2-气体介质电气强度
- 格式:pdf
- 大小:4.13 MB
- 文档页数:97
试题一气体放电的基本物理过程一、选择题1)流注理论未考虑 的现象。
2)A .碰撞游离B .表面游离C .光游离D .电荷畸变电场 3)先导通道的形成是以 的出现为特征。
4)A .碰撞游离B .表面游离C .热游离D .光游离 5)电晕放电是一种 。
6)A .自持放电B .非自持放电C .电弧放电D .均匀场中放电 7)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游离的形式称为 。
8)A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离 9)______型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
10)A.电工陶瓷B.钢化玻璃C.硅橡胶D.乙丙橡胶 11)以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件 12)A.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨 13)污秽等级II 的污湿特征:大气中等污染地区,轻盐碱和炉烟污秽地区,离海岸盐场3km~10km 地区,在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少,其线路盐密为 2/cm mg 。
14)A.≤B.>~C.>~D.>~ 15)以下哪种材料具有憎水性 16)A. 硅橡胶B.电瓷C. 玻璃 D 金属二、填空题17)气体放电的主要形式: 、 、 、 、 18)根据巴申定律,在某一PS 值下,击穿电压存在 值。
19)在极不均匀电场中,空气湿度增加,空气间隙击穿电压 。
20)流注理论认为,碰撞游离和 是形成自持放电的主要因素。
21)工程实际中,常用棒-板或 电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。
22)气体中带电质子的消失有 、复合、附着效应等几种形式 23)对支持绝缘子,加均压环能提高闪络电压的原因是 。
24)沿面放电就是沿着 表面气体中发生的放电。
25)标准参考大气条件为:温度C t 200 ,压力 0b kPa ,绝对湿度30/11m g h 26)越易吸湿的固体,沿面闪络电压就越______ 27) 等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上________含量的一种方法28)常规的防污闪措施有: 爬距,加强清扫,采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题29)简要论述汤逊放电理论。
第三章气隙的电气强度第三章气隙的电气强度本章节的教学内容要求:冲击电压下的气息击穿:标准波形,放电时间,伏秒特性及其实际意义,50%冲击击穿电压,放电的分散性。
大气条件的影响及换算方法,提高气体间隙击穿的措施沿面放电:均匀与不均匀电场中沿面放电的基本过程和影响因素分析,提高沿面放电电压的方法。
§3-1气隙的击穿时间静态击穿电压:长时间作用在气隙上能使得气隙击穿的最低电压。
如果所加电压的瞬时值是变化的,或者所加电压的延续时间很短,则该气隙的击穿电压就不同于静态击穿电压(一般高于)静态击穿电压。
所以,应该说,对于某一气隙,当不同波形的电压作用时,将有相应不同的击穿时间和击穿电压。
一.静态击穿电压U0使气隙击穿的最小电压二.击穿时间tb从加压的瞬时起到气隙完全击穿为止的总时间由三部分组成1.t0 (升压时间):电压从零升到静态击穿电压U0所需的时间2.ts (统计时延):从电压达到U0 的瞬时起到气隙中形成第一个有效电子为止的时间。
3.tf (放电形成(发展)时延)从产生第一个有效电子的瞬时到气隙完全被击穿为止的时间这里所讲的有效电子是指该电子能发展一系列的电离过程,最后导致间隙完全击穿的那个电子。
气隙中出现的自由电子并不一定能成为有效的电子(有效电子--能发展一系列的游离过uU程,最后导致间隙完全击穿的那个电子)。
这是因为下列原因:有效电子:形成负离子扩散到间隙外游离中途衰亡4.tl (放电时延):tl =ts +tftl 的特点:根据电场的不同,tl具有分散性和随机性(1)在短间隙、均匀场中tf〈〈ts→tl =ts即:均匀电场的放电时延tl 主要是产生有效电子的时间,ts的长短具有统计性质,可取其平均值,称为平均统计时延。
