气体的绝缘特性与介质的电气强度
1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？
1-2简要论述汤逊放电理论。
1-3为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？
1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的？
1-5操作冲击放电电压的特点是什么？
1-6影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？
1-7具有强垂直分量时的沿面放电和具有弱垂直分量时的沿面放电，哪个对于绝缘的危害比较大，为什么？
1-8某距离4m的棒-极间隙。在夏季某日干球温度=30℃，湿球温度=25℃，气压=99.8kPa的大气条件下，问其正极性50%操作冲击击穿电压为多少kV?（空气相对密度=0.95）
1-9某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时，其试验电压应为多少kV？
1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？
答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。
这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点
电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。
1-2简要论述汤逊放电理论。
答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于过程，电子总数增至个。假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（－1）个正离子。这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．按照系数的定义，此（－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出（－1）个新电子，则( -1)个正离子撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子，以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子，则放电达到自持放电。即汤逊理论的自持放电条件可表达为r( -1)=1或＝1。
1-3为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？
答:（1）当棒具有正极性时，间隙中出现的电子向棒运动，进入强电场区，开始引起电离现象而形成电子崩。随着电压的逐渐上升，到放电达到自持、爆发电晕之前，在间隙中形成相当多的电子崩。当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间，相对来说缓慢地向板极移动。于是在棒极附近，积聚起正空间电荷，从
而减少了紧贴棒极附近的电场，而略为加强了外部空间的电场。这样，棒极附近的电场被削弱，难以造成流柱，这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。
（2）当棒具有负极性时，阴极表面形成的电子立即进入强电场区，造成电子崩。当电子崩中的电子离开强电场区后，电子就不再能引起电离，而以越来越慢的速度向阳极运动。一部份电子直接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形成负离子。电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极，但由于其运动速度较慢，所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷，而在其后则是非常分散的负空间电荷。负空间电荷由于浓度小，对外电场的影响不大，而正空间电荷将使电场畸变。棒极附近的电场得到增强，因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电。
1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的？
