高电压和安全知识

高电压技术部分什么是绝缘材料？绝缘材料的作用有哪些？答：自然界有些物质的电阻率很高，一般大于107Ω·m,其导电能力极低，基本上认为是不导电的。

工程上把这种物质称为绝缘材料，如：云母、橡胶、陶瓷、电木、纸等。

绝缘材料也叫电介质。

绝缘材料主要用来隔离电位不同的导体，隔离带电的导体以保证人身安全。

在有些情况下，还能起支撑固体、灭弧、冷却散热、储能、改变电位梯度、防潮、以及保护导体等作用。

2、绝缘材料有哪几种分类方式？答：在电力系统中，绝缘材料常见的分类有4种：〔1)按材料的物理状态可分为：气体绝缘材料，液体绝缘料，弹性体绝缘材料，固体绝缘材料。

(2)按材料的化学成分可分为：有机绝缘材料，无机绝缘材料。

(3)按材料来源还可分为：天然的绝缘材料，人工合成的绝缘材料。

(4)按用途来分有：高压工程绝缘材料，低压工程绝缘材料。

3．电气设备中使用的绝缘油的作用和要求有哪些？答：绝缘油注入电气设备后，可以起到加强绝缘性能的作用，并且能在设备内循环，带走热量起散热的作用。

在有电弧产生的情况下，还可以起到灭弧作用。

对绝缘油的基本要求是：绝缘性能良好，物理性能和化学性能稳定，耐老化不含杂质和水分。

4．提高液体绝缘击穿电压的措施有哪些？答：（1）提高变压器油的品质：干燥、过滤、祛气。

（2）采用油—固体的组合绝缘：覆盖层、绝缘层、屏障。

5．固体绝缘击穿的种类有哪些？各有什么特点？答：固体绝缘的击穿种类有电击穿、热击穿和电化学击穿。

电击穿击穿电压高，与电场均匀程度有关，与环境无关；热击穿击穿电压较低，与环境和散热条件等因素有关；电化学击穿击穿电压低，与电压作用时间、绝缘工作条件和环境有很大关系。

6．什么叫电晕放电？有什么特点？答：在电场极不均匀的空气间隙中，随着所加电压的升高，在尖电极附近，电场强度首先达到引起游离的数字，间隙在这一区域内形成的自持放电就叫着电晕放电。

电晕放电伴随有声光热的效应。

电晕放电有能量损耗；电晕放电是稳定的、并没有击穿；电晕放电会产生新的化学物质，对电气设备有腐蚀作用。

7．什么叫沿面放电？答：沿着固体介质表面的气体放电叫沿面放电，当沿面放电贯穿两极时，称为沿面闪络。

例如，输电线路绝缘子表面的放电。

8．什么是电气设备预防性试验？答：电力设备预防试验是指对已投入运行的设备按规定的试验条件（如规定的试验设备、环境条件、试验方法和试验电压等）、试验项目、试验周期所进行的定期检查或试验，以发现运行中电力设备的隐患、预防发生事故或电力设备损坏。

它是判断电力设备能否继续投入运行并保证安全运行的重要措施。

9．电气绝缘试验的目的和意义是什么？答：电气绝缘试验是保证电气设备绝缘安全运行的重要措施，通过试验，发现绝缘缺陷，及时加以检修和消除，避免绝缘在运行过程中发生击穿，造成事故。

10．什么叫绝缘在线监测？绝缘在线监测的意义是什么？答：绝缘在线监测是指在不影响电力设备运行的条件下，即不停电对电力设备的运行工况和（或）健康状况连续或定时进行的监测。

