《高电压绝缘技术》

一填空1.过电压：雷电过电压：指设备遭受雷击或设备附近发生雷击而感应产生的过电压内部过电压：指电力系统中由于操作、事故、改变接线等引起的过电压。

2.高电压能否可靠运行的两个方面：1.外施电压下设备绝缘结构中的电场强度分布情况2.绝缘结构本身耐受电压的能力3.分析绝缘结构的击穿电压时，不仅要考虑绝缘距离，而且还要考虑电场不均匀程度的影响。

4.对于同样距离的间隙，电场越不均匀，通常击穿电压越低。

电气设备中的电场大多为不均匀电场。

为了充分利用绝缘材料，提高绝缘结构的击穿电压，必须设法减小电场的不均匀程度。

5.电场的调整：采取措施改善电场分布，降低局部过高的场强，以提高绝缘结构的整体介电强度。

措施：一：改变电极形状：1.增大电极曲率半径 2.改善电极边缘 3.使电极具有最佳外形二：改善电极间电容分布： 1.加屏蔽环 2.增设中间电极6.间隙中气体放电的现象：辉光放电，电晕放电，刷状放电，火花放电，电弧放电7.表面电离：气体放电中阴极发射电子的过程。

金属表面电离的几种形式如下：1.正离子碰撞阴极2.光电效应3.场致发射4.热电子放射8.流注理论认为电子碰撞电离及空间光电离是维持自持放电的主要因素。

9.一般认为当pd>200(cm.133Pa)时，空气中放电就将由汤姆逊形式过渡为流注形式。

10.极不均匀电场长间隙放电，先导放电从时序上包含几个小的放电过程：电离---》新的流注----》先导不断伸长11.线路绝缘子按结构不同分为：针式（6~10kv），悬式和瓷横担三类。

12.套管的电场具有什么特点？套管是一种典型的电场具有强垂直介质表面分量的绝缘结构，表面电压分布很不均匀，在中间法兰边缘处电场十分集中，很易从此处开始电晕及滑闪放电。

同时，法兰和导杆间的电场也很强，绝缘介质易被击穿。

13.绝缘子的电气性能：干闪络电压，湿闪络电压，污秽闪络电压。

机械强度：拉伸负荷，弯曲负荷，扭转负荷对绝缘子的基本要求是：有足够的电绝缘强度，能承受一定的机械负荷，能经受不利的环境的大气作用。

高电压与绝缘技术专业培训课程2009年7月23日高电压绝缘技术High Voltage Insulation Technology U n i v e r s i t y n J i a o t o n g 西安交通大学高电压技术教研室© 2009 X i ’a 丁卫东wdding@ 029********y r i g h t 029-********第三章：气体中的沿面放电和高压绝缘子Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》绝缘子的性能要求和材料绝缘子在电力系统中的作用：机械上相互连接，电气上相互绝缘高压绝缘子的分类：(1)绝缘子：用作导电体和接地体之间的绝缘和固定连接。

如隔离开关中用于固定触头的支柱绝缘子等。

(2)瓷套用作电器内绝缘的容器，并使内绝缘免遭周围环境因素的影响。

如电压互感器的瓷套等。

(3)套管：用作导电体穿过电器外壳、接地隔板或墙壁的绝缘部件。

如Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》变压器绕组的出线套管等。

瓷套管以瓷作为主要绝缘，电容套管、充油套管则以瓷套作为外绝缘。

绝缘子的电气性能和机械性能有足够的电绝缘强度；能承受一定的机械负荷；能经受不利的环境和大气作用。

电气性能•干闪络电压：表面清洁、干燥的绝缘子的闪络电压。

是户内绝缘子的主要性能。

•湿闪络电压：表面洁净的绝缘子在淋雨时的闪络电压。

国标对人造雨水的规定：体积电阻率100±5Ω⋅m(20°C时)，雨1015mm/min滴细小均匀，降雨量为1.0-1.5mm/min，降雨方向与水平面近似为45°。

