北交《高电压工程》在线作业二参考答案

第二章参考1、 气隙的伏秒特性是怎样绘制的？研究气隙的伏秒特性有何实用意义？ 答：气隙伏秒特性用实验方法来求取：保持一定的波形而逐级升高电压，从示波图求取。

电压较低时，击穿发生在波尾。

电压甚高时，放电时间减至很小，击穿可发生在被头。

在波尾击穿时，以冲击电压幅值作为纵坐标，放电时间作为横坐标。

在波头击穿时，还以放电时间作为横坐标，但以击穿时电压作为纵坐标。

把相应的点连成一条曲线，就是该气隙在该电压波形下的伏秒特性曲线。

伏秒特性对于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性具有重要意义，例如，在考虑不同绝缘强度的配合时，为了更全面地反映绝缘的冲击击穿特性，就必须采用伏秒特性。

2、 试说明在雷电冲击电压作用下，导线对平行平板气隙（S/D>10）和球－球气隙（S/D<0.5）的伏秒特性形状有何不同，并解释其原因。

答：两种情况反映在伏秒特性的形状上，导线对平行平板气隙（S/D>10）的伏秒特性在相当大的范围内向左上角上翘，而球－球气隙（S/D<0.5）的伏秒特性在很小的时间范围内向上翘。

原因可以解释为：导线对平行平板气隙（S/D>10），电场分布极不均匀，在最低击穿电压作用下，放电发展到完全击穿需要较长的时间，如不同程度地提高电压峰值，击穿前时间将会相应减小。

球－球气隙（S/D<0.5），电场分布较为均匀，当某处场强达到自持放电值时，沿途各处放电发展均很快，故击穿前时间较短（不超过2~3μs ）。

3、 试解释50％击穿电压。

答：50％击穿电压是指气隙被击穿的概率为50%的冲击电压峰值。

该值已很接近伏秒特性带的最下边缘，能反映该气隙的基本耐电强度，但由于气隙的击穿电压与电压波形相关，因此50％击穿电压并不能全面地代表该气隙的耐电强度。

4、 标准大气条件下，下列气隙的击穿场强约为多少（气隙距离不超过２m ，电压均为峰值计）？答：a 、 均匀电场，各种电压。

S S U b δδ53.64.24+=式中δ——空气的相对密度；S ——气隙的距离，cm 。

1.1以空气作为绝缘的优缺点如何？答:优点：空气从大气中取得，制取方便，廉价，简易，对轴密时要求不高.缺点：空气比重较大，摩擦损失大，导热散热能力差。

空气污染大，易使绝缘物脏污，且空气是助燃物当仿生电流时，易烧毁绝缘，电晕放电时有臭氧生成,对绝缘有破坏作用。

1.2为什么碰撞电离主要是由电子而不是离子引起？答：由于电子质量极小，在和气体分子发生弹性碰撞时,几乎不损失动能，从而在电场中继续积累动能，此外，一旦和分子碰撞，无论电离与否均将损失动能，和电子相比，离子积累足够造成碰撞电离能量的可能性很小1。

5负离子怎样形成,对气体放电有何作用？答:在气体放电过程中，有时电子和气体分子碰撞，非但没有电离出新电子,碰撞电子反而别分子吸附形成了负离子，离子的电离能力不如电子，电子为分子俘获而形成负离子后电离能力大减，因此在气体放电过程中，负离子的形成起着阻碍放电的作用。

1。

7非自持放电和自持放电主要差别是什么？答：非自持放电必须要有光照，且外施电压要小于击穿电压,自持放电的外施电压要大于击穿电压，且不需要光照条件1。

13电晕会产生哪些效应，工程上常用哪些防晕措施？答：电晕放电时能够听到嘶嘶声，还可以看到导线周围有紫色晕光，会产生热效应,放出电流，也会产生化学反应,造成臭氧。

工程上常用消除电晕的方法是改进电极的形状，增大电极的曲率半径。

1。

14比较长间隙放电击穿过程与短间隙放电放电击穿过程各有什么主要特点？答：长时间放电分为先导放电和主放电两个阶段，在先导放电阶段中包括电子崩和流注的形成和发展过程，短间隙的放电没有先导放电阶段，只分为电子崩流注和主放电阶段。

