高电压绝缘的知识重点

高电压技术速记版专题1-6专题一：高电压下气体、液体、固体放电原理1、绝缘的概念：将不同电位的导体分开，使之在电气上不相连接。

具有绝缘作用的材料称为电介质或绝缘材料。

2、电介质的分类：按状态分为气体、液体和固体三类。

3、极化的概念：在外电场作用下，电介质的表面出现束缚电荷的现象叫做电介质极化。

4、极化的形式：电子式极化、离子式极化、偶极子式极化；夹层式极化。

(前三种极化均是在单一电介质中发生的。

但在高压设备中，常应用多种介质绝缘，如电缆、变压器、电机等)5、电子式极化：由于电子发生相对位移而发生的极化。

特点：时间短，弹性极化，无能量损耗。

[注]：存在于一切材料中。

6、离子式极化：离子式极化发生于离子结构的电介质中。

固体无机化合物(如云母、陶瓷、玻璃等)多属于离子结构。

特点：时间短，弹性极化，无能量损耗。

[注]：存在于离子结构物质中。

7、偶极子极化：有些电介质具有固有的电矩，这种分子称为极性分子，这种电介质称为极性电介质(如胶木、橡胶、纤维素、蓖麻油、氯化联苯等)。

特点：时间较长，非弹性极化，有能量损耗。

[注]：存在于极性材料中。

8、夹层式极化特点：时间很长，非弹性极化，有能量损耗。

[注]：存在于多种材料的交界面；当绝缘受潮时，由于电导增大，极化完成时间将大大下降；对使用过的大电容设备，应将两电极短接并彻底放电，以免有吸收电荷释放出来危及人身安全。

