电气绝缘基本知识

电气绝缘基础知识电气绝缘是指在高电压、高电流和强磁场环境中，能够保持电路之间的绝缘状态，保证电路中电子设备的正常运行。

电气绝缘是现代电子工程和电力系统中不可或缺的基本要求。

一、电气绝缘的原理电气绝缘的原理主要基于两个因素：电导率和介电常数。

电导率是指材料传导电流的性能，而介电常数则表示材料在电场中的极化能力。

电气绝缘材料通常具有较高的电导率和介电常数，能够有效地阻挡电流的通过，从而保持电路之间的绝缘状态。

二、电气绝缘材料的选择在选择电气绝缘材料时，需要考虑其电气性能、机械性能、耐候性和环境适应性等方面。

常用的电气绝缘材料包括：塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。

不同的材料具有不同的特点和应用场景，需要根据具体需求进行选择。

三、电气绝缘的测试为了保证电气绝缘的性能和质量，需要进行一系列的测试。

其中包括：耐电压测试、绝缘电阻测试、介质损耗测试等。

耐电压测试是为了检验电气绝缘材料在高压电场中的绝缘性能；绝缘电阻测试是为了检测材料的电阻值和绝缘性能；介质损耗测试则是为了评估材料的损耗因子和绝缘性能的稳定性。

四、电气绝缘的重要性电气绝缘是保证电力系统安全运行的重要因素之一。

如果电气绝缘失效，会导致电路短路、设备损坏甚至人员伤亡等严重后果。

因此，加强电气绝缘的维护和管理，是保障电力系统和电子设备安全运行的重要措施。

电气绝缘是电力系统和电子设备正常运行的基础，需要充分了解其原理、材料选择、测试方法和重要性等方面。

只有做好电气绝缘的维护和管理，才能确保电力系统和电子设备的安全稳定运行。

一、电气CAD概述电气CAD，全称电气计算机辅助设计，是计算机技术应用于电气工程领域的一种新型设计方法。

它使得电气工程师能够更高效地进行设计、模拟和分析，极大地提高了设计效率和质量。

二、电气图的基本组成电气图主要由以下几个基本元素构成：1、图纸：电气图的基础，通常由一张或若干张图纸组成，用来表示各种电气元件、设备以及它们之间的连接关系。

2、元件：包括各种电气元件，如电阻、电容、电感、开关、电机等。

一、绝缘材料的电气性能绝缘材料的电气性能主要表现在电场作用下材料的导电性能、介电性能及绝缘强度。

它们分别以绝缘电阻率ρ(或电导γ) 、相对介电常数εr 、介质损耗角tanδ及击穿强度EB四个参数来表示。

1. 绝缘电阻率和绝缘电阻任何电介质都不可能是绝对的绝缘体，总存在一些带电质点，主要为本征离子和杂质离子。

在电场的作用下，它们可作有方向的运动，形成漏导电流，通常又称为泄漏电流。

在外加电压作用下的绝缘材料的等效电路如图2-1a所示；在直流电压作用下的电流如图2-1b所示。

图中，电阻支路的电流Ii即为漏导电流；流经电容和电阻串联支路的电流Ia称为吸收电流，是由缓慢极化和离子体积电荷形成的电流；电容支路的电流 IC 称为充电电流，是由几何电容等效应构成的电流。

(1) 在正常工作时（稳态），漏导电流决定了绝缘材料的导电性，因此，漏导支路的电阻越大，说明材料的绝缘性能越好。

（2）温度、湿度、杂质含量、电磁场强度的增加都会降低电介质材料的电阻率。

2. 介电常数介电常数是表明电介质极化特征的性能参数。

介电常数愈大，电介质极化能力愈强，产生的束缚电荷就愈多。

束缚电荷也产生电场，且该电场总是削弱外电场的。

现用电容器来说明介电常数的物理意义。

设电容器极板间为真空时，其电容量为 Co，而当极板间充满某种电介质时，其电容量变为C，则C与Co的比值即该电介质的相对介电常数，即：在填充电介质以后，由于电介质的极化，使靠近电介质表面处出现了束缚电荷，与其对应，在极板上的自由电荷也相应增加，即填充电介质之后，极板上容纳了更多的自由电荷，说明电容被增大。