2。

1雷电放电可分为那几个主要阶段？答：主要分为先导放电过程，主放电过程，余光放电过程. 2。

4气息常见伏秒特性是怎样制定的？如何应用伏秒特性? 答：制定的前提条件是①同一间隙②同一波形电压③上升电压幅值。

当电压较低时击穿发生在波尾，取击穿时刻t1作垂线与此时峰值电压横轴的交点为1，当电压升高时，击穿也发生在峰值，取击穿时刻的值t2作垂线与此时峰值电压横轴的交点为2，当电压进一步升高时，击穿发生在波前，取此时击穿时刻t3作垂线与击穿电压交点为3,连接123如图：应用：伏秒特性对于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性有重要意义，如果一个电压同时作用于两个并联气隙s1和s2上,若某一个气隙先击穿了，则电压被短接截断，另一个气隙就不会击穿。

高电压工程第一次作业参考答案1、答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。

这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。

其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。

2、答：下图1表示雷电冲击电压的标准波形和确定其波前和波长时间的方法(波长指冲击波衰减至半峰值的时间)。

图中O为原点，P点为波峰。

国际上都用图示的方法求得名义零点。

图中虚线所示，连接P点与0.3倍峰值点作虚线交横轴于点，这样波前时间、和波长都从算起。

目前国际上大多数国家对于标准雷电波的波形规定是：图1 标准雷电冲击电压波形T1－波前时间T2－半峰值时间P-冲3、答：（1）水分的影响：当水分在液体中呈悬浮状态存在时，由于表面张力的作用，水分呈圆球状（即胶粒），均匀悬浮在液体中，一般水球的直径约为10-2～10-4cm。

在外电场作用下，由于水的介电常数很大，水球容易极化而沿电场方向伸长成为椭圆球，如果定向排列的椭圆水球贯穿于电极间形成连续水桥，则液体介质在较低的电压下发生击穿。

（2）固体杂质的影响：一般固体悬浮粒子的介电常数比液体的大，在电场力作用下，这些粒子向电场强度最大的区域运动，在电极表面电场集中处逐渐积聚起来，使液体介质击穿场强降低。

4、答：电介质的极化是电介质在电场作用下，其束缚电荷相应于电场方向产生弹性位移现象和偶极子的取向现象。

电介质的极化强度可用介电常数的大小来表示，它与该介质分子的极性强弱有关，还受到温度、外加电场频率等因素的影响。

5、答：试验变压器的电压必须从零调节到指定值，同时还应注意：（1）电压应该平滑地调节，在有滑动触头的调压器中，不应该发生火花；（2）调压器应在试验变压器的输入端提供从零到额定值的电压，电压具有正弦波形且没有畸变；（3）调压器的容量应不小于试验变压器的容量。

231137 北交《高电压与绝缘技术》在线作业二 15秋答案北交《高电压与绝缘技术》在线作业二一、单选题（共 10 道试题，共 30 分。

）1. 绕击率与避雷线对边相导线的保护角、杆塔高度的关系是（） . 与保护角成正比，与杆塔高度成正比 . 与保护角成正比，与杆塔高度成反比 . 与保护角成反比，与杆塔高度成正比 . 与保护角成反比，与杆塔高度成反比正确答案：2. 提高线路的耐雷水平和减少反击概率的主要措施是（） . 降低杆塔接地电阻 . 提高杆塔接地电阻 . 降低系统负荷 . 提高系统负荷正确答案：3. 减少绝缘介质的介电常数可以（）电缆中电磁波的传播速度。