9、为便于比较，将上述各种极化列为下表：10、介电常数：[注]：用作电容器的绝缘介质时，希望些好。

大些好。

用作其它设备的绝缘介质时，希望小11、电介质电导：电介质内部带点质点在电场作用下形成电流。

金属导体：温度升高，电阻增大，电导减小。

绝缘介质：温度升高，电阻减小，电导增大。

12、绝缘电阻：在直流电压作用下，经过一定时间，当极化过程结束后，流过介质的电流为稳定电流称为泄漏电流，与其对应的电阻称为绝缘电阻。

(1)介质绝缘电阻的大小决定了介质中泄漏电流的大小。

高电压工程与绝缘在现代社会中，高电压工程与绝缘技术是电力系统运行中至关重要的一部分。

高电压工程涉及到电力输电、变电和配电等方面，而绝缘技术则是保证电力系统安全可靠运行的关键。

本文将探讨高电压工程与绝缘的相关知识，从理论到实践，逐步深入。

一、高电压工程的意义高电压工程主要涉及电力输送和分配过程中的电压变换和电压升高。

电力系统的信号需要在长距离间传送，因此必须将电压升高以减小输送的电流损耗。

此外，高电压能够提高电流的输送能力，使得电力系统能够满足不同功率需求。

因此，高电压工程对于电力系统的稳定运行和经济效益具有重要作用。

二、绝缘技术的意义绝缘技术是保证高电压系统安全运行的关键环节。

在高电压工程中，电力设备可能会面临高压、高频、高温等极端工作环境，需要具备良好的绝缘性能，以防止漏电、击穿和火灾等事故的发生。

绝缘技术的应用不仅能够提高电力设备的可靠性和安全性，还能降低电力系统维护和运行成本。

三、高电压工程中的绝缘材料在高电压工程中，绝缘材料的选择和使用非常重要。

常见的绝缘材料包括瓷瓶、橡胶、塑料、纸张等。

这些材料具备较高的绝缘性能，能够有效地隔离电流和电场。

此外，高压绝缘材料还需要满足耐高温、抗湿度和耐久性等要求，以适应复杂的工作环境。

近年来，随着科学技术的进步，新型绝缘材料的研发与应用成为研究的热点之一。

四、高电压与绝缘技术的应用领域高电压工程与绝缘技术的应用领域非常广泛。

它们不仅广泛应用于电力系统和电力设备，还应用于电子、通信、航天、医疗等领域。

例如，在电力输电中，高压输电线路能够实现远距离输电；在电子设备中，高压电源可用于驱动高压电子器件。

此外，高电压工程与绝缘技术还应用于电力负荷分析、故障诊断、设备监测等方面，为电力系统的运维和管理提供技术支持。

五、高电压工程与绝缘技术的发展趋势随着能源需求的不断增长和电力系统的不断扩大，高电压工程与绝缘技术面临着新的挑战和机遇。

未来的发展趋势主要包括以下几个方面：首先，高电压工程将呈现向超高电压领域发展的趋势，以提高能源远距离输送的能力；其次，绝缘技术将注重环境友好型材料的应用，以减少对环境的污染；最后，高电压与绝缘技术将与智能电网、可再生能源等领域相结合，以推动电力系统的智能化和可持续发展。

高电压与绝缘技术一、引言高电压与绝缘技术是电力系统中的基础和关键技术之一。

电力系统的可靠性、安全性和稳定性都与高电压和绝缘技术密不可分。

本文将着重介绍高电压与绝缘技术的基本概念、应用领域、基础理论和发展趋势等方面。

二、高电压与绝缘技术的基本概念高电压是指电压高于正常工作电压的电压。

在电力系统中，通常所说的高电压是指超过110kV的电压。

高电压具有能穿透绝缘介质的能力，通常在高压设备中使用。

高压设备中的常用绝缘介质有空气、SF6、油、干式和复合材料等。

绝缘是指不导电的材料或空气和水以防止电流通过的过程。

绝缘材料是指通常用于包覆电气设备的材料，防止电流通过并保护它们的材料。

绝缘电阻是指材料或空气中阻止电流通过的程度。

绝缘水平是指绝缘抵抗的等级，一般分为高、中、低三级。

绝缘水平越高，绝缘性能就越好。

目前国际上流行的绝缘水平是IEC国际电工委员会规定的绝缘等级。

三、高电压与绝缘技术的应用领域高电压与绝缘技术的应用涉及到电力系统、电子技术、高科技制造业和航空航天等领域。

在电力系统中，高电压与绝缘技术主要应用于输电、配电、变压器、电缆、断路器、隔离开关等电气设备中。

高压设备在电网中是不可或缺的，也是电力系统中的核心设备之一。

在电子技术中，高电压与绝缘技术应用广泛，如X射线、电子显微镜、激光器和超声波成像等领域。

高压技术在电子技术中的应用主要是应用于电子管、半导体器件和高电压源等方面。

在高科技制造业中，高电压与绝缘技术的应用主要包括精密加工、纳米科技和电磁学等方面。

高电压在高科技制造业中主要用于电磁加工、粉末冶金、纳米材料的制备等领域。

在航空航天领域中，高电压与绝缘技术主要应用于航空电气设备、卫星和宇宙飞船等方面。

航空电气设备中的高压设备是保障飞机飞行安全的关键设备之一。

四、高电压与绝缘技术的基础理论高电压与绝缘技术的基础理论主要包括电场、绝缘材料、绝缘泄漏和充电效应等方面。

电场是指由电荷产生的空间中的力场。

高电压与绝缘技术的主要内容
高电压与绝缘技术主要包括以下内容：
1.高电压发生器：高电压发生器是产生高电压的设备，常用的高电压发生器有直流高压发生器、交流高压发生器和脉冲高压发生器等。

