液体、固体介质的绝缘强度
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重庆大学清华大学高电压技术习题高电压技术课程习题第一章气体的绝缘强度1-1空气主要由氧和氮组成,其中氧分子(O2)的电离电位较低,为12.5V。
(1)若由电子碰撞使其电离,求电子的最小速度;(2)若由光子碰撞使其电离,求光子的最大波长,它属于哪种性质的射线;(3)若由气体分子自身的平均动能产生热电离,求气体的最低温度。
1-2气体放电的汤森德机理与流注机理主要的区别在哪里?它们各自的使用范围如何?1-3长气隙火花放电与短气隙火花放电的本质区别在哪里?形成先导过程的条件是什么?为什么长气隙击穿的平均场强远小于短气隙的?1-4正先导过程与负先导过程的发展机理有何区别?1-5雷电的破坏性是由哪几种效应造成的?各种效应与雷电的哪些参数有关?雷电的后续分量与第一分量在发展机理上和参数上有哪些不同?1-6为什么SF6气体绝缘大多只在较均匀的电场下应用?最经济适宜的压强范围是多少?1-7盘形悬式绝缘子在使用中的优缺点是什么?1-8超高压输电线路绝缘子上的保护金具有哪些功用?设计保护金具时应考虑什么问题?第二章液体、固体介质的绝缘强度2-1试比较电介质中各种极化的性质和特点?2-2极性液体和极性固体电介质的相对介电常数与温度和电压频率的关系如何?为什么2-3电介质导电与金属导电的本质区别为什么?2-4正弦交变电场作用下,电介质的等效电路是什么?为什么测量高压电气设备的绝缘电阻时,需要按标准规范的时间下录取,并同时记录温度?2-5某些电容量较大的设备经直流高电压试验后,其接地放电时间要求长达5~10min,为什么?2-6试了解各国标准试油杯的结构,并比较和评价。
2-7高压电气设备在运行中发生绝缘破坏,从而引起跳闸或爆炸事故是很多的,请注意观察和分析原因。
第三章电气设备绝缘实验技术3-1总结比较各种检查性试验方法的功效(包括能检测出绝缘缺陷的种类、检测灵敏度、抗干扰能力等)。
3-2总结进行各种检查性试验时应注意的事项。
1-1、电介质基本电气特性为极化特性、电导特性、损耗特性和击穿特性。
相对介电常数Er,电导率y,介质损耗因数tgδ和击穿电场强度E。
1-2、电介质的极化可分为无损极化和有损极化。
无损极化包括电子式极化和离子式极化,有损极化包括偶极子式极化、空间电荷极化和夹层极化。
无损极化包括电子式极化和离子式极化。
夹层极化是空间电荷极化的一种特殊形式,多层介质相串联的绝缘结构,在加上直流电压的初瞬,各层介质中的电场分布与介质的相对介电常数成反比;稳态时的电场分布则与介质的电导率成反比,在此过程中存在吸收现象。
1-3、电介质的电导与金属的电导有着本质的区别,电介质电导属离子式电导磨碎温度的升高按指数规律增大;金属电导属电子式电导,随温度的升高而减小。
1-4、电介质在电场作用下存在损耗,其中气体电介质的损耗可以忽略不计。
在直流电压作用下电介质的损耗仅为由电导引起的电导损耗,而交流电压作用下电介质的损耗既有损耗,又有极化损耗。
因此,电介质在交流电压下的损耗远大于其直流电压下的损耗。
2-1绝缘介质通常由气体、液体和固体三种形态,其中气体和液体电介质属于自恢复绝缘,固体电介质属于非自恢复绝缘。
2-2气体放电的根本原因在于气体中发生了电离的过程,在气体中产生了带电粒子;而气体具有自恢复绝缘特性的根本原因在于气体中存在去电离的过程,它使气体中的带电粒子消失。
电离和去电离这对矛盾的存在与发展状况决定着气体介质的电气特性。
2-3在气体电离的四种基本特性中,碰撞电离是最基本的一种电离形式。
而在碰撞电离中电子最活跃的因素。
2-4电子崩的概念是汤逊气体放电理论的基础。
汤逊理论是建立在均匀电场、短间隙、低气压的实验条件下,因此它不适合解释高气压、长间隙、不均匀电场中的气体放电现象,对于后者只能用流注放电理论予以解释。
