高电压与绝缘技术
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高电压技术与绝缘高电压技术与绝缘是电力系统领域中至关重要的概念和技术,它们在确保电力设备和系统安全运行方面起着至关重要的作用。
本文将就高电压技术和绝缘的相关概念、作用和应用进行探讨。
一、高电压技术的概念与作用1. 高电压技术的概念高电压技术是电力系统中的一门技术学科,主要研究电力设备和系统中所涉及的高电压现象、高电场分布和电气绝缘等问题。
它涵盖了高压直流(High Voltage Direct Current,HVDC)、交流高压输电、变压站设备等方面的理论和应用。
2. 高电压技术的作用高电压技术的主要作用是保证电力系统的可靠运行和安全供电。
通过研究和应用高电压技术,可以提高电力系统的传输能力、降低输电损耗,实现长距离输电和电能转换等功能。
此外,高电压技术还可以促进电力系统的智能化发展,提高系统的自动化程度和控制精度。
二、绝缘的概念与种类1. 绝缘的概念绝缘是指将导体之间或导体与大地之间的电场互相隔离,防止电荷泄漏而发生导电现象的一种物理现象。
绝缘可以通过使用绝缘材料或绝缘设备来实现。
2. 绝缘的种类根据绝缘材料的不同,绝缘可以分为以下几种类型:固体绝缘、液体绝缘和气体绝缘。
固体绝缘主要包括橡胶、塑料和硅酮等材料,液体绝缘主要用于电力设备中的散热和绝缘冷却,如变压器中的绝缘油。
气体绝缘主要指的是硫化气体,用于高压开关设备和绝缘子的填充。
三、高电压技术与绝缘的应用1. 高电压技术在输电领域的应用高电压技术在输电领域发挥着重要作用。
例如,交流高压输电系统采用高电压来减少输电损耗,并能有效地降低输电线路的电流和电流密度。
此外,高压直流输电系统还能实现远距离大容量输电,通过改善电力系统的稳定性和可靠性。
2. 绝缘在电力设备中的应用绝缘在电力设备中起到了至关重要的作用。
例如,在发电变压器中,绝缘油不仅用于冷却系统,还用于绝缘变压器的线圈和绝缘子,保证设备的安全运行。
此外,绝缘材料也广泛应用于电缆、开关柜和绝缘子等设备中,以确保电力系统的正常运行和安全使用。
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。
高电压与绝缘技术学科一、引言高电压与绝缘技术是一门研究电力系统中高电压设备的设计、运行和绝缘性能的学科。
通过对高电压与绝缘技术的学习,可以理解高电压设备的工作原理、便于设计和维护高电压设备,同时也能够有效地保证电力系统的稳定和安全运行。
二、高电压技术1.高电压的基本概念高电压是指相对于环境或其他设备而言的较高电位,一般应用于电力系统的输电和配电设备中。
理解高电压的基本概念对于设计和维护高电压设备非常重要。
2.高电压设备高电压设备包括变压器、断路器、隔离开关等各种高电压装置。
通过学习高电压设备的结构、工作原理和特性,可以有效地进行高电压设备的设计和运行。
3.高电压绝缘材料高电压绝缘材料是保证高电压设备安全运行的重要因素。
学习高电压绝缘材料的种类、特性和选择方法,可以提高高电压设备的绝缘性能,防止电气事故的发生。
三、绝缘技术1.绝缘的基本概念绝缘是指阻隔电流流动的物质或设备,保证电路安全运行。
通过学习绝缘的基本概念,可以有效地进行电力系统的绝缘设计和检测。
2.绝缘材料及其特性绝缘材料是用来隔离导体或阻隔电流的材料,其特性对电力系统的安全运行至关重要。
学习绝缘材料的种类、特性和应用,可以为电力系统的绝缘设计提供重要依据。