2.高电压绝缘材料：高电压绝缘材料是指能够在高电压下保持电气性能稳定的材料，如绝缘纸、绝缘漆、绝缘胶带等。

3.高电压绝缘设计：高电压绝缘设计是指在高电压设备中合理选择和布置绝缘结构，以确保设备在高电压下正常运行，同时降低电击和电弧等安全隐患。

4.高电压绝缘测试：高电压绝缘测试是通过施加高电压来检测设备的绝缘性能，常用的测试方法有耐压测试、耐久性测试和局部放电测试等。

5.高电压绝缘故障与维修：高电压设备在运行过程中可能会出现各种绝缘故障，如绝缘击穿、局部放电、绝缘老化等，需要进行及时的维修和故障诊断。

综上所述，高电压与绝缘技术主要涉及高电压发生器、高电压绝缘材料、高电压绝缘设计、高电压绝缘测试以及高电压绝缘故障与维修等方面的内容。

高电压技术各章知识点第一篇电介质的电气强度第1章气体的绝缘特性与介质的电气强度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过程、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雷电和操作过电压波的波形冲击电压作用下的放电延时与伏秒特性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电压波形对均匀和稍不均匀电场影响不大对极不均匀电场影响相当大完全对称的极不均匀场：棒棒间隙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SF613、提高气体放电电压的措施电极形状的改进空间电荷对原电场的畸变作用极不均匀场中屏障的采用提高气体压力的作用高真空高电气强度气体SF6的采用第2章液体和固体介质的绝缘的电气强度1、电介质的极化极化：在电场的作用下，电荷质点会沿电场方向产生有限的位移现象，并产生电矩（偶极矩）。

介电常数：电介质极化的强弱可用介电常数的大小来表示，与电介质分子的极性强弱有关。

极性电介质和非极性电介质：具有极性分子的电介质称为极性电介质。

由中性分子构成的电介质。

极化的基本形式电子式、离子式（不产生能量损失）转向、夹层介质界面极化（有能量损失）2、电介质的电导泄漏电流和绝缘电阻气体的电导:主要来自于外界射线使分子发生电离和强电场作用下气体电子的碰撞电离液体的电导:离子电导和电泳电导固体的电导：离子电导和电子电导3、电介质的损耗介质损耗针对的是交流电压作用下介质的有功功率损耗电介质的并联与串联等效回路介质损耗一般用介损角的正切值来表示气体、液体和固体电介质的损耗液体电介质损耗和温度、频率之间的关系4、液体电介质的击穿纯净液体介质的电击穿理论纯净液体介质的气泡击穿理论工程用变压器油的击穿理论5、影响液体电介质击穿的因素油品质、温度、电压作用时间、电场均匀程度、压力6、提高液体电介质击穿电压的措施提高油品质，采用覆盖、绝缘层、极屏障等措施7、固体电介质的击穿电击穿、热击穿、电化学击穿的击穿机理及特点8、影响固体电介质击穿电压的主要因素电压作用时间温度电场均匀程度受潮累积效应机械负荷9、组合绝缘的电气强度“油-屏障”式绝缘油纸绝缘第二篇电气设备绝缘试验第3章绝缘的预防性试验1、绝缘电阻与吸收比的测量用兆欧表来测量电气设备的绝缘电阻吸收比K定义为加压60s时的绝缘电阻与15s时的绝缘电阻比值。

一、高压电气设备试验的基本知识1、绝缘预防性试验的重要性电气设备绝缘预防性试验是保证设备安全运行的重要措施。

通过试验,掌握设备绝缘状况,及时发现绝缘内部隐藏的缺陷,并通过检修加以消除,严重者必须予以更换,以免设备在运行中发生绝缘击穿,造成停电或设备损坏等不可挽回的损失2、绝缘预防性试验可分为两大类：一类是非破坏性试验或称绝缘特性试验,是在较低的电压下或用其他丕会损坏绝缘的办法来测量各种特性参数,主要包括测量绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗角正切值等,从而判断绝缘内部有无缺陷。

二类是破坏性试验或称耐压试验,试验所加电压高于设备的工作电压,对绝缘考验非常严格,特别是揭露那些危险性较大的集中性缺陷,并能保证绝缘有一定的耐电强度,主要包括直流耐压、交流耐压等。