因此，可以看出，相对介电常数总是大于1的。

绝缘材料的介电常数受电源频率、温度、湿度等因素而产生变化。

频率增加，介电常数减小。

温度增加，介电常数增大；但当温度超过某一限度后，由于热运动加剧，极化反而困难一些，介电常数减小。

湿度增加，电介质的介电常数明显增加，因此，通过测量介电常数，能够判断电介质受潮程度。

电气绝缘基础必学知识点
1. 绝缘材料的种类和特性：常见的电气绝缘材料有塑料、橡胶、纸、绝缘漆等，它们具有不导电、耐高温、绝缘强度高的特点。

2. 绝缘材料的工作原理：绝缘材料能阻断电流的流动，通过在电场中形成隔离层来实现绝缘效果。

3. 绝缘材料的电气强度和击穿电压：电气强度是指绝缘材料能承受的最大电场强度，击穿电压是指绝缘材料发生击穿的最低电压。

4. 绝缘材料的绝缘阻抗：绝缘材料的绝缘阻抗是指在电场中绝缘材料对电流的阻碍能力，通常用来评估绝缘材料的绝缘性能。

5. 绝缘材料的耐热性能：绝缘材料的耐热性能是指在高温环境下绝缘材料的绝缘性能是否保持稳定。

6. 绝缘材料的湿度特性：湿度对绝缘材料的绝缘性能有一定的影响，因此绝缘材料的湿度特性是评估其在潮湿环境下的绝缘性能的一个重要指标。

7. 绝缘材料的应用范围：电气绝缘材料广泛应用于电力系统、电机、电器设备等领域，用于保护电器设备不受电场的干扰和损坏。

8. 绝缘材料的选择和应用注意事项：在选择和应用绝缘材料时，需要考虑其绝缘性能、耐热性能、耐湿性能等因素，并根据具体应用场景进行合理选择。

9. 绝缘材料的维护和检测方法：绝缘材料需要定期进行维护和检测，
可以采用绝缘电阻测试、局部放电检测等方法来评估绝缘材料的绝缘性能是否正常。

10. 绝缘材料的故障分析和处理方法：当绝缘材料发生故障时，需要进行故障分析并采取相应的处理措施，以确保电器设备的安全运行。

《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。

第一场：24题7、在（ A ）中，气体间隙一旦出现自持放电，同时即被击穿。

A．均匀电场B．稍不均匀电场C．极不均匀电场8、均匀电场中，在同一个大气压力时，SF6气体的电气绝缘强度约为空气的（ B ）倍。

A．1～2 B．2.3～3C．3～59、对极不均匀电场工频击穿电压，当极间距离相同时，棒－板间隙的击穿电压要（ B ）棒－棒间隙的击穿电压。

A．等于B．低于C．高于10、气体间隙放电可分为非自持放电和（ A ）放电。

A．自持B．自激C．自发11、新生电子与原来的初始电子一起向阳极快速运动，也参与碰撞电离，这样就出现了一个迅猛发展的碰撞电离，形成所谓（ B ）。

A．流注B．电子崩C．热电离D．表面电离12、能维持稳定电晕放电的不均匀电场，一般可称为（ A ）。

A．极不均匀电场B．稍不均匀电场C．稳定不均匀电场13、在冲击电压击穿特性曲线中，U50％指的是（ C ）。

A．50％临界冲击电压B．50％冲击电压C．50％击穿放电电压14、当作用在空气间隙上的电压特别高，在初始电子崩从阴极向阳极发展的途中即出现二次电子崩，形成流注，这种流注称为（ A ）。

A．阴极流注B．阳极流注C．正流注15、湿度对气体间隙的击穿电压有影响，当湿度增大时，气体间隙的击穿电压（ A ）。

A．增高B．降低C．不变16、典型雷电冲击电压波形由波前时间和（ C ）确定。

A．越前时间B．滞后时间C．半峰值时间17、由两种或两种以上的绝缘介质组合在一起形成的绝缘称为（ A ）。

A．组合绝缘B．复合绝缘C．多种绝缘18、矿物绝缘油由（ C ）炼制而成。

A．植物B．动物C．石油D．矿石6、在直流电压作用下的棒－板间隙，当棒为负极，板为正极时，在出现电子崩后，在棒极附近聚集的正空间电荷产生的附加电场与空间电荷到板之间的主电场方向相同。