影响ts的因素:电极材料、外施电压、短波光照射、电场情况(2)在长间隙不均匀场中,由于电场的不均匀性容易产生有效电子,使tf 〉〉ts →tl =tf即:不均匀长间隙电场中,先导放电的发展占放电时延的主要部分影响tf 的因素:间隙长度、电场均匀度、外加电压§3-2气隙的伏秒特性和击穿电压的概率分布一.标准试验电压波形对于不同性质、不同波形的电压,气隙的击穿电压是不同的。
高电压技术练习题第1章气体放电的基本物理过程1、气体中带电粒子的产生和消失有那些主要方式?产生方式[:1、原子的电离2 光电离碰撞电离热电离3、金属电极的表面电离4、负离子的产生]带电粒子的消失方式:[1)带电粒子在电场作用下作定向运动,到达电极时,消失于形成的外电路的电流中。
2)带电粒子因扩散现象而逸出气体放电空间。
3)当气体中异号的带电粒子相遇时,发生电荷的传递与中和,还原为原子或分子的过程称为复合。
2、试解释气体放电过程的α、γ系数。
电子的碰撞电离系数α: 一个电子沿着电场方向行走1cm长度,平均发生的碰撞电离次数正离子表面电离系数γ: 一个正离子碰撞阴极表面平均释放的自由电子数。
3、什么叫自持放电?简述汤逊理论的自持放电条件自持放电是指仅靠自身电场的作用而不需要外界游离因素来维持的放电。
外界游离因素是指在无电场作用下使气体中产生的少量带电质点的各种游离因素,如宇宙射线。
讨论气体放电电压、击穿电压时,都指放电已达到自持放电阶段。
汤生放电理论的自持放电条件用公式表达时为Y(eαs-1)=1此公式表明:由于气体中正离子在电场作用下向阴极运动,撞击阴极,此时已起码撞出一个自由电子(即从金属电极表面逸出)。
这样,即便去掉外界游离因素,仍有引起碰撞游离所需的起始有效电子,从而使放电达到自持阶段。
.自持放电: 仅能由电场的作用而维持的放电,称为自持放电。
即eαd-1个正离子到达阴极,从阴极电离出γ(eαd-1)电子,如果:γ(eαd-1)>=1上式为自持放电条件。
1.4、均匀电场和极不均匀电场间隙放电特性有何不同?间隙有哪些放电现象?均匀电场和极不均匀电场气隙放电特性有何不同?答:在均匀电场中,气体间隙内流注一旦形成,放电达到自持的程度,气隙就被击穿。
不均匀电场分稍不均匀和极不均匀,在同样极间距离时稍不均匀电场的击穿电压比均匀电场的均匀电场气隙的要低,在极不均匀电场气隙中自持放电条件即是电晕起始条件,由发生电晕至击穿的过程还必须升高电压才能完成。
第1章 气体介质的电气强度一、带电粒子在空气中运动的表征1、自由行程长度: 粒子在1cm 的行程中碰撞次数Z 的倒数λ即为该粒子的平均自由行程长度。
(两次碰撞间粒子经过的距离)(1)粒子的自由行程长度等于或大于某一距离x 的概率为:λ:粒子平均自由行程长度令x = λ,可见粒子实际自由行程长度等于或大于平均自由行程长度λ的概率为36.8%(2)由气体动力学可知,电子的平均自由行程长度:r :气体分子的半径;N :气体分子的密度。
由于,代入上式即得:P :气压,Pa ;T :气温,K ;K :波尔茨曼常数,k =1.38*10-23。
在大气压和常温下,电子在空气中的平均自由行程长度的数量级为10-5cm 。
2、带电粒子的迁移率:带电粒子在电场力驱动下,其速度υ与场强E 之比,称为迁移率: k = υ/ E它表示该粒子在单位场强下沿电场方向的漂移速度。
(1)电子与离子的迁移率相比较:• 电子的平均自由行程长度比离子大得多• 电子的质量比离子小得多因此,电子更易加速,其迁移率远大于离子。
3、扩散:热运动中,粒子从浓度较大的区域运动到浓度较小的区域,从而使分布均匀化,这种过程称为扩散。
(1)温度越高,气压越低,扩散进行的越快。
(2)电子的热运动速度大、自由行程长度大,所以其扩散速度也要比离子快得多。
4、带电粒子产生的物理过程(电离)(1)光电离:书上第12页 光子来源:外界高能射线,气体本身放电。
(2)热电离:书上第12页 气体中发生电离的分子数与总分子数的比值m 称为该气体的电离度。
当T>1000K 时,才需要考虑热电离; 当T>2000K 时,几乎全部空气分子都处于热电离状态。
(3)碰撞电离:电子在电场作用下与气体分子碰撞时,把自己的动能转给后者而引起碰撞电离。
(书上第12页) 电子在场强为E 的电场中移过x 的距离时所获得的动能为: m :电子的质量;e :电子的电荷量。
如果W 等于或大于气体分子的电离能W i ,该电子就有足够的能量去完成碰撞电离。
绪论高电压技术是一门重要的专业技术基础课;随着电力行业的发展,高压输电问题越来越得到人们的重视;高电压、高场强下存在着一些特殊的物理现象;高电压试验在高电压工程中起着重要的作用。
气体的绝缘特性与介质的电气强度研究气体放电的目的:了解气体在高电压(强电场)作用下逐步由电介质演变成导体的物理过程掌握气体介质的电气强度及其提高方法高压电气设备中的绝缘介质有气体、液体、固体以及其它复合介质。