2-5流注放电理论与汤逊放电理论的根本不同点在于流注理论认为电子的碰撞电离和空间光电离是形成自持放电的主要因素,并强调电荷畸变电场的作用。
绝缘强度绝缘强度dielectric strength绝缘本身耐受电压的能力。
作用在绝缘上的电压超过某临界值时,绝缘将损坏而失去绝缘作用。
通常,电力设备的绝缘强度用击穿电压表示;而绝缘材料的绝缘强度则用平均击穿电场强度,简称击穿场强来表示。
击穿场强是指在规定的试验条件下,发生击穿的电压除以施加电压的两电极之间的距离。
绝缘强度通常以试验来确定。
绝缘强度随绝缘的种类不同而有本质上的差别。
绝缘分为内绝缘和外绝缘两大类。
①内绝缘。
电力设备内部的绝缘。
包括固体介质、液体介质或气体介质的绝缘以及由不同介质构成的组合绝缘。
外部大气条件对内绝缘基本没有影响。
但材料的老化、高温、连续加热以及受潮等因素对内绝缘的绝缘强度有不利的影响。
内绝缘若发生击穿,一般说来,它的绝缘强度是不能自行恢复的。
②外绝缘。
在直接与大气相接触的条件下工作的电工设备的各种不同形式的绝缘。
包括空气间隙和电力设备固体绝缘的外露表面。
外绝缘在放电停止后,其绝缘强度通常能迅速地完全恢复并与重复放电的次数无关。
外绝缘的绝缘强度与外部大气条件密切相关。
在固体绝缘和空气的交界面上的沿面放电发展成贯穿性的空气击穿称闪络。
在一定的试验条件下,使外绝缘表面刚好发生闪络所需的电压值称临界闪络强度。
伏秒特性是指在冲击电压波形一定的前提下,绝缘的冲击放电电压与相应的放电时间的关系曲线。
它由试验确定。
工程中用以表示绝缘在冲击电压作用下的击穿特性。
昆雷2005-02-26 11:43 这个问题提出来有一个星期了,还没有人回答.看来这还是一个难题啊!首先我们要把这两个术语的概念搞清楚.绝缘电阻是指绝缘材料本身的性质.它基本上符合欧姆定理,测量方法为加电压U,测流过它的电流I,然后计算出绝缘电阻R=U/I.绝缘电阻R与所加电压的大小无关,当然电压太大,就会造成绝缘材料的击穿损坏.所以说与电压无关是在一定的条件下(不击穿)来说的.如加电压太大,就不能说绝缘电阻与电压无关了.绝缘材料的绝缘电阻与很多因素有关,如温度,湿度,材料的受潮与否,此外还与加电压的持续时间,电压的频率,时间等条件有关.绝缘材料的绝缘强度是指它对电压,或电场强度的耐受能力.在一个绝缘材料试品上加一个电压,逐渐升高电压,至到绝缘受到破坏或击穿.这个电压称为它的击穿电压,此电压除以电极间距,得到电场强度,就是它的击穿场强.所以,绝缘强度又可称为耐电强度,击穿强度.当然,击穿强度与击穿电压之间除与材料的厚度(电极间距)有关外,还与电极的形状,或电场的均匀程度等因素有关.因此,绝缘材料的绝缘电阻与绝缘强度是两个概念不同的参数或术语.它们没有直接的关系.绝缘电阻大,并不意味着绝缘强度就高.举一个最普通的例子就可说明:一个很小的空气间隙,例如1mm,它的绝缘电阻很高,为无穷大,可是这个小间隙的击穿电压却不大.一张绝缘纸,很薄,绝缘电阻也很大,可达几千兆欧姆,可是它的击穿电压也只有几百或几千伏. 而一段较长的木材,例如1米长,当它有一定的受潮时,它的绝缘电阻不高,可是它的冲击击穿电压仍很高.希望各位网友继续对这个问题展开讨论,做到彻底弄清楚它的概念.如果大家对这样的问题感兴趣,我还会继续提出问题,让大家讨论,以便从中学到真实的技术,提高我们从事防雷工作的水平.如果大家仍沉默不语,就表明大家对真正的技术问题不感兴趣,我也就无需多花精力在此唱独角戏了.你们这个网站办得很好,很热烈,人气很高.每日帖子数很多.但真正涉及技术问题和技术交流的并不多,而非技术性的帖子占比率很高.建议你们加强技术性帖子的数量和质量.这样对于大家的学习才真有帮助.否则,就只能说这是一个热闹场所,来此,就是寻开开心,乐一乐.乐,好,但不能只有乐,乐中要有学,有所收获才好!什么是电气绝缘强度?主要靠绝缘电阻表征。