电场形式不属于对称电场的是()。
A.板-板B.球-球C.棒-棒D.棒-板正确答案:D在其他大气条件不变的情况下,气压增大时,间隙的击穿电压降低。
T.对F.错正确答案:B去电离过程通常包括带电粒子的运动、扩散、复合和附着效应。
T.对F.错正确答案:A汤逊放电理论认为,电离的主要因素是电子的空间碰撞电离和正离子碰撞阴极产生表面电离。
T.对F.错正确答案:A当气体成分和电极材料一定时,气体间隙的击穿电压随压强减小而减小。
T.对F.错正确答案:B在棒-板构成的不均匀电场中,正棒的电晕起始电压大于负棒的电晕起始电压。
T.对F.错正确答案:B滑闪放电是具有强垂直分量的绝缘结构所特有的放电形式。
T.对F.错正确答案:A光电离是气体产生带电粒子的最重要形式。
大工11春高电压技术在线作业一一,单选题1. 由光辐射引起的电离方式称为（）。
A. 碰撞电离B. 热电离C. 表面电离D. 光电离正确答案：D2. 下列因素与间隙击穿电压无关的是（）。
A. 电极材料B. 气压C. 电极间距D. 电极长度正确答案：D3. 汤逊理论的气压与间隙适用范围是（）。
A. 高气压短间隙B. 低气压长间隙C. 低气压短间隙D. 高气压长间隙正确答案：C4. 在电离方式中产生电子，没有正离子出现的电离方式为（）。
A. 表面电离B. 光电离C. 热电离D. 碰撞电离正确答案：A5. 下列击穿电压最高的是（）。
A. 负棒正板场B. 负棒正棒场C. 正棒负板场D. 正板负板场正确答案：A6. 沿固体介质表面发展的放电称为（）。
A. 击穿B. 闪络C. 电晕D. 以上都不对7. 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称为（）。
A. 中和B. 扩散C. 放电D. 复合正确答案：D8. 自持放电的主要特点是（）。
A. 需要外界因素维持B. 无需外界因素，仅靠电场维持C. 放电时间短D. 放电很快终止正确答案：B二,多选题1. 下列电场属于均匀电场的是（）。
A. 板一板B. 板一棒C. 棒一棒D. 球一球正确答案：ACD2. 极不均匀电场的特性有（）。
A. 击穿电压比均匀电场低B. 击穿电压很高C. 如果是不对称电极，则放电有极性效应D. 具有特殊的放电形式——电晕放电正确答案：ACD3. 强电场下气体电离形式主要有（）。
A. 光电离B. 热电离C. 碰撞电离D. 表面电离正确答案：ABCD4. 下列属于流注放电的特点的是（）。
A. 电离强度很大B. 传播速度很快C. 导电性能良好D. 不能自持放电三,判断题1. 极不均匀电场的击穿电压比均匀电场低。
A. 错误B. 正确正确答案：B2. 根据巴申曲线，气压越高，击穿电压越高.A. 错误B. 正确正确答案：A3. 当分子的动能大于气体分子的电离能时，就可能引起热电离。
高电压作业65090414 杨彪绪论、第一章1.为什么长间隙击穿的平均场强远小于短间隙的平均击穿场强？答：短间隙击穿只存在电子崩和流注形式。
而长间隙击穿则存在新的放电形式——先到放电。
长间隙在击穿过程中形成了先导通道，其形成过程为正流注通道mk中的点子被阳极吸引，当电子浓度足够高时，即有足够的电流时，流注通道中就开始热电离。
热电离引起了通道中带电质点浓度的进一步增大，即引起了电导的增加和电流的继续加大。
于是，流注通道变成了有高电导的等离子通道——先导mk。
这时在先导通道mk的头部又产生了新的流注nm，于是先到不断向前推进。
先导具有高电导，相当于从电极伸出的导电棒，它保证在其端部有高的场强，因此就容易形成新的流注。
因而由于先导的存在，长间隙击穿比短间隙击穿更易发生，因此长间隙击穿的平均场强远小于短间隙的平均击穿场强。
2. 简述汤逊理论和流注理论的异同点，并说明各自的适用范围。
答：汤逊理论和流注理论都是解释均匀电场的气体放电理论。
前者适用于均匀电场、低气压、短间隙的条件下；后者适用于均匀电场、高气压、长间隙的条件下。
不同点：（1）放电外形流注放电是具有通道形式的。
根据汤逊理论，气体放电应在整个间隙中均匀连续地发展。
（2）放电时间根据流注理论，二次电子崩的起始电子由光电离形成，而光子的速度远比电子的大，二次电子崩又是在加强了的电场中，所以流注发展更迅速，击穿时间比由汤逊理论推算的小得多。
（3）阴极材料的影响根据流注理论，大气条件下气体放电的发展不是依靠正离子使阴极表面电离形成的二次电子维持的，而是靠空间光电离产生电子维持的，故阴极材料对气体击穿电压没有影响。