答：图1-13表示雷电冲击电压的标准波形和确定其波前和波长时间的方法(波长指冲击波衰减至半峰值的时间)。图中O为原点，P点为波峰。国际上都用图示的方法求得名义零点。图中虚线所示，连接P点与0.3倍峰值点作虚线交横轴于点，这样波前时间、和波长都从算起。
目前国际上大多数国家对于标准雷电波的波形规定是：
，
图1-13 标准雷电冲击电压波形
－波前时间－半峰值时
间冲击电压峰值
1-5操作冲击放电电压的特点是什么？
答：操作冲击放电电压的特点：（1）U形曲线，其击穿电压与波前时间有关而与波尾时间无关；（2）极性效应，正极性操作冲击的50％击穿电压都比负极性的低；（3）饱和现象；（4）分散性大；（5）邻近效应，接地物体靠近放电间隙会显著降低正极性击穿电压。
1-6影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？
答：影响套管沿面闪络电压的主要因素有
（1）电场分布情况和作用电压波形的影响
（2）电介质材料的影响
（3）气体条件的影响
（4）雨水的影响
1-7具有强垂直分量时的沿面放电和具有弱垂直分量时的沿面放电，哪个对绝缘的危害比较大，为什么？
答：具有强垂直分量时的沿面放电对绝缘的危害比较大。电场具有弱垂直分量的情况下，电极形状和布置已使电场很不均匀，因而介质表面积聚电荷使电压重新分布所造成的电场畸变，不会显著降低沿面放电电压。另外这种情况下电场垂直分量较小．沿表面也没有较大的电容电流流过，放电过程中不会出现热电离现象，故没有明显的滑闪放电，因而垂直于放电发展方向的介质厚度对放电电压实际上没有影响。其沿面闪络电压与空气击穿电压的差别相比强垂直分量时要小得多。
1-8某距离4m的棒-极间隙。在夏季某日干球温度=30℃，湿球温度=25℃，气压=99.8kPa的大气条件下，问其正极性50%操作冲击击穿电压为多少kV?（空气相对密度=0.95）
答：距离为4m的棒-极间隙，其标准参考大气条件下的正极性50%操作冲击击穿电压 =1300kV。
查《高电压技术》可得空气绝对湿度。从而再由图3-1求得参数。求得参数 =1300/（500×4×0.95×1.1）=0.62，于是由图3-3得指数。
空气密度校正因数
湿度校正因数
所以在这种大气条件下，距离为4m的棒-极间隙的正极性50%操作冲击击穿电压为。
1-9某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时，其试验电压应为多少kV？
解：查GB311.1-1997的规定可知，35kV母线支柱绝缘子的1min 干工频耐受电压应为100kV，则可算出制造厂在平原地区进行出厂1min干工频耐受电压试验时，其耐受电压U应为
第二章液体的绝缘特性与介质的电气强度2-1电介质极化的基本形式有哪几种，各有什么特点？
2-2如何用电介质极化的微观参数去表征宏观现象？
2-3非极性和极性液体电介质中主要极化形式有什么区别？
2-4极性液体的介电常数与温度、电压、频率有什么样的关系？
2-5液体电介质的电导是如何形成的？电场强度对其有何影响？
2-6目前液体电介质的击穿理论主要有哪些？
2-7液体电介质中气体对其电击穿有何影响？
2-8水分、固体杂质对液体电介质的绝缘性能有何影响？
2-9如何提高液体电介质的击穿电压？
2-1电介质极化的基本形式有哪几种，各有什么特点？
答：电介质极化的基本形式有
（１）电子位移极化
图（1）电子式极化
（２）偶极子极化
图（2）偶极子极化
（a）无外电场时（b）有外电场时
1—电极2—电介质（极性分子）
2-2如何用电介质极化的微观参数去表征宏观现象？
答：克劳休斯方程表明，要由电介质的微观参数（N、 ）求得宏观参数—介电常数，必须先求得电介质的有效电场。
（１）对于非极性和弱极性液体介质，有效电场强度
式中，为极化强度（）。
上式称为莫索缔（Mosotti）有效电场强度，将其代入克劳休斯方程[式(2-11)]，得到非极性与弱极性液体介质的极化方程为
（２）对于极性液体介质，由于极性液体分子具有固有偶极矩，它们之间的距离近，相互作用强，造成强的附加电场，洛伦兹球内分子作用的电场≠0，莫索缔有效电场不适用。
2-3非极性和极性液体电介质中主要极化形式有什么区别？
答：非极性液体和弱极性液体电介质极化中起主要作用的是电子位移极化，偶极子极化对极化的贡献甚微；极性液体介质包括中极性和强极性液体介质，这类介质在电场作用下，除了电子位移极化外，还有偶极子极化，对于强极性液体介质，偶极子的转向极化往往起主要作用。
2-4极性液体的介电常数与温度、电压、频率有什么样的关系？