3.绝缘设计与维护绝缘设计是指在设备和系统的设计阶段,合理选择和布置绝缘材料,确保电力系统的安全运行。
绝缘维护是指定期检测和维护绝缘材料,确保其可靠性和稳定性。
学习绝缘设计与维护的方法和技巧,可以保证电力系统的长期稳定运行。
四、总结高电压与绝缘技术是电力系统中重要的学科,学习它可以帮助理解高电压设备的工作原理,有效地进行高电压设备的设计、选择和维护。
合理的绝缘设计也能够提高电力系统的运行安全性。
通过不断学习和实践,我们能够不断提高高电压与绝缘技术的水平,为电力系统的可靠运行提供保障。
高电压与绝缘技术电气工程的二级学科之一
1高电压与绝缘技术
高电压与绝缘技术是一门非常重要的电气工程二级学科,在当今社会中起着越来越重要的作用。
它是一种应用于高压电气设备的研究和技术,主要从事高压电器的设计、制造和运行等方面的研究。
特别是在高压电气试验方面,高电压与绝缘技术对电力工程的质量检测、可靠性分析以及整个电力系统的运行安全具有重要的意义。
尽管包括高电压与绝缘技术在内的众多电气工程学科研究都是非常复杂的,但并不意味着高电压和绝缘技术不可理解和应用,与其他学科一样,融会贯通、实践出真知可以成为最后的成就。
2关键技术
高电压与绝缘技术的重要性可以从其覆盖的领域和技术指标范围来衡量:它覆盖了绝缘材料、电气设备、绝缘器件、电气装置、隔离技术、电晕技术和高压设备运行与维护等六大领域。
在绝缘材料方面,重点是对绝缘材料特性及其放电机理、电气特性(耐压、绝缘阻抗、耐热性)、绝缘液特性、可靠性分析等技术进行研究;在电气设备方面,重点是将高电压绝缘技术与新型设备开发结合起来,例如新型变压器、低损耗支撑电容器、新型接触器、新型安全电气设备、绝缘电容器等;在绝缘器件方面,重点是从事发展新型绝缘器件的研究;在电气装置方面,重点是研究高压电气装置在设
计、分析、绝缘施工等方面的技术;在隔离技术方面,重点是研究高压电气设备和绝缘设备在隔离及隔离系统方面的技术;在电晕技术方面,重点是研究高压绝缘设备中电晕现象及其处理方法;在高压设备运行与维护方面,重点是改善高压电气设备的稳定性,有效降低维护成本和提高运行可靠性的技术。
以上技术的研究及其结合,使得高电压与绝缘技术在一定程度上促进了电力系统的进步,对于建设现代化的安全发电系统有着重要作用。
【专业介绍】高电压与绝缘技术专业介绍高电压与绝缘技术专业介绍一、专业概述高压与绝缘技术是电气工程一级学科下的二级学科。
本学科主要研究高压和绝缘的理论、试验技术、绝缘结构、过电压和保护技术,以及它们在电力工业和新兴科学技术中的应用。
它对电机工程学科的发展和社会进步有着官方的影响和巨大的作用。
高电压与绝缘技术专业介绍二、培养目标高压绝缘技术研究生在高压绝缘理论、电磁场和暂态过程、过电压及其保护、高压绝缘信息检测与处理等方面具有扎实扎实的理论基础和系统深入的专门知识。
了解国内外相关研究领域的学术现状和发展方向,具有独立分析和解决本学科特殊技术问题的能力;具有严谨求实的科学态度和工作作风,熟练掌握和使用计算机及相应的实验手段,熟练掌握一门外语,能熟练阅读本专业的外语资料。
高电压与绝缘技术专业介绍三、课程设置高压测试技术与实践、工程电磁场数值计算、电磁兼容性、电力系统分析、现代控制理论、现代电子测量技术与实践、智能仪器原理与设计、光电测试技术、人工智能、,专家系统与工具、强脉冲电源技术、光电传输与电介质工程、电力系统数字技术与高压测试过电压计算、高压电气设备绝缘诊断与在线监测、GIS绝缘技术与电介质理论。