根据汤逊理论，阴极材料的性质在击穿过程中应起一定作用。
实验表明，低气压下阴极材料对击穿电压有一定影响。
第二章3.为什么高压力和高真空都能提高间隙的击穿电压？答：高压力可以减小电子的平均自由行程，削弱电离过程，从而提高击穿电压。
当间隙距离不变时，击穿电压随压力的提高而很快的增加；但当压力增加到一定程度后，击穿电压增加的幅度逐渐减小。
在高气压下，电场的均匀程度对击穿电压的影响比大气压下要显著的多。
高真空使得电子的自由行程变得很大，但间隙已无气体分子可供碰撞，因此电离过程无从发展，从可可以显著提高间隙击穿电压。
4.一些卤族元素化合物（如SF6）具有高电气强度的原因是什么？答：（1）由于含有卤族元素，这些气体具有很强的电负性，气体分子容易和电子结合成为负离子，从而削弱了电子的碰撞电离能力，同时又加强了复合过程。
（2）这些气体的分子量都比较大，分子直径较大使得电子在其中的自由行程缩短，不宜积聚能量，从而减少了碰撞电离的能力。
（3）电子在和这些气体的分子相遇时，还易引起分子发生极化等过程，增加能量损失，从而减弱碰撞电离能力。
第三章5.某距离6 m的棒-板间隙。
在夏季某日干球温度t干= 35 C°，湿球温度t湿= 28 C°，气压b=98 kPa的大气压下，问其正极性50%操作冲击电压U50夏为多少kV?解：从图2-24查曲线4可知，距离为6 m 的棒-板间隙，其标准参考大气条件下的正极性50%操作冲击电压U50标准=1500kV。
在根据条件，求得空气相对密度δ=b(273+t0)/(b0(273+t))=0.92,从图3-2可查得空气绝对湿度h=24g/m3。
从而h/δ=26,再由图3-1求得参数K=1.14。
由式g=U b/(500LδK)=1500/(500³6³0.92³1.14)=0.48，则由图3-3得指数m=W=0.2.空气湿度校正因数K1=δm=0.920.2=0.9835湿度校正因数K2=K W=1.140.2=1.027所以在这种大气条件下，距离为6 m 的棒-板间隙的正极性50%操作冲击电压为 U50夏=U50标准²K1²K2=1500³0.9835³1.027=1515kV6.简述绝缘子的污闪过程。
答：这是一种需要一定时间和一定电能聚集下的一种热击穿过程。
污闪的三要素有：污源、雾与雨、工频电压。
污闪的机理过程有是个阶段：绝缘子表面积污、绝缘子表面污层受潮、局部放电使表面干层形成、电弧形成，导致沿面闪落。
绝缘子污闪的具体过程如下：绝缘子表面受潮后，污层湿润后变为干层。
在运行电压作用下，表面产生泄漏电流，产生焦耳热。
在电流密度大、污层电阻高的局部区域烘干污层，称为干带。
干带中断了泄漏电流，是作用电压集中形成高场强，而引起干带上空气击穿和泄漏电流的脉冲。
干带上出现的放电与未烘干的污层电阻串联，但串联电阻较低而泄漏电流脉冲较高时，放电将转为电弧，其燃烧和持续发展将导致绝缘子两极间的闪络。
第四章7.讨论tanδ在生产生活中的影响及应用。
答：（1）选择绝缘材料。
tanδ过大会引起绝缘介质严重发热，甚至导致热击穿。
例如用蓖麻油制造的电容器就因为tanδ大，而仅限于直流或脉冲电压下使用，不能用于交流电压下。
（2）在预防性试验中判断绝缘情况。
如果绝缘材料受潮或劣化，tanδ急剧上升，在预防性试验中可通过tanδ与U的关系曲线来判断是否发生局部放电。
（3）当tanδ大的材料需加热时，可对材料加交流（工频或高频）电压，利用材料本身介质损耗的发热，这种方法使加热非常均匀，例如电磁生产中对泥坯加热即用这种方法。
8.为什么油纸组合绝缘的耐电强度比纸和油单一介质时的耐电强度都高？答：油纸绝缘的优点主要是优良的电气性能，干纸的耐电强度仅为10kV/mm~13kV/mm，二者组合以后，由于油填充了纸中薄弱点的空气隙，纸在油中又起了屏障作用，从而使总体耐电强度提高很多，油纸绝缘工频短时耐电强度可达50kV/mm~120kV/mm。
第五章9.请推导出电流比较式电桥测量tanδ的结果。
答：由图5-13可得I1=1/[R x+(1/jωC x)]= jωC x/(1+jωC x R x)I2=I0/(1+jωCR)=jωC0/[1+jω(C0+C)R]由线圈1与线圈2产生的磁动势相平衡时，即N1I1= N2I2可写出jωC x[1+jω(C0+C)R]N1=(1+ jωC x R x)jωC0N2整理上式得jωC x N1-ω2C x(C0+C)RN1= jωC0N2-ω2C x R x C0N2则tanδ=ω(C0+C)R10.有哪几种绝缘预防性实验方法，各具有什么特点？答：（1）测量绝缘电阻及泄漏电流。