答：（１）温度对极性液体电介质的值的影响如图2-2所示，当温度很低时，由于分子间的联系紧密，液体电介质黏度很大，偶极子转动困难，所以小；随着温度的升高，液体电介质黏度减小，偶极子转动幅度变大，
随之变大；温度继续升高，分子热运动加剧，阻碍极性分子沿电场取向，使极化减弱，又开始减小。
（２）频率对极性液体电介质的值的影响
如图2-1所示，频率太高时偶极子来不及转动，因而值变小。其中相当于直流电场下的介电常数，f>f1以后偶极子越来越跟不上电场的交变，值不断下降；当频率f=f2时，偶极子已经完全跟不上电场转动了，这时只存在电子式极化，减小到，常温下，极性液体电介质的≈3～6。
2-5液体电介质的电导是如何形成的？电场强度对其有何影响？
答：液体电介质电导的形成：
（１）离子电导——分为本征离子电导和杂质离子电导。设离子为正离子，它们处于图２－５中A、B、C等势能最低的位置上作振动，其振动频率为υ，当离子的热振动能超过邻近分子对它的束缚势垒时，离子即能离开其稳定位置而迁移。
（２）电泳电导——在工程中，为了改善液体介质的某些理化性能，往往在液体介质中加入一定量的树脂，这些树脂在液体介质中部分呈溶解状态，部分可能呈胶粒状悬浮在液体介质中，形成胶体溶液，此外，水分进入某些液体介质也可能造成乳化状态的胶体溶液。这些胶粒均带有一定的电荷，当胶粒的介电常数大于液体的介电常数时，胶粒带正电；反之，胶粒带负电。胶粒相对于液体的电位一般是恒定的，在电场作用下定向的迁移构成“电泳电导”。
电场强度的影响
（１）弱电场区：在通常条件下，当外加电场强度远小于击穿场强时，液体介质的离子电导率是与电场强度无关的常数，其导电规律遵从欧姆定律。
（２）强电场区：在E≥107V/m的强电场区，电流随电场强度呈指数关系增长，除极纯净的液体介质外，一般不存在明显的饱和电流区。液体电介质在强电场下的电导具有电子碰撞电离的特点。
2-6目前液体电介质的击穿理论主要有哪些？
答：液体介质的击穿理论主要有三类：
（１）高度纯净去气液体电介质的电击穿理论
（２）含气纯净液体电介质的气泡击穿理论
（３）工程纯液体电介质的杂质击穿理论
2-7液体电介质中气体对其电击穿有何影响？
答：气泡击穿观点认为，不论由于何种原因使液体中存在气泡时，由于交变电压下两串联介质中电场强度与介质介电常数成反比，气泡中的电场强度比液体介质高，而气体的击穿场强又比液体介质低得多，所以总是气泡先发生电离，这又使气泡温度升高，体积膨胀，电离将进一步发展；而气泡电离产生的高能电子又碰撞液体分子，使液体分子电离生成更多的气体，扩大气体通道，当气泡在两极间形成“气桥”时，液体介质就能在此通道中发生击穿。
热化气击穿观点认为，当液体中平均场强达到107～108V/m时，阴极表面微尖端处的场强就可能达到108V/m以上。由于场致发射，大量电子由阴极表面的微尖端注入到液体中，估计电流密度可达105A/m2以上。按这样的电流密度来估算发热，单位体积、单位时间
中的发热量约为1013J/（s·），这些热量用来加热附近的液体，足以使液体气化。当液体得到的能量等于电极附近液体气化所需的热量时，便产生气泡，液体击穿。
电离化气击穿观点认为，当液体介质中电场很强时，高能电子出现，使液体分子C—H键（C—C键）断裂，液体放气。
2-8水分、固体杂质对液体电介质的绝缘性能有何影响？
答：（１）水分的影响
当水分在液体中呈悬浮状态存在时，由于表面张力的作用，水分呈圆球状（即胶粒），均匀悬浮在液体中，一般水球的直径约为10-2～10-4cm。在外电场作用下，由于水的介电常数很大，水球容易极化而沿电场方向伸长成为椭圆球，如果定向排列的椭圆水球贯穿于电极间形成连续水桥，则液体介质在较低的电压下发生击穿。
（２）固体杂质的影响
一般固体悬浮粒子的介电常数比液体的大，在电场力作用下，这些粒子向电场强度最大的区域运动，在电极表面电场集中处逐渐积聚起来，使液体介质击穿场强降低。
2-9如何提高液体电介质的击穿电压？
答：工程应用上经常对液体介质进行过滤、吸附等处理，除去粗大的杂质粒子，以提高液体介质的击穿电压。
第三章固体的绝缘特性与介质的电气强度3-1什么叫电介质的极化？极化强度是怎么定义的？
3-2固体无机电介质中，无机晶体、无机玻璃和陶瓷介质的损耗主要由那些损耗组成？
3-3固体介质的表面电导率除了介质的性质之外，还与那些因素有关？它们各有什么影响？
3-4固体介质的击穿主要有那几种形式？它们各有什么特征？
3-5局部放电引起电介质劣化、损伤的主要原因有那些？
3-6聚合物电介质的树枝化形式主要有那几种？它们各是什么原因形成的？