高电压与绝缘技术专业介绍四、就业方向高压与绝缘技术专业研究生适合在各电厂、电气自动化部门、电力系统、电力公司、供电公司、相关电力施工企业,电气设备制造部门、电力科研院所、教育部门以及技术研发和推广机构的教学、工程技术工作和技术管理。
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高电压与绝缘技术专业介绍五、就业前景目前,我国已基本进入大电网、大电厂、大机组、高压输电和高度自动化控制的新时代。
在发电装机容量不断增加的情况下,要高度重视电网建设,保持供配电协调同步发展。
加强西电东送区域电网、跨区域输电线路和输电通道建设,继续推进西电东送和南北互助,努力实现更广泛的资源优化配置,促进区域协调发展。
加强城乡配电网建设,着力解决大中城市电网配电能力不足问题,不断提高供电可靠性。
电气工程中的高电压工程和绝缘技术电气工程是研究电力的产生、传输、分配和应用的科学和技术。
在电力系统中,高电压工程和绝缘技术是两个关键领域。
本文将深入探讨这两个方面的重要性、应用和挑战。
一、高电压工程高电压工程是电力系统中重要的分支领域,主要研究和应用于高电压电力设备和系统。
在实际应用中,高电压通常被定义为超过1000伏的电压。
高电压工程有助于电力系统的传输和分配,同时也挑战着人们在电力系统设计和运行中所面临的安全和可靠性问题。
在高电压工程中,有几个关键的概念需要掌握。
首先是绝缘。
由于高电压会产生强大的电场,因此绝缘材料和绝缘系统的设计和应用是至关重要的。
其次是放电现象。
高电压下,绝缘材料可能会失去绝缘性能,导致电晕放电、击穿放电等现象的发生。
此外,高电压还带来了电磁场和电磁辐射等问题,需要进行深入的研究和控制。
高电压工程在电力系统中有多个重要的应用。
首先是输电线路。
高电压可以减少输电线路的电流,降低线路损耗和成本,提高输电效率。
其次是变电站。
变电站是电力系统中的关键环节,起到电能传输和系统稳定的作用。
高电压技术可以提高变电站的效率和可靠性。
此外,在工业领域和航天航空等领域,高电压也有广泛的应用。
然而,高电压工程也面临着一系列挑战。
首先是安全性。
由于高电压的危险性,必须采取一系列安全措施来确保工程人员的安全。
其次是可靠性。
高电压设备和系统的可靠性对于电力系统的安全和稳定至关重要。
此外,高电压技术的发展还面临着经济性和环境友好性等方面的要求。
二、绝缘技术绝缘技术是电气工程中的关键技术之一。
它涉及到绝缘材料、绝缘结构和绝缘系统的研究和应用。
绝缘技术的主要目的是防止电力设备和系统中的电能泄漏和电击,并确保电力系统的安全和可靠性。
在绝缘技术中,绝缘材料是关键因素之一。
常见的绝缘材料包括橡胶、塑料、纸、油等。
不同的绝缘材料具有不同的特性和应用范围。
例如,橡胶适用于低压绝缘,而油是高压绝缘中常用的材料。
绝缘材料的选择和应用需要考虑到电压级别、环境条件和安全要求等因素。
《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。
大学考研,高电压与绝缘技术(最新版)大学考研,高电压与绝缘技术(最新版)随着科技的不断进步和社会的发展,高电压与绝缘技术在电力系统中发挥着至关重要的作用。
本文将重点介绍最新版《大学考研,高电压与绝缘技术》的相关内容,包括高电压的基本概念、绝缘材料与绝缘结构的研究与应用等。
一、高电压的基本概念高电压是指电压超过1000伏特的电力系统,广泛应用于输电、变电、车辆电气化等领域。