. 降低 . 提高 . 不改变 . 不一定正确答案：4. 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（） . 碰撞电离 . 光电离 . 热电离 . 表面电离正确答案：5. 随着输电线路长度的增加线路的波阻抗将（） . 不变 . 增大 . 减小. 可能增大也可能减小正确答案：6. 稍不均匀电场中不可能存在稳定的电晕放电，一旦出现局部放电，即导致整个气隙的击穿，它的冲击系数（） . 远大于1 . 约等于1 . 远小于1. 不确定正确答案：7. 流注理论未考虑（）的现象。

. 碰撞电离 . 表面电离 . 光电离. 电荷畸变电场正确答案：8. 下列各种极化形式中，极化所需时间最短的是（） . 电子式极化 . 离子式极化 . 偶极子极化 . 夹层极化正确答案：9. 输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（） . 成正比 . 成反比 . 无关 . 不确定正确答案：10. 气体中产生带电粒子的最重要方式是（） . 光电离 . 热电离 . 碰撞电离 . 电极表面电离正确答案：北交《高电压与绝缘技术》在线作业二二、多选题（共 10 道试题，共 40 分。

）1. 行波在理想无损线路上传播时，能量不会散失，但在实际线路中都是有损耗的，引起能量损耗的因素有（） . 导线电阻. 绝缘的泄漏电导与介质损耗 . 极高频或陡波下的辐射损耗 . 冲击电晕正确答案：2. 气体放电现象包括（）两种现象。

高电压技术习题库含答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.固体电介质的积累效应会影响击穿电压。

( )A、正确B、错误正确答案：A2.电力电缆的泄漏电流测量，同直流耐压试验相比试验电压偏低。

()A、正确B、错误正确答案：A3.避雷器对任何过电压都能起到限制作用。

()A、正确B、错误正确答案：B4.波在架空线路中传播的速度几乎只有纸绝缘电缆的一半。

( )A、正确B、错误正确答案：B5.中性点经消弧线圈接地通常采用的运行方式为过补偿状态，一般调节在10%～20%范围内。

（）A、正确B、错误正确答案：B6.冲击电压下，组合绝缘各层绝缘分担的电压与绝缘的电导率成反比。

( )A、正确B、错误正确答案：B7.测量变压器绝缘电阻和吸收比(或极化指数),是检查变压器绝缘状态相对比较的复杂方法。

( )A、正确B、错误正确答案：B8.切除空载线路时引起的操作过电压幅值大、持续时间很短。

（）A、正确正确答案：A9.油间隙中设置固体绝缘屏障可以有效提高不均匀电场中含有杂质绝缘油的工频击穿电压。

( )A、正确B、错误正确答案：A10.消除绝缘体与电极接触面的缝隙能够提高沿面放电电压。

( )A、正确B、错误正确答案：A11.当变压器高压绕组是中性点接地的星形接线时，都可看作与单相绕组的波过程相同。

( )A、正确B、错误正确答案：A12.越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越低。

()A、正确B、错误正确答案：A13.降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防绕击的有效措施。

()A、正确B、错误正确答案：B14.当电介质发生极化后，其内部电荷是正电荷数大于负电荷数。

(）A、正确B、错误正确答案：B15.对铁磁谐振电路，在同一电源电势作用下，回路只能有一种稳定工作状态。

（）A、正确B、错误正确答案：B16.对人工污秽试验的基本要求是等效性好、重复性好、简单易行。

()A、正确正确答案：A17.三相线路的塔顶遭受雷击，导线与避雷线之间的耦合系数越小越易发生闪络。

(单选题)1: 气体中产生带电粒子的最重要方式是（）
A: 光电离
B: 热电离
C: 碰撞电离
D: 电极表面电离
正确答案: C
(单选题)2: 变电所直击雷防护的主要装置是（）
A: 避雷针
B: 避雷线
C: 避雷器
D: 消弧线圈
正确答案: A
(单选题)3: 常用的电介质中，相对介电常数值最大的是（）
A: 空气
B: 变压器油
C: 绝缘纸
D: 水
正确答案: D
(单选题)4: 国际电工委员会（IEC）和我国国家标准规定，标准雷电冲击电压波为（）A: 1.2/50μs
B: 1.2/2～5μs
C: 100/2500μs
D: 500/2500μs
正确答案: A
(单选题)5: 220kV线路杆塔避雷线为双根时，其保护角度为( &nbsp;)。