耐压试验的缺点是会给绝缘造成一定的损伤。

3、绝缘预防性试验的内容1）绝缘电阻的测试绝缘电阻值的大小,能有效地反映绝缘的整体受潮、污秽以及严重过热老化等缺陷。

2）泄漏电流的测试当兆欧表的测量电压太低,还可以采用加直流高压来测量电气设备的泄漏电流，当设备存在某些缺陷时,高压下的泄漏电流要比低压下的大得多,亦即高压下的绝缘电阻要比低压下的电阻小得多。

3）直流耐压试验直流耐压试验电压较高,对发现绝缘某些局部缺陷具有特殊的作用,可与泄漏电流试验同时进行。

4）交流耐压试验交流耐压试验对绝缘的考验非常严格,能有效地发现较危险的集中性缺陷。

它是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法,对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义,也是保证设备绝缘水平、避免发生绝缘事故的重要手段。

注意：在试验前必须对试品先进行绝缘电阻、吸收比、泄漏电流和介质损耗等项目的试验,若试验结果合格方能进行交流耐压试验。

否则,应及时处理,待各项指标合格后再进行交流耐压试验,以免造成不应有的绝缘损伤。

5）、介质损耗因数tg6测试介质损耗因数tgδ是反映绝缘性能的基本指标之一。

介质损耗因数tgδ反映绝缘损耗的特征参数,它可以很灵敏地发现电气设备绝缘整体受潮、劣化变质以及小体积设备贯通和未贯通的局部缺陷。

《高电压与绝缘技术基础知识概述》一、引言高电压与绝缘技术是电气工程领域中的一个重要分支，它主要研究高电压下的电气绝缘和放电现象，以及如何设计、制造和维护高电压设备，以确保电力系统的安全可靠运行。

随着电力工业的不断发展和对电能质量要求的提高，高电压与绝缘技术的重要性日益凸显。

本文将对高电压与绝缘技术的基础知识进行全面的阐述与分析，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践和未来趋势。