气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。
由于空气中存在来自空间的辐射,气体会发生微弱的电离而产生少量的带电质点。
正常状态下气体的电导很小,空气还是性能优良的绝缘体;在出现大量带电质点的情况下,气体才会丧失绝缘性能。
自由行程长度单位行程中的碰撞次数Z的倒数λ即为该粒子的平均自由行程长度。
()λ-=xexP令x=λ,可见粒子实际自由行程长度大于或等于平均自由行程长度的概率是36.8%。
带电粒子的迁移率k=v/E它表示该带电粒子单位场强(1V/m)下沿电场方向的漂移速度。
电子的质量比离子小得多,电子的平均自由行程长度比离子大得多热运动中,粒子从浓度较大的区域运动到浓度较小的区域,从而使分布均匀化,这种过程称为扩散。
电子的热运动速度大、自由行程长度大,所以其扩散速度比离子快得多。
产生带电粒子的物理过程称为电离,是气体放电的首要前提。
光电离i W h ≥νc λν=气体中发生电离的分子数与总分子数的比值m 称为该气体的电离度。
碰撞电离附着:当电子与气体分子碰撞时,不但有可能引起碰撞电离而产生出正离子和新电子,而且也可能会发生电子与中性分子相结合形成负离子的情况。
电子亲合能:使基态的气体原子获得一个电子形成负离子时所放出的能量,其值越大则越易形成负离子。
电负性:一个无量纲的数,其值越大表明原子在分子中吸引电子的能力越大带电粒子的消失1到达电极时,消失于电极上而形成外电路中的电流2带电粒子因扩散而逸出气体放电空间3带电粒子的复合复合可能发生在电子和正离子之间,称为电子复合,其结果是产生一个中性分子;复合也可能发生在正离子和负离子之间,称为离子复合,其结果是产生两个中性分子。
第一章 气体放电的基本物理过程一、选择题1) 流注理论未考虑 的现象。
A .碰撞游离B .表面游离C .光游离D .电荷畸变电场2) 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3) 电晕放电是一种 。
A .自持放电B .非自持放电C .电弧放电D .均匀场中放电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游离的形式称为 。
A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离5) ______型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A.电工陶瓷B.钢化玻璃C.硅橡胶D.乙丙橡胶6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件?A.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨7) 污秽等级II 的污湿特征:大气中等污染地区,轻盐碱和炉烟污秽地区,离海岸盐场3km~10km 地区,在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少,其线路盐密为 2/cm mg 。
A .≤0.03 B.>0.03~0.06 C.>0.06~0.10 D.>0.10~0.258) 以下哪种材料具有憎水性?A . 硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D 金属二、填空题9) 气体放电的主要形式: 、 、 、 、10) 根据巴申定律,在某一PS 值下,击穿电压存在 值。
11) 在极不均匀电场中,空气湿度增加,空气间隙击穿电压 。
12) 流注理论认为,碰撞游离和 是形成自持放电的主要因素。
13) 工程实际中,常用棒-板或 电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。
14) 气体中带电质子的消失有 、复合、附着效应等几种形式15) 对支持绝缘子,加均压环能提高闪络电压的原因是 。
16) 沿面放电就是沿着 表面气体中发生的放电。
17) 标准参考大气条件为:温度C t 200=,压力=0b kPa ,绝对湿度30/11m g h = 18) 越易吸湿的固体,沿面闪络电压就越______19) 等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上__________含量的一种方法20) 常规的防污闪措施有: 爬距,加强清扫,采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题21) 简要论述汤逊放电理论。