•污秽闪络电压表面脏污的绝缘子在受潮情况下的闪络电压。

目前常用爬电距离来衡量绝缘子在污秽和受潮条件下的绝缘能力。

Xi’an Jiaotong University 《高电压绝缘技术》机械性能•拉伸负荷：如悬挂输电线的绝缘子受重力和导线拉力的作用。

荆楚理工学院2024年秋季学期《高电压与绝缘技术》期末考试共30 道题总分100分返回1、单选题电解质损耗的大小用（）表示。

4分A相对电介质B电介质电导C电介质极化D介质损失角正切标准答案：D2、单选题流注理论未考虑（）的现象。

4分A碰撞电离B表面电离C光电离D电荷畸变电场标准答案：B3、单选题下列表述中，对波阻抗描述不正确的是( )。

4分A波阻抗是前行波电压与前行波电流之比B对于电源来说波阻抗与电阻是等效的C线路越长，则波阻抗越大D波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关标准答案：C4、单选题随着电压频率的增加,极性介质的介电常数( )。

4分A增加B1减小C先增后减D先减后增标准答案：B5、单选题不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将（）4分A远大于1B远小于1C约等于1D不易确定标准答案：C6、单选题载流导体周围的磁场方向与产生磁场的（）有关。

4分A磁场强度B磁力线方向C电流方向D磁力线和电流方向标准答案：C7、单选题下列因素中，明显影响离子式极化的是（）4分A频率B气压C湿度D温度标准答案：D8、单选题构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击性主电容C1，负荷电容C2，波头电阻R1和波尾电阻R2。

为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压，应使( )。

4分AC1C2,R1R2BC1C2,R1R2CC1C2,R1R2DC1C2,R1R2标准答案：B9、单选题电气设备的绝缘是一个重要的技术指标，是安全检查的重要内容，电气绝缘检查主要是检查绝缘是否老化破损、受潮和( )等。

4分A绝缘电阻B绝缘层厚度C设备服役年限标准答案：A10、单选题以下哪种因素与介质损失角正切无关。

（）4分A温度B外加电压C湿度D电压的频率标准答案：C11、单选题我国的规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为（）。

4分A1.2μsB1.5PsC2.5μs10μs标准答案：C12、单选题下列因素中，对电介质的tanδ影响不明显的是（）4分A湿度B电源频率C表面污秽D大气压强标准答案：D13、单选题电场分布越均匀，气隙的平均击穿场强（）4分A越高B越低C相同D不确定标准答案：A14、单选题提高线路的耐雷水平和减少反击概率的主要措施是（）4分A降低杆塔接地电阻B提高杆塔接地电阻C降低系统负荷D提高系统负荷标准答案：A15、单选题气体中产生带电粒子的最重要方式是（）4分A光电离热电离C碰撞电离D电极表面电离标准答案：C16、多选题波在线路上传播，当末端短路（接地）时，以下关于反射描述错误的是（）2分A电流为0，电压增大一倍B电压为0，电流增大一倍C电流不变，电压增大一倍D电压不变，电流增大一倍标准答案：ACD17、多选题以下哪种材料不具有憎水性（）2分A硅橡胶B电瓷C玻璃D金属标准答案：BCD18、多选题气体放电现象包括（）两种现象。

第一章1.计算同轴圆柱电极的不均匀系数f ，其中导体外直径为100 mm ，外壳的直径为320 mm 。

解：d R r =-,avU E d=,max lnU E R r r=maxlnavd E rf r d E r==+其中 R=160mm ，r=50mm 。

代入上式可得f=1.89<2，所以此时电场是稍不均匀的。

2. 离地高度10m 处悬挂单根直径3cm 导线，导线上施加有效值63.5kV 工频交流电压，请计算导线表面最大场强。

若将该导线更换为水平布置的双分裂导线，两导线总截面积保持与单根导线一致，线间距离30cm ，请重新计算导线表面最大场强。

解：1)：等效成圆柱—板电极：由课本P9页可查的公式为max0.9lnU E r d r r=+，其中U=63.5kV ，d=10m ，r=1.5cm 。

代入上式可得：max5.858/E kV cm =。

2）由题意可知：2212r r ππ=，可得：1 1.060.0106r cm m ===，两导线相邻S=30cm=0.3m, 10.01060.03530.3r S == 对于二分裂导线，由课本P9页可查得公式。

所以2112max211(122)(2)lnr r U S SE H r r S+-=，其中H=10m, max 5.450/E kV cm = 3.总结常用调整电场强度的措施。