3-7均匀固体介质的热击穿电压是如何确定的？
3-8试比较气体、液体和固体介质击穿过程的异同。
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3-1什么叫电介质的极化？极化强度是怎么定义的？
答：电介质的极化是电介质在电场作用下，其束缚电荷相应于电场方向产生弹性位移现象和偶极子的取向现象。电介质的极化强度可用介电常数的大小来表示，它与该介质分子的极性强弱有关，还受到温度、外加电场频率等因素的影响。
3-2固体无机电介质中，无机晶体、无机玻璃和陶瓷介质的损耗主要由哪些损耗组成？
答：（１）无机晶体介质只有位移极化，其介质损耗主要来源于电导；
（２）无机玻璃的介质损耗可以认为主要由三部分组成：电导损耗、松弛损耗和结构损耗；
（３）陶瓷介质可分为含有玻璃相和几乎不含玻璃相两类，第一类陶瓷是含有大量玻璃相和少量微晶的结构，其介质损耗主要由三部分组成：玻璃相中离子电导损耗、结构较松的多晶点阵结构引起的松弛
损耗以及气隙中含水引起的界面附加损耗，tan相当
大。第二类是由大量的微晶晶粒所组成，仅含有极少量或不含玻璃相，
通常结晶相结构紧密，tan比第一类陶瓷小得多。
3-3固体介质的表面电导率除了介质的性质之外，还与哪些因素有关？它们各有什么影响？
答：介质的表面电导率不仅与介质的性质有关，而且强烈地受到周围环境的湿度、温度、表面的结构和形状以及表面粘污情况的影响。
（１）电介质表面吸附的水膜对表面电导率的影响
由于湿空气中的水分子被吸附于介质的表面，形成一层很薄的水膜。
因为水本身为半导体（m），所以介质表面的水膜将
引起较大的表面电流，使增加。
（２）电介质的分子结构对表面电导率的影响
电介质按水在介质表面分布状态的不同，可分为亲水电介质和疏水电介质两大类。
a) 亲水电介质：这种介质表面所吸附的水易于形成连续水膜，故表面电导率大，特别是一些含有碱金属离子的介质，介质中的碱金属离子还会进入水膜，降低水的电阻率，使表面电导率进一步上升，甚至丧失其绝缘性能。
b) 疏水电介质：这些介质分子为非极性分子所组成，它们对水的吸引力小于水分子的内聚力，所以吸附在这类介质表面的水往往成为
孤立的水滴，其接触角，不能形成连续的水膜，故
很小，且大气湿度的影响较小。
（３）电介质表面清洁度对表面电导率的影响
表面沾污特别是含有电解质的沾污，将会引起介质表面导电水膜的
电阻率下降，从而使升高。
3-4固体介质的击穿主要有哪几种形式？它们各有什么特征？
电气绝缘用玻璃的特性 1、机械性质：玻璃的破坏用由于拉伸应力从表画破裂，与其他显示脆性破坏的物质一样，其强度测定值的分散性一般都较大。例如，属于同一族的板玻璃试样的弯曲破坏强度为700一1600kgf／cm2。显示这样大分散性的玻璃强度，若着眼于其平均值时，则出于试样的尺寸、表面状态(有无伤痕)、热处理条件、化学处理条件、测定条件等不同而有很大的变动。因而一般来说，讨论玻璃的实用强度是非常困难的。 一般玻璃的实用强度、考虑要在其理论强度的1／100以下左右，有关其原因，格里菲恩(Griffith)认为，是由于在玻璃的表面上分布有细微的缺陷，在拉伸应力下，该缺陷会产生应力集中的缘故。这种GriffitL的裂纹理论用来说明玻璃的实用强度与理论强度的差，以及说明实用强度的尺寸效果是极其有效的。此外，由于空气冷却钢化，在玻璃的表层部分产生压缩应力后，施加外力时，由于其对产生的拉伸应力起抵消的作用，并带来防止玻璃表面Griffith裂纹的扩大的效果，例如纳钙玻璃的实用强度(拉伸强度)150kBgf／cm2，通过空气冷却钢化处理可使其强度提高到950 kgf/cm2左右。 2．电气性质：玻璃是典型的离子传导性物质，离了依电压而流动并传导电。通常，这种离于为—价的形成玻璃的氧化物离子．特别是Na+离子。例如，在玻璃中加Na2o，因Na+离子的移动度非常大，会产生介质损耗的增大和电阻率降低等现象。 一般，若引入碱的成分时，会看到与Na2O一样的特性变化，其变化程度Na2O是最显著的。这样，玻璃的介电特性和电阻率可以认为是大致决定于玻璃的成分。例如，为获得介电特性和电阻率均优异的玻璃，要像无碱玻璃那样，必须避免引入碱成分。 包括玻璃在内，一般绝缘物的绝缘击穿破坏即使在同一种物质中，往往既有基于热的原因，也有基于电子的原因。一般可认为玻璃完全是热的原因引起的。即由于加电压促使玻璃个电流流动而导致焦耳热加热，电阻率降低，再增加电流则由于产生发热的这种机制而使玻璃引起局部的热击穿。因而，一般介电特性处良好的，则电阻率接大的玻璃，有绝缘强度越高的趋向。又依试件的形状、尺寸