（ F ）(相反)7、当空气间隙发生电晕放电时，如果电压继续升高到一定程度时，会从电晕电极伸展出许多较明亮的细小放电通道，这种现象称为刷状放电。

P52第二章电气绝缘基础知识电气设备的绝缘性能与所使用的绝缘介质性能密切相关。

为了正确判断电气设备的绝缘状况，在对电气设备进行绝缘试验时，针对不同的绝缘介质所采用的试验手段也有不同的考虑。

因此，电气试验人员必须了解有关电气绝缘的基础知识。

本章介绍不同电气介质的绝缘性能及影响介质击穿的有关因素。

第一节作为绝缘隔离。

本节重点介绍空气间隙的击穿机理和影响空气间隙击穿电压的各种因素。

除了空气间隙绝缘之外，还有一些特殊气体，例如SF6（六氟化硫）气体。

它们作为电气绝缘介质在开关设备中得到广泛使用，因此，对这一类气体的绝缘性能也作相应介绍。

一、空气间隙的击穿机理1. 电离如果没有外界影响，在通常情况下，气体是不导电的良好绝缘体。

但是，由于受各种因素的影响，气体原子可能会出现电离（也称游离），形成自由电子和正离子，从而在空气中产生少量带电粒子。

根据引起电离因素不同，有不同的电离形式。

通常分为1碰撞电离、2光电离、3热电离和4表面电离。

碰撞电离——带电质点在强电场作用下高速运动，撞击中性气体分子引起的电离。

光电离——光辐射引起的气体原子的电离称为。

表面电离（或表面发射）——在外界因素作用下，电子可能从电极表面逸出。

引起表面发射电子的因素有多种，例如在强电场作用下，可使阴极表面释放出电子；正离子快速运动碰撞阴极表面，也可能使阴极释放出电子；金属表面受到光照射也会放射电子。

热电离——是指气体热状态下引起的电离过程。

例如，在高温下，气体质点高速运动，互相碰撞产生碰撞电离。

此外，高温气体的热辐射也能引起光电离。

2. 空气间隙的击穿过程由于受各种电离因素的影响，空气间隙中会产生少量带电粒子。

在电场作用下，这些带电质点沿电场方向运动。

如果空气间隙上施加的电压足够高，电场强度足够大，带电粒子的运动速度加快，出现强烈的碰撞电离，形成电子崩。

由许多电子崩产生大量正负带电质点形成的游离通道称为“流注”。

当流注发展到把空气间隙两极（1）碰撞电离。

电气绝缘知识，你知道多少？一、绝缘基础知识绝缘是指利用绝缘材料和构件将电位不等的导体分隔开，使其没有电气连接以保持不同的电位，从而保证带电部件能够正常运行。

绝缘是电气设备结构中的重要组成部分。

具有绝缘作用的材料称为绝缘材料（电介质），电气设备的绝缘就是各种绝缘材料构成的。

电力系统正常运行时，电气设备绝缘是长期处在工作电压作用之下的。

但是，由于各种原因，电力线路中的电压有时会出现短时升高的现象，即产生过电压。

过电压可分为：雷电过电压和内过电压。

雷电过电压：由于设备遭受雷击造成的或在设备附近发生雷击而感应产生的过电压；内过电压有分为暂时过电压和操作过电压。

暂时过电压是由于系统中发生事故或发生谐振而引起的过电压；操作过电压是由于系统中的操作（投、切）引起的过电压。

过电压的作用时间虽然很短，但过电压的数值却大大超过正常工作电压，因此，易造成绝缘的破坏。

所以，设备绝缘应能耐受工作电压的持续作用外，还必须能耐受过电压的作用。

为了电气设备安全可靠地运行，除应搞清楚过电压的数值、波形等参数并设法降低或限制作用于设备上的过电压的数值外，还要保证及提高绝缘本身的耐受电压，这两个方面就构成了高电压技术的主要内容。

如何保证及提高设备绝缘的耐受电压，设计出先进的绝缘结构则是高电压绝缘所讨论的内容。

在工作电压和过电压作用下，绝缘会发生电导、极化、损耗、老化、放电击穿等现象。

为了设计出技术先进、经济合理而又安全可靠的绝缘结构，首先必须掌握各类绝缘材料在电场作用下的电气物理性能，绝缘材料在强电场中的击穿特性及其规律尤为重要。

只有知道了绝缘材料本身耐受电压的规律之后，才能进行绝缘的设计（考虑绝缘结构、选择绝缘距离或绝缘厚度等）。

其次，绝缘的破坏决定于作用在其上的电场强度，在满足电气设备基本要求的前提下，应设法改善绝缘结构，使其电场分布尽可能地均匀，以减少电场强度。

另外，采用新型绝缘材料。

二、绝缘的缺陷及试验种类电气设备必须在常年使用中保持高度的可靠性，为此，必须对设备按设计的规格进行各种试验。