高电压技术的发展为现代化社会的能源供应提供了重要的保障,同时也带来了很多挑战。
在最新版《大学考研,高电压与绝缘技术》中,对高电压的基本概念进行了详细的介绍,包括高电压的来源、传输、应用等方面的内容。
二、绝缘材料与绝缘结构的研究与应用绝缘材料是高电压系统中用于隔离导体与导体之间的重要材料,其稳定性和耐压特性直接决定着电力设备的安全可靠性。
最新版《大学考研,高电压与绝缘技术》深入探讨了各种绝缘材料的特性与应用,如油纸绝缘、固体绝缘、气体绝缘等;同时还介绍了绝缘结构的设计与优化,以提高电力设备的绝缘性能。
三、高电压测试与故障诊断技术高电压测试和故障诊断技术是保障电力系统正常运行的重要手段。
最新版《大学考研,高电压与绝缘技术》详细描述了各种高电压测试方法和仪器的原理和应用,包括交流高压测试、直流高压测试、局部放电测试等。
同时,还介绍了电力设备故障的常见类型和诊断技术,如绝缘子击穿、电缆接头故障等,以帮助读者更好地理解和应用高电压测试与故障诊断技术。
四、高电压与环境保护随着环境保护意识的提高,高电压技术也在不断向清洁、可持续发展的方向发展。
最新版《大学考研,高电压与绝缘技术》关注了高电压与环境保护的关系,介绍了环境友好型绝缘材料的研究与应用,以及高电压设备的节能与排放控制等方面的内容。
同时,还探讨了高电压技术对环境的影响与问题,并提出了相应的解决措施和展望。
总结随着现代社会对能源的需求不断增长,高电压与绝缘技术在电力系统中的地位日益重要。
高电压与绝缘技术电子与电气工程是一门涉及电力系统、电子设备和电磁场等领域的学科,而高电压与绝缘技术则是电气工程中一个重要的专业领域。
在电力传输和分配、电子设备的设计与制造以及电气安全方面,高电压与绝缘技术起着至关重要的作用。
1. 高电压的概念与应用高电压通常指的是在电力系统中使用的电压等级较高的电能,通常超过1000伏特。
高电压的应用广泛,主要包括电力传输、电力分配、电力设备测试、电子设备驱动等。
在电力传输和分配中,高电压可以减少电流的损耗,提高电能的传输效率。
在电力设备测试中,高电压可以模拟电力系统中的各种故障情况,以确保电力设备的可靠性和安全性。
在电子设备驱动中,高电压可以提供足够的能量来驱动各种电子元件,实现电子设备的正常运行。
2. 绝缘技术的重要性绝缘技术是保证电力系统和电子设备安全可靠运行的关键技术之一。
在高电压环境下,绝缘材料和绝缘结构需要具备良好的绝缘性能,以防止电流的泄漏和电弧的产生。
绝缘技术主要包括绝缘材料的选择与设计、绝缘结构的优化以及绝缘性能的测试与评估等方面。
绝缘材料的选择与设计需要考虑材料的绝缘性能、耐热性能、机械强度等因素,以满足高电压环境下的要求。
绝缘结构的优化可以通过合理的结构设计和电场分布控制来提高绝缘性能。
绝缘性能的测试与评估可以通过电介质强度测试、绝缘电阻测试等方法来进行。
3. 高电压与绝缘技术的挑战在高电压与绝缘技术领域,仍然存在一些挑战需要克服。
首先,高电压环境下的电场分布不均匀性会导致绝缘材料的局部电压过高,从而引发电弧放电和绝缘破坏。
其次,高电压环境下的绝缘材料会受到电压应力和热应力的影响,导致材料的老化和劣化,降低绝缘性能。
此外,高电压设备的设计和制造需要考虑电磁兼容性、电磁辐射等问题,以确保设备的正常运行和安全性。
4. 高电压与绝缘技术的发展趋势随着电力系统的发展和电子设备的智能化,高电压与绝缘技术也在不断发展。
一方面,高电压设备的小型化和高效化是当前的发展趋势。