考点1：电介质的电气特性及放电理论 （一）气体电介质的击穿过程 气体放电可以分非自持放电和自持放电两种。20世纪Townsend在均匀电场，低气压，短间隙的条件下进行了放电试验，提出了比较系统的理论和计算公式，解释了整个间隙的放电过程和击穿条件。 1、汤逊放电理论的适用范围： 汤逊理论的核心是： (1)电离的主要因素是电子的空间碰撞电离和正离子碰撞阴极产生表面电离； (2)自持放电是气体间隙击穿的必要条件。 汤逊理论是在低气压、Pd值较小的条件下进行的放电实验的基础上建立起来的，这一放电理论能较好的解释低气压短间隙中的放电现象。因此，汤逊理论的适用范围是低气压短间隙(Pd<26 66kPa.cm)。在高气压、长气隙中的放电现象 无法用汤逊理论加以解释，两者间的主要差异表现在以下几方面： (1) 放电外形根据汤逊理论，气体放电应在整个间隙中均匀连续地发展。 低气压下气体放电发光区确实占据了整个间隙空间，如辉光放电。但在大气压下气体击穿时出现的却是带有分支的明亮细通道。 (2) 放电时间根据汤逊理论，闻隙完成击穿，需要好几次循环：形成电子崩，正离子到达阴极产生二次电子，又形成更多的电子崩。完成击穿需要一定的时间。但实测到的在大气压下气体的放电时间要短得多。 (3) 击穿电压当Pd值较小时，根据汤逊自持放电条件计算的击穿电压与实测值比较一致；但当Pd值很大时，击穿电压计算值与实测值有很大出入。 (4) 阴极材料的影响根据汤逊理论，阴极材料的性质在击穿过程中应起一定作用。实验表明，低气压下阴极材料对击穿电压有一定影响，但大气压下空气中实测到的击穿电压却与阴极材料无关。
由此可见汤逊理论只适用于一定的Pd范围，当Pd>26 66kPa. cm后，击穿过程就将发生改变，不能用汤逊理论来解释了。 2、流注理论 利用流注理论可以很好地解释高气压、长间隙情况下出现的一系列放电现象。 (1) 放电外形 流注通道电流密度很大，电导很大，故其中电场强度很小。 因此流注出现后，将减弱其周围空间内的电场，加强了流注前方的电场，并且这一作用伴随着其向前发展而更为增强。因而电子崩形成流注后，当某个流注由于偶然原因发展更快时，它就将抑制其它流注的形成和发展，这种作用随着流注向； 前推进将越来越强，开始时流注很短可能有三个，随后减为两个，最后只剩下一个流注贯通整个间隙了，所以放电是具有通道形式的。 (2) 放电时间 根据流注理论，二次电子崩的起始电子由光电离形成，而光子的速度远比电子的大，二次电子崩又是在加强了的电场中，所以流注发展更迅速，击穿时间比由汤逊理论推算的小的多。 (3) 阴极材料的影响 根据流注理论，大气条件下气体放电的发展不是依靠芷离子使阴极表面电离形成的二次电子维持的，而是靠空间光电离产生电子维持的，故阴极材料对气体击穿电压没有影响。 在Pd值较小的情况下，起始电子不可能在穿越极间距离后完成足够多的碰撞电离次数，因而难 e≥108所要求的电子数，这样就不可能出现流注，放电的自持只能依靠阴极上的 过程。以聚积到ad 因此汤逊理论和流注理论适用于一定条件下的放电过程，不能用一种理论来取代另一种理论，它们互相补充，可以说明广阔的Pd范围内的放电现象。 ‘ 3、不均匀电场中气体的击穿 稍不均匀电场中放电达到自持条件时发生击穿现象，此时气隙中平均电场强度比均匀电场气隙的要小，因此在同样极间距离时稍不均匀场气隙的击穿电压比均匀气隙的要低，在极不均匀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增高电压才能完成。 极不均匀电场有如下特征： (1) 极不均匀电场的击穿电压比均匀电场低；
【干货】电气设备绝缘的特性和缺陷 电气设备绝缘的特性和缺陷电气设备绝缘预防性 试验是保证设备安全运行的重要措施，本文从四种试验方法分析讨论测量电气设备绝缘的各种特性，从而判断其绝缘内部的缺陷。 1绝缘电阻的测量 最基本而常用的非破坏性试验方法：就是用兆欧表测量绝缘电阻。通常，电气设备的绝缘都是多层的，这些多层绝缘体，在外施直流电压下，就有吸收现象，即电流逐渐减小，而趋于某一恒定值(泄漏电流)。因为通过介质的电流与介质电阻的测量值成反比，故如被试品绝缘状况愈好，吸收过程进行得愈慢，吸收现象便愈明显，如被试品严重受潮或其中有集中性导电通道，由于绝缘电阻显著降低，泄漏电流增大，吸收过程快，这样流过绝缘的电流便迅速变为一较大的泄漏电流。因此可根据被试品的电流变化情况来判断被试品的绝缘状况。 当被试品绝缘中存在贯穿的集中性缺陷时，反映泄漏电流的绝缘电阻明显下降，用兆欧表检查时便发现。例如：变电站中的针式绝缘子最常见的缺陷是瓷质开裂，开裂后绝缘电阻明显下降，一般就可用兆欧表检测出来；而发电机的绝缘往往变动甚大，它和被试品的体积、尺寸、空气状况等有