A: 30°
B: 40°
C: 50°
D: 不宜大于20°
正确答案: D
(单选题)6: 以下不属于内部过电压的是（）
A: 工频过电压
B: 操作过电压
C: 谐振过电压
D: 大气过电压
正确答案: D
(单选题)7: 下列各种极化形式中，极化所需时间最短的是（）
A: 电子式极化。

《高电压工程》习题答案第一章1. 解释绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、tan δ的基本概念。

为什么可以用这些参数表征绝缘介质的特性?绝缘电阻：电介质的电阻率很大，只有很小的泄漏电流（一般以μA 计）流过电介质，对应的电阻很大，称为绝缘电阻。

绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。

绝缘电阻值的大小常能灵敏的反映绝缘情况，能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污，以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷。

吸收比：吸收比K 定义为加上直流电压后60s 与15s 时的绝缘电阻值之比。

即ss R R K 1560=。

若绝缘良好，比值相差较大；若绝缘裂化、受潮或有缺陷，比值接近于1，因此绝缘实验中可以根据吸收比K 的大小来判断绝缘性能的好坏。

泄漏电流：流过电介质绝缘电阻的纯阻性电流，不随时间变化，称为泄漏电流。

泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下，流经绝缘部分的电流，因此，它是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一。

tan δ ：介质损耗因数是在交流电压作用下，电介质中电流的有功分量与无功分量的比值。

即CR I I =δtan 。

tan δ是反映绝缘介质损耗大小的特征参数。

2. 为什么一些电容量较大的设备如电容器、电力电缆等经过直流高压实验后，要用接地棒将其两极间短路放电长达5-10min?因为容型设备的储存电荷较多，放电实质是一个RC电路，等效的公式为U（1-e T），其中时间常数T=R*C ，电容越大，放电的时间越长。

为了操作安全以及不影响下一次试验结果，因此要求电容要充分放电至安全程度，时间长达5-10min。

3. 试比较气体、液体、固体电介质的击穿场强大小及绝缘恢复特性。

固体电介质击穿场强最大，液体电介质次之，气体电介质最小；气体电介质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。

4. 何谓电介质的吸收现象?用电介质极化、电导过程的等值电路说明出现此现象的原因。

为什么可以说绝缘电阻是电介质上所加直流电压与流过电介质的稳定体积泄漏电流之比?（1）一固体电介质加上直流电压U，如图1-1a所示观察开关S1合上之后流过介质电流i的变化情况。

北交《高电压与绝缘技术》在线作业二-0002
在极不均匀电场中，正极性雷击冲击击穿电压比负极性击穿电压（）A:小
B:大
C:相等
D:不确定
答案：A
输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（）
A:成正比
B:成反比
C:无关
D:不确定
答案：C
随着输电线路长度的增加线路的波阻抗将（）
A:不变
B:增大
C:减小
D:可能增大也可能减小
答案：A
载流导体周围的磁场方向与产生磁场的（）有关。

A:磁场强度
B:磁力线方向
C:电流方向
D:磁力线和电流方向
答案：C
变压器励磁涌流可达变压器额定电流的（）
A:6-8倍
B:3-4倍
C:9-10倍
答案：A
液体绝缘结构中，电极表面加覆盖层的主要作用是（）A:分担电压
B:改善电场
C:防潮
D:阻止小桥形成
答案：D
电介质在受潮或受污染后，其相对介电常数将（）A:变大
B:变小
C:不变
D:不确定
答案：A
先导通道的形成是以（）的出现为特征。

A:碰撞游离
B:表面游离
C:热游离
D:光游离
答案：C。