高电压与绝缘技术有哪些学校硕士点好多学校都有的,我就是这个专业的,我是哈尔滨理工大学的硕士,今年就业,理工的这个专业是国家重点学科,有个院士。
我觉得西安交大的最好,他们都去了电力系统的单位,我们学校的也很出名,国家重点学科,但是我们13个人找工作只有3个去了电力口,建议你去西安交大。
东北电力也不错,重庆大学都有。
如果搞绝缘只能在哈理工和西安交大选,西交高压和绝缘是分开培养的,考之前要确定你选的是高压还是绝缘。
我不能搜集全的,见谅!就我所知的我说一下吧:东北电力,华北电力,重庆大学,清华大学,武汉大学,哈尔滨理工大学,西安交通大学,其他的就不太清楚了。
高电压技术以试验研究为基础的应用技术。
主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象,高电压设备的绝缘结构设计,高电压试验和测量的设备及方法,电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施,以及高电压、大电流的应用等。
高电压技术对电力工业、电工制造业以及近代物理的发展(如X射线装置、粒子加速器、大功率脉冲发生器等)都有重大影响。
简介工程上把1000伏及以上的交流供电电压称为高电压。
高电压技术所涉及的高电压类型有直流电压、工频交流电压和持续时间为毫秒级的操作过电压、微秒级的雷电过电压、纳秒级的核致电磁脉冲(NEMP)等。
20世纪以来,随着电能应用的日益广泛,电力系统所覆盖的范围越来越大,传输的电能也越来越多,这就要求电力系统的输电电压等级不断提高。
就世界范围而言,输电线路经历了110、150、230千伏的高压,287、400、500、735~765千伏的超高压和1150千伏的特高压(工业试验线路)的发展。
直流输电也经历了±100、±250、±400、±450、±500以及±750千伏的发展。
这几个阶段都与高电压技术解决了输电线路的电晕现象、过电压的防护和限制以及静电场、电磁场对环境的影响等问题密切相关。
这一发展过程以及物理学中各种高电压装置的研制又促进了高电压技术的进步。
60年代以来,为了适应大城市电力负荷日益增长的需要,以及克服城市架空输电线路走廊用地的困难,地下高压电缆输电发展迅速(由220、275 、345千伏发展到70年代的400、500千伏电缆线路);同时,为减少变电所占地面积和保护城市环境,全封闭气体绝缘组合电器(GIS)得到越来越广泛的应用。
这些都提出许多高电压技术的新问题。
内容·电力系统过电压及其限制研究电力系统中各种过电压,以便合理确定其绝缘水平是高电压技术的重要内容。
电力系统的过电压包括雷电过电压(又称大气过电压、外部过电压)和内部过电压。
其中雷电过电压由雷云直接或间接对变电所或输电线路(避雷线、杆塔或导线)放电造成。
一般雷电过电压幅值较高,超过系统的额定工作电压,但作用时间较短,波头时间大多数为1.5~2微秒,平均波长时间为30微秒,大于50微秒的很少。
雷击除了会威胁输电线路和电工设备的绝缘外,还会危害高建筑物、通信线路、天线、飞机、船舶、油库等设备的安全。
因此,这些方面的防雷也属于高电压技术的研究对象。
电力系统内部过电压是因正常操作或故障等原因使电磁状态发生变化,引起电磁能量振荡而产生的。
其中衰减较快、持续时间较短的称为操作过电压;无阻尼或弱阻尼、持续时间长的称为暂态过电压。
对110~220千伏电力系统,内部过电压水平一般取3倍最大工作电压;对330~500千伏电力系统,需要采取一些限制措施,取2~2.5倍。