二、基本概念1. 高电压高电压是指电压等级较高的电气量，通常在数千伏以上。

高电压的产生主要有以下几种方式：- 电力变压器升压：通过变压器将低电压升高到高电压，以满足远距离输电的需要。

- 静电感应：利用静电感应原理产生高电压，如静电起电机。

- 电磁感应：通过电磁感应原理产生高电压，如高压互感器。

2. 绝缘绝缘是指阻止电流通过的材料或结构。

在高电压环境下，绝缘材料的性能至关重要，它必须能够承受高电压的作用而不发生击穿或漏电现象。

绝缘材料主要分为以下几类：- 气体绝缘：如空气、六氟化硫等。

气体绝缘具有良好的绝缘性能和散热性能，但需要密封容器来保持其绝缘性能。

- 液体绝缘：如变压器油、电容器油等。

液体绝缘具有较好的绝缘性能和散热性能，但需要注意防火和防爆。

- 固体绝缘：如绝缘纸、绝缘橡胶、绝缘塑料等。

固体绝缘具有较高的机械强度和耐热性能，但绝缘性能相对较差。

3. 击穿击穿是指绝缘材料在高电压作用下失去绝缘性能，电流通过绝缘材料的现象。

击穿分为以下几种类型：- 电击穿：在强电场作用下，绝缘材料中的自由电子被加速，与分子发生碰撞，产生电离，导致绝缘材料失去绝缘性能。

- 热击穿：在高电压作用下，绝缘材料中的电流会产生热量，使绝缘材料温度升高。

如果热量不能及时散发，绝缘材料的温度会不断升高，最终导致绝缘材料失去绝缘性能。

- 电化学击穿：在高电压作用下，绝缘材料中的杂质会发生电离，产生电化学腐蚀，导致绝缘材料失去绝缘性能。

三、核心理论1. 电场理论电场理论是高电压与绝缘技术的基础理论之一。

高电压知识点汇总一、气体放电的基本概念。

1. 气体放电。

- 气体中流通电流的各种形式统称为气体放电。

在正常状态下，气体是良好的绝缘体，但在一定条件下（如高电压、强电场等），气体中会出现导电现象。

- 气体放电可分为自持放电和非自持放电。

非自持放电需要依靠外界电离因素（如紫外线、宇宙射线等）才能维持导电；自持放电一旦形成，即使外界电离因素消失，放电仍能持续。

2. 汤逊理论。

- 适用于低气压、短间隙均匀电场中的气体放电。

- 主要观点：电子崩和正离子撞击阴极产生二次电子发射是气体自持放电的主要机制。

- 汤逊第一电离系数α：表示一个电子在沿电场方向运动1cm的过程中与气体分子发生碰撞电离的次数。

- 汤逊第二电离系数β：表示一个正离子撞击阴极表面时产生的二次电子数。

- 根据汤逊理论，自持放电的条件为：e^α d=1+(α)/(β)（d为电极间距）。

3. 流注理论。

- 适用于高气压、长间隙、不均匀电场中的气体放电。

- 主要观点：电子崩发展到足够强时，电子崩中的空间电荷会使电场发生畸变，产生局部强电场，从而引发光电离，形成流注。

流注不断发展贯穿两极间的间隙，导致气体击穿。

- 与汤逊理论的区别：汤逊理论没有考虑空间电荷对电场的畸变作用，而流注理论强调了空间电荷和光电离在放电过程中的重要性。

二、液体和固体介质的电气特性。

1. 液体介质的电气特性。

- 极化。

- 液体介质在电场作用下会发生极化现象。

极化类型主要有电子式极化、离子式极化和偶极子极化。

- 电子式极化：电子云相对于原子核的位移产生的极化，其特点是极化建立时间极短（10^-15sim10^-16s），极化过程中不消耗能量。

- 离子式极化：离子晶体中正负离子在电场作用下的相对位移产生的极化，建立时间约为10^-13s，极化过程中也基本不消耗能量。

- 偶极子极化：极性分子在电场作用下沿电场方向取向产生的极化，建立时间较长（10^-10sim10^-2s），极化过程中消耗能量。

1.电介质按物质形态分为：气体介质、液体介质、固体介质2.电器设备中：外绝缘：由气体介质和固体介质联合构成内绝缘：由液体介质和固体介质联合构成3.气体的电离类型：碰撞电离、光电离、热电离4.气体的放电现象有击穿和闪络两种现象。

5.Ⅰ气体介质的电气特性一．气体放电分为：自持放电和非自持放电非自持放电：当施加电压U<Uc时，需要外界电离因素才能维持。

自持放电：当施加电压U>Uc时，气隙中的电离过程仅靠外施电压就可以维持，不再需要外部电离因素。

常见气体放电形式;电晕放电、火花放电，辉光放电，电弧放电，沿面放点电晕放电（电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式）：（名词解释）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，这时用仪表可以观测到放电电流。

随着电压的升高，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。

二． 汤逊理论和流注理论1. 汤逊理论：放电的主要原因是电子电离，二次电子来源于正离子撞击阴极表面溢出电子，溢出电子是维持气体放电的必要条件。

二次电子能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。

用于低气压、短气隙——pd<26.66kPa.cm自持放电的条件：2. 流注理论:流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一程度后，电子崩产生的空间电荷使原有电场发生畸变，大大加强崩头和崩尾处的电场。

另一方面气隙间正负电荷密度大，复合作用频繁，复合后的光子在如此强的电场中很容易形成产生新的光电离的辐射源，二次电子主要来源于光电离。

适用于高气压，长间隙——pd>26.66kPa.cm自持放电的条件：流注：在正电荷区域内形成正负带电粒子的混合通道，这个电离通道称为流注。

三． 不均匀电场的放电附：不均匀电场分为少不均匀电场（球状电场）和极不均匀电场（棒-棒，棒-板）1. 极性效应：由于高场强电极极性的不同，空间电荷的极性也不同，对放电发展的影响也不同，这就造成了不同极性的高场强电极的电晕起始电压和间隙击穿电压的不同。