绝缘在线监测可以连续随时的监测绝缘状态，能及时发现绝缘中潜伏的缺陷，能大大降低绝缘运行时的事故率；可以减少试验工作量，提高工作效率；可以不停电试验，提高经济性。

11．电气设备预防性试验的方法和项目有哪些？答：(1)按对电力设备绝缘的危险性分：1)非破坏性试验。

在较低电压（低于或接近额定电压）下进行的试验称为非破坏性试验。

主要指测量绝缘电阻、泄漏电流和介质损耗因数等电气试验项目。

由于这类试验施加的电压较低，故不会损伤电力设备的绝缘性能，其目的是判断绝缘状态，及时发现可能的劣化现象。

2）破坏性试验。

在高于工作电压下所进行的试验称为破坏性试验。

试验时在电力设备绝缘上施加规定的试验电压，考验对此电压的耐受能力，因此也叫耐压试验。

它主要是指交流耐压和直流耐压试验。

由于这类试验所加电压较高，考验比较直接和严格，但也有可能在试验过程中给绝缘造成一定的损伤。

(2)按停电与否分：1)常规停电预防性试验。

这就是通常所说的预防性试验。

2)在线监测。

它是指在不影响电力设备运行的条件下，即不停电对电力设备的运行工况和（或）健康状况连续或定时进行的监测，通常是自动进行的。

(3)按测量的信息分：1)电气法。

是指测量各种电信息的方法。

如测量泄漏电流、介质损耗因数等。

2)非电气法。

是指测量各种非电信息的方法。

如油中溶解气体色谱分析和油中含水量测定等。

12．如何通过绝缘预防性试验的结果判断绝缘缺陷？答：（1）与规程进行比较；（2）与历史记录进行比较；（3）同类设备比较；（4）相间比较。

13．为什么要测量电力设备的绝缘电阻？答：电力设备的绝缘是由各种绝缘材料构成的。

通常把作用于电力设备绝缘上的直流电压与流过其中稳定的体积泄漏电流之比定义为绝缘电阻。

显然，电力设备的绝缘电阻高表示其绝缘良好，绝缘电阻下降，表示其绝缘已经受潮或发生老化和劣化，所以测量绝缘电阻可以及时发现电力设备绝缘是否存在整体受潮、整体劣化和贯通性缺陷。

14．为什么要测量电力设备的泄漏电流？答：测量电力设备的泄漏电流与测量其绝缘电阻的原理相同，只是由于测量泄漏电流时所施加的直流电压较兆欧表的额定输出电压高，测量中所采用的微安表的准确度较兆欧表的高，加上可以随时监视泄漏电流数值的变化，所以它发现绝缘的缺陷较测量绝缘电阻更为有效。

经验证明，测量泄漏电流能发现电力设备绝缘贯通的集中缺陷、整体受潮或有贯通的部分受潮以及一些未完全贯通的集中性缺陷，开裂、破损等。

15．电力设备预防性试验记录通常包括哪些内容？答：电力设备预防性试验的原始数据的完整性是分析判断试验结果的重要依据，应当认真对待。

其记录通常应包括下列内容：(1)试验名称和目的要求；(2)试验时间和大气条件，如温度、气压和湿度等；(3)被试设备铭牌和运行编号；(4)试验接线和试验设备或重要仪器等实际布置的示意图，关键性仪器设备编号；(5)试验部位、试验项目和试验原始数据；(6)主要试验人员姓名；(7)试验记录人和试验负责人的审核签名。

16．什么叫绝缘的吸收比？什么叫绝缘的极化指数？答：吸收比是对绝缘加压60秒所对应的绝缘电阻与15秒所对应的绝缘电阻之比；极化指数是绝缘加压10分钟所对应的绝缘电阻与1分种所对应的绝缘电阻之比。

17．什么叫电力系统过电压？过电压是怎样分类的？答：电气设备在正常运行时，所受电压为其相应的额定电压。

但由于某种原因可能发生电压升高现象，以致引起电气设备的绝缘遭到破坏，把对绝缘有危险的电压统称为过电压。

电力系统过电压分为内部过电压和外部过电压。

外部过电压分为直击雷过电压和感应雷过电压，其时间短，幅值高；内部过电压分为操作过电压、谐振过电压和工频过电压，时间长，幅值与系统运行电压有关。

18．电气装置接地按照用途分为哪几种？答：(1）工作接地：在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地〔如中性点直接接地或经其他装置接地等）。

(2)保护接地：电气装置的金属外壳、配电装置的架构和线路杆塔等由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设置的接地。