对特高压电力系统,进一步限制内部过电压具有巨大的经济价值,从前景来看限制到 1.5~1.8倍最大工作电压是完全可能的。
·高电压绝缘特性研究高压电工设备的绝缘应能承受各种高电压的作用,包括交流和直流工作电压、雷电过电压和内部过电压。
研究电介质在各种作用电压下的绝缘特性、介电强度和放电机理,以便合理解决电工设备的绝缘结构问题是高电压技术的重要内容。
雷电过电压和内部过电压对输电线路和电工设备的绝缘是个严重的威胁。
因此,研究各种气体、液体和固体绝缘材料在不同电压下的放电特性是高电压技术的重要课题。
其中气体包括大气条件下的空气、压缩空气、六氟化硫气体及高真空等常用作输电线路和电工设备绝缘及其他用途的材料。
因此,研究如何提高气体绝缘的放电电压,研究影响气体放电的各种因素,如间隙大小、电极形状、作用电压的极性和类型、气体的压力、温度、湿度和杂质等,对确保电工设备的经济合理和安全运行有重要意义。
在采取措施限制雷电过电压和内部过电压的情况下,随着电压等级的提高,工作电压对绝缘特性的影响越来越重要。
在工作电压作用下超高压输电线路和电工设备的电晕放电、局部放电、绝缘老化、静电感应、无线电干扰、噪声等现象都是高电压技术研究的课题。
在工程上经常利用一些气体放电的特性来解决许多高电压技术领域中所遇到的科学技术问题,如利用球隙放电测量高电压;用各种间隙放电来限制过电压;利用电晕放电时产生稳定的电晕层以改善电场分布,从而提高间隙的放电电压等。
·高电压试验设备、方法和测量技术高电压领域的各种实际问题一般都需要经过试验来解决。
因此,高电压试验设备、试验方法以及测量技术在高电压技术中占有格外重要的地位。
为了在试验室或现场研究电介质或电工设备的绝缘特性以及适应于不同科技领域的高电压技术的应用,需要有各种类型的高电压发生装置。
常见的高电压发生装置有:由工频试验变压器及其调压设备等组成的工频试验设备;模拟雷电过电压或操作过电压的冲击电压发生装置;利用高压硅堆等作为整流阀的高压直流发生装置。
高电压技术以上这些高电压试验装置的共同特点是:输出电压高;对输出电压的波形、幅值的调节要求高;输出电流和功率一般不大;试验时持续运行的时间较短。
此外,由于近代科学技术发展的需要,各冲击电流发生装置得到越来越多的应用。
冲击电流发生装置要求在很短的时间内产生很大的冲击电流,如用在核物理、加速器、激光等领域的大型冲击电流装置能产生数百万安培的冲击电流。
在电力部门,冲击电流发生装置主要用于模拟雷电流,检验某些电工设备在雷电过电压和操作过电压作用下的通流能力。
在电工制造部门,冲击发电机和振荡回路产生强电流,用以模拟电力系统短路电流,检验开关设备以及高压电缆等在系统短路工况下耐受短路电流的能力。
试验方法进行高电压试验需要有正确的试验方法,如耐压试验、介质损耗试验、局部放电试验等。
高压电工设备外绝缘的介电强度,受气压、温度、湿度、风沙、污秽、雨水、射线等因素的影响,需要有不同条件下的换算法和等效的试验方法。
高电压测量装置和测量技术是正确进行高电压试验的基础。
对不同类型的高电压需采用不同的测量装置。
如测量直流电压或低频交流电压的有效值用高压静电电压表;测单次短脉冲(微秒或纳秒级)用高压示波器,测高电压下的脉冲大电流一般用罗戈夫斯基线圈。
此外常用的高电压测量装置还有各种分压器、分流器、局部放电仪等。
60年代以来,光电测试技术引入高电压领域,它将高电位端的量(如高压回路的电流)转变为光信号,通过光纤传送到低电位端的接受仪器,再将光信号转为电信号,避免了高电压传到低电压的测量系统而引起的危险,以及电磁场对低电压测量系统的干扰。