解：1）、改变电极形状①增大电极曲率半径；②改善电极边缘；③使电极具有最佳外形； 2）、改善电极间电容分布 ①加屏蔽环；②增设中间电极； 3）、利用其他措施调整电场①采用不同的电介质；②利用电阻压降；③利用外施电压强制电压分布；第二章1、解：由题意：212e e i m v eV ≥，因此：62.7510/e v m s ≥==⨯,,57.6nm i chv eV v λλ≥=≤所以。

水蒸气的电离电位为12.7eV 。

97.712.7hcnm λ≤=可见光的波长围在400-750nm ，不在可见光的围。

在气体间隙中形成一条导电性很高的通道，气体失去了绝缘能力，气体这种由绝缘状态突变为良好导电状态的过程，称为击穿。

反之，就可以取得绝缘的效果。

2、液体介质的击穿对液体的击穿可分为两种情况。

对于纯净的介质，其击穿强度很高。

在高电场下发生击穿的机理有各种理论，主要分为电击穿理论和气泡击穿理论，前者以液体分子由电子碰撞而发生游离为前提条件，后者则认为液体分子由电子碰撞而发生气泡，或在电场作用下因其他原因发生气泡，由气泡内气体放电而引起液体介质的热击穿。

3、固体介质的击穿固体介质的击穿电压与外施电压作用长短有密切关系，其击穿电压随电压作用时间的缩短而迅速上升到其上限——固有击穿电压。

固体介质一旦击穿后，便丧失了绝缘性能，有了固有导电通道，即使去掉外施电压，也不像气体、液体介质那样能自己恢复绝缘性能，固体介质这类绝缘称为非自恢复绝缘。

固体介质的击穿可分为电击穿、热击穿、电化学击穿。

（1）电击穿在强电场作用下，介质内的少量自由电子得到加速，产生游离碰撞，使介质中带电质点数目增多，导致击穿，这种击穿称为电击穿。

其特点是：击穿过程极短，为10-6~10-8s；击穿电压高，介质温度不高；击穿场强与电场均匀程度关系密切，与周围环境温度无关。

（2）热击穿当固体介质受到电压作用时，由于介质中发生损耗引起发热。

当单位时间内介质发出的热量大于发散的热量时，介质的温度升高。

而介质具有负的温度系数，这就使电流进一步增大，损耗发热也随之增大，最后温度过高导致绝缘性能完全丧失，介质即被击穿。

这种与热过程相关的击穿称为热击穿当绝缘原来存在局部缺陷时，则该出损耗增大，温度升高，击穿就易发生在这种绝缘局部弱点出。

热击穿的特点是：击穿与环境有关，与电压作用时间有关，与电源频率有关，还与周围媒介的热导、散热条件及介质本身导热系数、损耗、厚度等有关。

击穿需要较长时间，击穿电压较低。

（3）电化学击穿电气设备在运行了很长时间后（数十小时甚至数年），运行中绝缘受到电、热、化学、机械力作用，绝缘性能逐渐变坏，这一过程是不可逆的，称此过程为老化。

高电压绝缘技术第三版
在现代电力系统中，高电压绝缘技术是一项至关重要的技术。

随着电力系统规模的扩大和电压等级的提高，对高电压绝缘技术的要求也越来越高。

为此，许多专家和学者致力于研究和改进高电压绝缘技术，以适应电力系统的需求。

《高电压绝缘技术第三版》是一本全面介绍高电压绝缘技术的书籍。

本书首先介绍了高电压绝缘的基本概念和原理，包括电介质的基本性质、绝缘材料、绝缘结构等。

然后，本书详细阐述了高电压设备的设计、制造和运行中的绝缘问题，包括变压器、发电机、断路器、电缆等设备的绝缘技术。

此外，本书还介绍了高电压测试技术，包括绝缘电阻、介质损耗、局部放电等测试方法。

第三版在保持前两版的基础上，对许多章节进行了修订和更新，以反映最新的研究成果和技术进展。

同时，第三版还增加了一些新的章节，涵盖了高电压绝缘技术的一些新领域，如特高压输电、新能源并网等。

这些新增内容使得第三版更加全面和实用。

总之，《高电压绝缘技术第三版》是一本全面介绍高电压绝缘技术的书籍，具有很高的实用价值和学术价值。

对于从事高电压绝缘技术研究和应用的专家和工程师来说，是一本不可或缺的参考书籍。

《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。