关，往往难以给出一定的绝缘电阻值的判断标准。通常把处于同一运行条件下不同相的绝缘电阻进行比较，或是把这一测量的绝缘电阻和过去对它曾测得的绝缘电阻值进行比较 来发现问题；对于容量较大的设备如电机、变压器、电容器等可利用吸收现象来测量它们的绝缘电阻(即绝缘电阻测量值)随时间的变化以判断绝缘状况。吸收试验反映B级绝缘和B级浸胶绝缘的局部缺陷和受潮程度比较灵敏。发电机定子绝缘的吸收现象是十分明显的，通常用吸收比K来表示（即60s时兆欧表读数与15s时的读数之比）。由于K值是两个绝缘电阻之比故与设备尺寸无关，可有利于反映绝缘状态，完好干燥的绝缘，吸收现象明显，吸收比K常较大(大于1.3)；绝缘受潮时，吸收现象不明显，吸收比较小(接近于1)。 需要注意的是，有时当某些集中性缺陷虽已发展得很严重，以致在耐压实验中被击穿，但耐压试验前测出的绝缘电阻值和吸收比均很高，这是因为这些缺陷虽然严重，但还没有贯穿的缘故。因此只凭绝缘电阻的测量来判断绝缘状况是不可能的，还需要选择其它方法进行试验。 2泄漏电流试验 泄漏电流试验与绝缘电阻测量原理相同，只是前者在较高电压下进行(高于10kV)，通常是测量出试品在不同试验电压下的泄漏电流，做出泄漏电流I与试验电压U的关系曲线，
变压器绝缘材料电气性能的四个基本参数 变压器绝缘材料电气性能的四个基本参数包括绝缘电阻、介电系数、介质损耗因数和绝缘强度。 绝缘电阻 绝缘电阻的概念：绝缘材料的电阻是指绝缘材料在直流电压的作用下，加压时间较长，且使线路上的充电电流和吸收电流消失，只有漏电电流通过时的电阻值/一般规定为电压加上一分钟后，所测得的电阻值即绝缘电阻值。对于高电压大容量的变压器，测量绝缘电阻时规定为加压10分钟。 温度与绝缘电阻的关系 随着温度的升高，电阻率呈指数下降，这是因为当温度升高时，分子热运动加剧，分子得平均动能增大，使分子动能达到活化能得几率增加，离子容易转移。 湿度与绝缘电阻得关系 水分浸入电介质中，增加了导电离子，又能促进杂质及极性分子离解。因此绝缘材料随着湿度增大而下降，尤其是绝缘纸或绝缘纸板得绝缘电阻下降的幅度更大。 电介质表面水分对其表面电阻影响很灵敏，离子晶体极性材料等亲水物资对水的吸引力大于水分子间的内聚力，表面连续的水层降低表面电阻。因此电器设备由于受潮引起绝缘电阻降低，造成漏电电流过大而损坏设备。
杂质与绝缘电阻的关系电介质的杂质直接增加了导电离子，使电阻下降，杂质又容易混入极性材料中，促进极性分子离解使导电离子更多。 电介质表面受杂质污染，并吸附水分会使表面电阻率迅速下降、绝缘材料的绝缘电阻是反映材料中杂质多少的最灵敏的参数之一。在绝缘材料的标准中常常用测量体积电阻率的方法来衡量绝缘材料的 杂质含量，为了保证绝缘材料的绝缘水平，绝缘材料厂必须严格地控制生产环境的洁净度。 电场强度与绝缘电阻的关系 在电场强度不太高的情况下，电场强度对离子的转移能力和对电阻率的影响都很小。当电场强度增高时，离子的迁移能力随电场强度升高而增加，使电阻率下降，当电场强度升高到使电介质临近击穿时，由于出现大量电子迁移，使电阻率呈指数下降。 电介质损耗 在交流电压作用下，电介质中部分电能将转变为热能，这部分能量叫做介质损耗，它主要是由导电和缓慢松弛极化引起的，它又是导致电介质发生电击穿的根源。
电器的绝缘等级和防护等级 电器的绝缘等级和防护等级 一、 1、电机绝缘等级划分依据是按电动机所用绝缘材料的允许极限温度划分的。有Y、A、E、B、F、H、C等几个等级，各级的允许极限温度如下表。所谓允许极限温度是指电机绝缘材料的允许最高工作温度，它反应绝缘材料的耐热性能。 2、表：绝缘材料的绝缘等级允许极限温度 绝缘材料按耐热能力分为Y、A、E、B、F、H、C 7个等级，其极限工作温度分别为90、105、120、130、155、180℃、及180℃以上。 所谓绝缘材料的极限工作温度，系指电机在设计预期寿命内，运行时绕组绝缘中最热点的温度。根据经验，A级材料在105℃、B级材料在130℃的情况下寿命可达10年，但在实际情况下环境温度和温升均不会长期达设计值，因此一般寿命在15～20年。如果运行温度长期超过材料的极限工作温度，则绝缘的老化加剧，寿命大大缩短。所以电机在运行中，温度是寿命的主要因素之一。 二、 IP防护等级IP（INTERNATIONAL PROTECTION）防护等级系统是由IEC（INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION）所起草。