第二章习题和解答_高电压技术第二章气体介质的电气强度一、选择题1)SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是______。
A．无色无味性B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性2)冲击系数是______放电电压与静态放电电压之比。
A．25%B．50%C．75%D．100%3)在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面______有很大关系A．粗糙度B．面积C．电场分布D．形状4)雷电流具有冲击波形的特点：______。
A．缓慢上升，平缓下降B．缓慢上升，快速下降C．迅速上升，平缓下降D．迅速上升，快速下降5)在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压______。
A.．小B．大C．相等D．不确定二、填空题6)我国国家标准规定的标准操作冲击波形成______s 。
7)极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对______的阻挡作用，造成电场分布的改变。
8)下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段：、、。
9)调整电场的方法：______电极曲率半径、改善电极边缘、使电极具有最佳外形三、计算问答题10)保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？为什么？11)某1000kV工频试验变压器，套管顶部为球形电极，球心距离四周墙壁均约5m，问球电极直径至少要多大才能保证在标准参考大气条件下，当变压器升压到1000kV额定电压时，球电极不发生电晕放电？12)一些卤族元素化合物（如SF6）具有高电气强度的原因是什么？第二章气体介质的电气强度一、选择题1、D2、B3、A4、C5、A二、填空题6、250/25007、空间电荷8、先导、主放电、余光9、增大三、计算问答题10、保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。
这样，当有一过电压作用于两设备时，总是保护设备先击穿，进而限制了过电压幅值，保护了被保护设备11、此球形电极与四周墙壁大致等距离，可按照上述的同心球电极结构来考虑。
变压器的球电极为同心球的内电极，四周墙壁为同心球的外电极。
第二章气体介质的电气强度1气隙击穿特性的影响因素气体）气体种类：空气和高介电强度气体（SF6电压种类：持续作用电压（直流、交流）；冲击电压（雷电冲击、操作冲击）电场分布：电极形状、间隙距离、电压极性；当间隙距离相同时，电场越均匀击穿电压越高气体状态：一般要折算到标准大气状态第一节均匀和稍不均匀电场气隙的击穿特性3一、持续作用电压下气隙的击穿特性1、均匀电场中的击穿电压：a、分散性小直流、工频交流电压（也包括冲击电压）作用下击穿电压基本相同b、均匀电场中空气的电气强度大致为30kV(峰值)/cm经验公式为：d ：间隙距离；：空气相对密度；击穿电压峰值24.55()b U d d kV δδ=+δb U1、均匀电场气隙的击穿特性实验所得的均匀电场空气间隙的击穿电压特性2、稍不均匀电场中的击穿特性a、与均匀电场相似，分散性很小直流、工频交流（也包括冲击电压）作用下，击穿电压基本相同b、不同于极不均匀电场，一旦出现自持放电，立即导致气隙击穿，而不发生电晕现象c、稍不均匀电场不对称时，虽有极性效应，但不明显d、击穿电压和电场不均匀程度有极大关系，越均匀击穿电压越高稍不均匀电场中的击穿特性实例球间隙（高电压试验中用来测量高电压幅值的球隙测压器）和同轴圆筒（高压标准电容器和气体绝缘组合电器中的分相封闭母线筒等）由两个直径相同的球电极构成的气隙中，电场不均匀度随着球间距d与球极直径D之比的增大而增加a 、当d <D /4时，电场相当均匀，其击穿特性与均匀电场相似，直流、工频交流（也包括冲击电压）作用下的击穿电压大致相同；b 、当d >D /4时，电场不均匀度增大，击穿电场的分散性增大直径为D 的球隙的击穿电压U d 与气隙距离d 的关系3、极不均匀电场的击穿电压按电极的对称程度，主要有两种典型的极不均匀电场气隙：a、“棒—棒”气隙（“尖—尖”气隙）b、“棒—板”气隙（“尖—板”气隙）不同电压波形作用下，差异明显，分散性大；在直流电压下，极性效应明显，而在工频交流电压下“饱和”现象明显。
第2章气体放点的基本物理过程（这章比较重要,要记得知识点很多，要认真看）在第二章标题下面有一句话“与固体和液体相比·········”(1.电离是指电子脱离原子的束缚而形成自由电子、正离子的过程．电离是需要能量的，所需能量称为电离能Wi(用电子伏eV表示,也可用电离电位Ui=Wi/e表示)2。
根据外界给予原子或分子的能量形式的不同，电离方式可分为热电离、光电离、碰撞电离（最重要）和分级电离。
3.阴极表面的电子溢出：（1）正离子撞击阴极：正离子位能大于2倍金属表面逸出功。
（2)光电子发射：用能量大于金属逸出功的光照射阴极板。
光子的能量大于金属逸出功. （3)强场发射：阴极表面场强达到106V/cm（高真空中决定性）(4)热电子发射：阴极高温4。
气体中负离子的形成：电子与气体分子或原子碰撞时，也有可能发生电子附着过程而形成负离子，并释放出能量(电子亲合能）。
电子亲合能的大小可用来衡量原子捕获一个电子的难易,越大则越易形成负离子。
负离子的形成使自由电子数减少，因而对放电发展起抑制作用。
SF6气体含F,其分子俘获电子的能力很强，属强电负性气体，因而具有很高的电气强度。
5.带点质点的消失:（1)带电质点的扩散：带电质点从浓度较大的区域向浓度较小的区域的移动，使带电质点浓度变得均匀.电子的热运动速度高、自由行程大,所以其扩散比离子的扩散快得多。
(2)带电质点的复合：带异号电荷的质点相遇，发生电荷的传递和中和而还原为中性质点的过程，称为复合。
带电质点复合时会以光辐射的形式将电离时获得的能量释放出来,这种光辐射在一定条件下能导致间隙中其他中性原子或分子的电离。
6。
气体间隙中电流与外施电压的关系：第一阶段：电流随外施电压的提高而增大，因为带电质点向电极运动的速度加快复合率减小第二阶段：电流饱和，带电质点全部进入电极，电流仅取决于外电离因素的强弱(良好的绝缘状态）第三阶段：电流开始增大，由于电子碰撞电离引起的电子崩第四阶段自持放电：电流急剧上升放电过程进入了一个新的阶段（击穿)外施电压小于U0时的放电是非自持放电.电压到达U0后，电流剧增,间隙中电离过程只靠外施电压已能维持，不再需要外电离因素.自持放电7.电子碰撞电离系数α：代表一个电子沿电力线方向行经1cm时平均发生的碰撞电离次数。