(3)雷电保护接地：为雷电保护装置（避雷针，避雷线和避雷器等）向大地泄放雷电流而设的接地。

(4)防静电接地：为防止静电对易燃油，天然气贮罐和管道等的危险作用而设的接地。

19．电力系统中避雷针的作用是什么？避雷器的作用是什么？答：电力系统中避雷针的作用是防止雷电直击发电厂、变电站、电气设备等供配电设施；电力系统中避雷器的作用是限制系统中出现的过电压。

20．输电线路上避雷线的作用有哪些？答：（1）防止雷直击导线；（2）对导线有屏蔽作用，降低输电线路上的感应过电压；（3）有分流作用，降低雷击杆塔顶部时的塔顶电位；（4）有耦合作用，降低绝缘子串上的电压。

21．输电线路的防雷措施有哪些？答：（1）架设避雷线；（2）降低杆塔接地电阻；（3）架设耦合地线；（4）采用不平衡绝缘；（5）装设自动重合闸；（6）采用消弧线圈接地方式；（7）装设避雷器；（8）加强绝缘。

22．发电厂、变电所直击雷保护的原则是什么？答：（1）发电厂、变电所所有的设备（包括房屋、水工建筑）均应处于避雷针、线的保护范围之内。

(2)不因避雷针、线落雷电位升高，对设备放电（反击）。

23．电力系统中的避雷器有哪几种？各有什么特点？答：电力系统中避雷器有管型避雷器、阀型避雷器、氧化锌避雷器。

管型避雷器：结构简单，价格低廉；但伏秒特性陡，不能与设备的伏秒特性配合；动作后产生截波，损坏带绕组设备的纵绝缘；所以一般只用于线路的保护；阀型避雷器：伏秒特性平坦，容易与设备的伏秒特性配合；动作之后不产生截波，能保护带绕组的设备。

但如动作后的残压过高同样会使设备绝缘损坏。

用于发电厂、变电所的保护。

氧化锌避雷器：具有理想的非线性伏安特性，无间隙，无续流，通流容量大，可以限制操作过电压和直流系统；设备上承受的过电压低；体积小、重量轻，结构简单，运行维护方便，使用寿命长，造价低，目前使用相当广泛。

24．什么叫电力系统内部过电压？答：电力系统中由于断路器的操作、故障或其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部电磁能量的转化或传递而引起的电压升高。

25．什么叫输电线路的雷击跳闸率？输电线路的耐雷水平？答：每年每百公里输电线路因雷击而引起的跳闸次数。

雷击输电线路时，输电线路能承受的不发生绝缘闪络的最大的雷电流幅值。

26．电力系统电能的输送为什么要采用高压？答：（1）减少输电线路上的电能损失，提高系统的经济性；（2）防止电气设备因电流过大而损坏；（3）提高线路的输送容量，也是系统稳定的要求。

27．我国的特高压是怎样定义的？答：特高压电网指的交流1000kV电网，或直流±800kV电网。

28．输电电压与线路输电能力的关系如何？答：理论上，输电线路的输电能力与线路电压的平方成正比，与输电线路的波阻抗成反比。

一般来讲，不同电压等级输电线路的波阻抗，随电压升高有所减少，但变化不大。

在估计不同电压等级、相同输电距离的输电能力时，可近似认为它们的波阻抗相同。

在估算线路的送电能力时，可以认为电压升高一倍，功率输送能力提高4倍。

若考虑输电线路的波阻抗变化情况，其输送能力的提高将大于4倍。

29.为什么要在电力电容器与其断路器之间装设一组氧化锌（ZnO）避雷器?答：装设氧化锌（ZnO）避雷器可以防止电力电容器在拉、合操作时可能出现的操作过电压，保证电气设备的安全运行。

30.为什么电缆线路停电后用验电笔验电时，短时间内还有电?答：电缆线路相当于一个电容器，停电后线路还存有剩余电荷，对地仍然有电位差。

若停电立即验电，验电笔会显示出线路有电。

因此必须经过充分放电，验电无电后，方可装设接地线。

31.220kV阀型避雷器上部均压环起什么作用?答：加装均压环后，使避雷器电压分布均匀。