将灯具依其防尘防湿气之特性加以分级。这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到灯具内之带电部分，以免触电。IP防护等级是由两个数字所组成，第1个数字表示灯具离尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示灯具防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高，两个标示数字所表示的防护等级如表一及表二。 表一：第一个标示特性号码（数字）所指的防护程度[-S第一个标示数字防护等级定义 0 没有防护对外界的人或物无特殊防护 1 防止大于50mm的固体物体侵入防止人体（如手掌）因意外而接触到灯具内部的零件。防止较大尺寸（直径大于50mm）的外物侵入。 2 防止大于12mm的固体物体侵入防止人的手指接触到灯具内部的零件防止中等尺寸（直径大12mm）的外物侵入。 3 防止大于2.5mm的固体物体侵入防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到灯具内部的零件。 4 防止大于1.0mm的固体物体侵入防止直径或厚度大于1.0mm的工具、电线或类似的细节小外物侵入而接触到灯具内部的零件。
四川蜀电集团有限公司兴源送变电分公司 送变电工程及供用电工程的设计、施工、调试、维修作业 为什么要严格要求电气设备的绝缘性 能 电气设备绝缘性能的好坏直接影响到电力系统的安全、可靠运行。为了保证电力系统长期安全、稳定运行，所有供、用电设备都必须做到在长期运行电压下有足够的绝缘强度，不发生绝缘故障而直接导致电力系统停电；同时要保证在电力系统中出现的各种过电压作用下，具有足够的绝缘强度，不会发生有害的放电导致绝缘破坏，从而保证电力系统的安全可靠支行。为此，所有供、用电设备都必须经过严格的绝缘试验。在生产制造过程中，必须通过各种型式试验，以考验设备绝缘是否达到设计要求，检验设备对于工频过电压、雷电冲击波电压、操作冲击波电压等是否具有规定水平以上的绝缘强度。同时，要进行各种绝缘特性的测试，发现生产工艺中出现的缺陷。电力设备运输到使用现场之后，必须经过一系列交接试验来检查设备经过运输过程、安装过程有否发生异常，以及绝缘特性恶化的迹象。在设备投入运行之后，根据不同设备的特点，要进行定期或不定期的各种绝缘试验，检查其绝缘是否受潮、老化以及发生局部放电等事故隐患，及时采取措施予以消除。设备经过一段时间运行后，需要做定期检修，更
换设备中的某些部件或单元，也必须通过绝缘试验来检验检修质量， 决定是否可以重新投入使用。 由此看来，能否通过绝缘试验是保证供、用电设备能否可靠运行的关键检验手段，而对于电力系统的运行人员，更重要的是如何对运行中的设备进行维护和管理，使电力设备的绝缘事故防患于未然，达 到电力系统安全运行的目的。 一、绝缘预防性试验的意义 预防性试验是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节，是保证电力系统安全运行的有效手段之一。通过定期（有些试验是根据需要进行）试验，掌握设备的绝缘性能的变化情况，及时发现内部缺陷，采取相庆措施进行维护与检修，保证设备的安全可靠运行。 绝缘试验的目的就是检验设备在长期额定电压作用下绝缘性能的 可靠程度，以及即使在外界过电压作用下，也不致发生有害的放电， 导致绝缘击穿。 绝缘试验一般可分为绝缘强度试验和绝缘性能试验。换句话说，可分为破坏性试验和非破坏性试验。破坏性试验如雷电冲击试验、操 作冲击试验、工频耐压试验，主要是考验设备的绝缘强度，发现较大 的制造工艺上失误、运输过程等环节中出现的变形、局部绝缘损坏、绝缘子断裂等集中性的缺陷。它能保证绝缘有一定的裕度，但这种试验对绝缘本身会有不同程度的损害。非破坏性试验主要是针对绝缘质