发展动态60年代后期以来,高电压技术在电工以外的领域得到广泛应用;同时,也不断采用新技术以发展自身。
前者主要指高电压技术在粒子加速器、大功率脉冲发生器、受控热核反应研究、航空与航天领域的雷电和静电控制与防护、磁流体发电、激光技术、等离子体切割、电水锤进行海底探油、冲击加工成型、人体内结石的破碎,以及静电除尘、静电喷涂、静电复印等方面的应用。
高电压领域中采用的新技术则包括利用电子计算机计算电力系统的暂态过程和变电所的波过程;采用激光技术进行高电压下大电流的测量;采用光纤技术进行高电压的传递和测量;采用信息技术进行数据处理等。
这一切构成了高电压技术近年来发展的一个重要方面。
另一方面,高电压技术对于进一步发展超高压、特高压输电继续起着重要的推动作用。
一些国家正在沿着传统的“外沿发展模式”,继续开展更高一级电压,例如1500~1800千伏特高压输电的科研工作。
而美国和苏联的一些学者,则另辟蹊径,利用电力电子技术的新成就,对现有的超高压电网研究技术改造、扩大传输容量的技术。
例如,苏联一些学者,研究利用静止补偿装置,对500千伏输电系统进行全补偿。
这种输电系统,只存在回路电阻而无感抗,因而已不存在系统稳定问题,传输容量只决定于电阻值和导线载流能力,因而改造后的500千伏输电系统, 其输电能力可达到百万伏级特高压输电系统的水平。
这种“内涵发展模式”正在引起科学界的广泛重视。
与此相似,美国也正在研究利用静止补偿装置,对存在严重电磁兼容性问题的超高压输电线段施行局部的分段补偿,以解决过去要对全系统进行改造的问题。
图书信息·出版信息书名:高电压技术书号:ISBN 978-7-301-14461-9作者:马永翔出版社:北京大学出版社版次:1开本:16开装订:平字数:390 千字页数:268定价:¥28.00出版日期:2009-01-04丛书名:21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材·图书目录第1章气体的绝缘强度第2章液体和固体介质的绝缘强度第3章电气设备的绝缘试验第4章线路和绕组中的波过程第5章雷电及防雷保护装置第6章电力系统防雷第7章电力系统弱电系统防雷保护第8章操作过电压及其防护·内容简介本书主要是介绍与高电压有关的气体、液体、固体介质放电过程、绝缘特性及影响放电的因素;高电压下的绝缘特点、绝缘方法及沿面放电;交直流高压等的产生方法、原理、装置及对电压的测量;雷电过电压产生及防护等内容。
同以往的教材相比,本教材与有以下特色:1)注重新技术的应用,增加实物照片,删减部分理论推导过程,可读性强;2)兼顾基本概念和实际应用两个方面,尽可能面向不同需求的读者,达到学以致用;3)易于引导和教学。
"高电压与绝缘技术基本情况一级学科:0808电气工程二级学科:080803高电压与绝缘技术国家重点学科(高电压与绝缘技术):哈尔滨理工大学学科概况“高电压与绝缘技术”学科主要其研究方向为:脉冲功率及应用技术、电磁脉冲防护技术、高频高压电源技术、特殊条件下电介质结构与材料绝缘特性、放电等离子体及其应用。
高电压与绝缘技术本学科主要其研究方向为:脉冲功率及应用技术、电磁脉冲防护技术、高频高压电源技术、特殊条件下电介质结构与材料绝缘特性、放电等离子体及其应用。
(1)电机与电器本学科主要研究方向为:大型电机电器的发热与冷却技术、特种电机及其控制、超微型电机与特种电机、磁悬浮技术、直线电机及控制、永磁技术在电机及电器中的应用等。