贯穿性的受潮、脏污和导电通道。
（2）测量吸收比。
大面积受潮、贯穿性的集中缺陷。
（3）测量tanδ。
绝缘普遍受潮和劣化。
（4）测量局部放电。
有气体放电的局部缺陷。
（5）油的气相色谱分析。
持续性的局部过热和局部放电。
（6）交流或直流耐压试验。
使抗电强度下降到一定程度的主绝缘局部缺陷。
（7）操作波或倍频感应耐压试验（限于变压器类设备）。
使抗电程度下降到一定程度的主绝缘或纵绝缘的局部缺陷。
第六章11.需对一台66kV/10kV/10000kVA的电力变压器进行高压绕组对低压绕组和铁心、铁外壳进行工频耐压实验。
已知高压绕组对低压绕组及地的电容量为6200pF，试验电压为140kV。
请选择一台合适的高压试验变压器的额定电压及容量。
答：试验变压器高压绕组流过的电流为I s=2πfCU³10-9A=314³6200³140³10-9A=0.273A试验容量是 P s=0.273A³140kV=38.22kVA据表6-1试验变压器的额定电压选150kV，则额定容量应大于150kV³0.273A=40.95kVA。
所以应选择150kV/50kVA的试验变压器。
12.串级倍压直流高压装置的串级数受到什么因素的制约？答：电路的δU随级数n的平方倍关系上升，ΔU随n的立方倍关系上升。
当级n超过一定值时，在增加n也无助于输出电压的增加而元件数量和整个结构高度会随n而正比上升。
第七章13.高压充气标准电容器有什么功用？答：（1）作为电容分压器的高压臂，用来测量交流电压的峰值、有效值或测量其波形。
近来也已发展它来测量冲击电压。
（2）用它作为高压西林电桥上的标准电容，高压西林电桥是用来测量电容器、电缆、套管……等的介质损失角正切值或电容量的。
（3）作为耦合电容器与无线电干扰测量仪器相配合，用于检测变压器、套管等的局部放电以及高频干扰电压。
（4）作为微分积分测压系统的元件，可用来测量雷电冲击电压。
14.球隙法测量高电压的优缺点。
答：优点：(1) 可以测量稳态高电压和冲击电压的幅值，几乎是直接测量超高电压的唯一设备(2) 结构简单，容易自制或购买，不易损坏(3) 有一定的准确度，一般认为测量交流及冲击电压时可达±3%以内。
缺点：(1) 测量时必须放电，放电时将破坏稳定状态可能引起过电压。
(2) 气体放电有统计性，数据分散，必须取多次放电数据的平均值，为防止游离气体的影响，每次放电间隔不得小于一分钟，且在击穿电压后25%电压的升压过程中的升压速度每秒钟不得超过击穿电压的2%，测量较费时间。
(3) 实际使用中，测量稳态电压要做校订曲线，测量冲击电压要用50%放电电压法，手续都较麻烦。
(4) 要校订大气条件。
(5) 被测电压越高，球径越大，目前已有用到直径为3米的铜球，不仅本身越来越笨重，而且影响建筑尺寸。
从发展的角度来看，测量球隙的前途将成问题。
(6) 一般来说测量球隙不宜使用于室外，实践证明，由于强气流以及灰尘、砂土、纤维和高湿度的影响，球隙在室外使用时常会产生异常放电。
第八章15.串级变压器的优缺点。
答：优点:(1)单个变压器的电压不必太高,因此绝缘结构制作方便,绝缘的价格较便宜,每台变压器的重量不会过重,运输及安装方便。
(2)可以改接线，供三相试验。
(3)如果需要低的试验电压时，可以只使用其中的一二台变压器，使电源发电机的激磁不致过小工作较易。
(4)每台变压器可以分单独使用，这样工作地点可以有所增加。
(5)坏了一台变压器时，其余的几台仍可以继续使用，损失相对可减小。
缺点：（1）整个装置的利用率低。
（2）当级数增多时，总的电抗增加甚剧。
一般认为不应超过四级。
（3）发生过电压时，各级瞬态电压分布不均匀，可能发生套管闪络及激磁绕组中的绝缘故障。
16.一台冲击电压发生器的主放电回路总电感L为100μH，设发生器串联放电时的冲击电容值C1甚大于试品和其他负荷电容的总值C2。
请应用放电回路处于临界阻尼条件下的波前时间的简化计算式，计算出产生标准雷电冲击波的最大允许C2值。
解：由T f=2.33RC1C2/(C1+C2)，得R=T f(C1+C2)/ 2.33C1C2又R≥2√{L/[ C1C2/(C1+C2)]}可得T f(C1+C2)/ 2.33C1C2≥2√{L/[ C1C2/(C1+C2)]}整理得C2≤T f2/21.72L= T f2/2172第九章17.请总结在交流、直流、雷电冲击和操作冲击高电压下各采用什么类型的分压器。