关于电气强度 请问大家，什么是电气强度？单位是什么啊？表征什么物理量？谢谢 悬赏分：0 - 解决时间：2019-7-15 19:18 提问者： tony_cool - 助理二级 最佳答案 在电气产品的检验中，电气强度试验是一项必做试验，它对考核电气产品的绝缘设计，材料选择，产品结构设计，内部布线及装配环节的电气安全质量有重要的意义。 一般情况下，引起电气强度试验击穿的原因有以下几种： 一、绝缘设计不合理。电气间隙或爬电距离的设计没有达到标准的要求，绝缘结构造 型不合理，绝缘材料选型不合理，由于此类原因的电气强度试验击穿往往带有普遍性。纠 正措施就必须从设计原理上进行更改。 二、绝缘材料不良。产品绝缘材料受到高温、电场和振动的影响使绝缘逐渐陈旧、老化，性能变坏，绝缘层局部有杂质、微小孔隙、裂缝都会引起电气强度试验击穿。纠正措 施必须选用良好绝缘材料，关键部位杜绝使用回料。 三、内部布线不合理。在内部布线中，线路应合理布局，布线槽应光滑无锐利棱边， 以免割伤内部导线的绝缘，在所有接线端子部位，应用绝缘套管，以使保护可靠，悬浮的 导线应用线夹固定，防止在运输或使用时振动引起脱落，导致电气强度试验击穿。纠正措 施必须加强工艺设计。 四、由于装配质量的疏忽导致电气强度击穿。在实际生产中，如果上述问题都作了严 密考虑的情况下，仍发生击穿，则问题肯定出在装配环节。企业装配工在装配加工中线头 露长了，装配位置偏了，线头端散丝脱出，绝缘体严重污染，固定金属物落入电器中等等，都会引起电气强度的击穿，造成安全隐患。纠正措施是加强员工培训、严肃工艺纪律和加 强质控点的检测。 一、 慨念： 1、绝缘的击穿——绝缘材料在电场的作用下丧失了绝缘性能而产生贯穿性的 导通或破坏。 （1）固体介质击穿，即永久丧失了绝缘性能； （2）气体介质击穿却表现为火花放电，外加电场一消失，气体自恢复绝 缘。 )[1]%7yaU+
气体的绝缘特性与介质的电气强度 1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？ 1-2简要论述汤逊放电理论。 1-3为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？ 1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的？ 1-5操作冲击放电电压的特点是什么？ 1-6影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？ 1-7具有强垂直分量时的沿面放电和具有弱垂直分量时的沿面放电，哪个对于绝缘的危害比较大，为什么？ 1-8某距离4m的棒-极间隙。在夏季某日干球温度=30℃，湿球温度=25℃，气压=99.8kPa的大气条件下，问其正极性50%操作冲击击穿电压为多少kV?（空气相对密度=0.95） 1-9某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时，其试验电压应为多少kV？ 1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？ 答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。 这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点
电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。 1-2简要论述汤逊放电理论。 答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于过程，电子总数增至个。假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（－1）个正离子。这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．按照系数的定义，此（－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出（－1）个新电子，则( -1)个正离子撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子，以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子，则放电达到自持放电。即汤逊理论的自持放电条件可表达为r( -1)=1或＝1。 1-3为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？ 答:（1）当棒具有正极性时，间隙中出现的电子向棒运动，进入强电场区，开始引起电离现象而形成电子崩。随着电压的逐渐上升，到放电达到自持、爆发电晕之前，在间隙中形成相当多的电子崩。当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间，相对来说缓慢地向板极移动。于是在棒极附近，积聚起正空间电荷，从