高电压与冲击大电流的产生

高电压技术概念总结篇一：高电压技术重点知识整理1.电介质的极化：1.）电子位移极化电介质中的带点质点在电场作用下沿电场方向做有限位移，无能量损耗2.）离子位移极化有极微量的能量损耗3.）转向极化4.）空间电荷极化2.电介质的介电常数代表电介质极化程度（气体d=1水d=81蓖麻油d=4.2）3.电介质的电导与金属电导的区别：1.）形成电导电流的带电粒子不同（金属导体：自由电子，电介质：离子）2.）带电粒子数量上的区别4.影响液体介质电导的因素：温度，电场强度。

5.电介质中的能量损耗：P?pV?E2??tg?V?U2?ctg?6.tgδ：介质损耗角，绝缘在交变电压作用下比损耗大小的特征参数7.四种形式电离的产生：撞击电离光电离热电离表面电离8.气体中带电质点的消失：1.）带电质点收电场力的作用流入电极并中和电量2.）带电质点的扩散3.）带电质点的复合9.自持放电：当场强超过临界场强Ecr值时，这种电子崩已可仅由电场的作用而自行维持和发展，不必再有赖于电离因素，这种性质的放电称为自持放电。

10.汤森德理论只是对较均匀电场和??S较小的情况下适用。

11.物理意义：一个电子从阴极到阳极途中因为电子崩（ɑ过程）而造成的正离子数为e这批正离子在阴极上造成的二次自由电子数（r过程）应为：r(e味着那个初始电子有了一个后继电子从而使放电得以自持。

12.帕邢定律：在均匀电场中，击穿电压Ub与气体相对密度?，极间距离S并不具有单独的函数关系，而是仅与他们的积有函数关系，只要??S的乘积不变，Ub 也就不变。

13.流柱放电流程：有效电子（经碰撞游离）——电子崩（畸变电场）——发射光子（在强电场作用下）——产生新的电子崩（二次崩）——形成混质通道（流柱）——由阳极向阴极（阳极流柱）或由阴极向阳极（阴极流柱）击穿14.电晕放电：电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式，他与其他形式的放电有本质的区别，电晕放电的电流强度并不取决于电源电路中的阻抗，而取决于电极外气体空间的电导，即取决于外施电压的大小，电极形状，极间距离，气体的性质和密度等。

浪涌电流是surge current；而冲击电流是inrush current。

surge current是EMS的一个测试项目，即雷击试验，通过特定的装置通过感容打入一个超大的电流脉冲，电源需要经受得起这个脉冲而不损坏；而inrush current是一入市电，特别是90/-90度输入电压高端时的电流第一个脉冲值，不能超过规定值。

浪涌电流的规定为：IEC 61000-4-5；国标里面为：GB/T 17626.5 电磁兼容试验和测量浪涌（冲击）坑扰度试验。

请问一下关于冲击电流的标准是什么样的呢？对于电流的限值是怎么规定的呢？？
浪涌电流指电源接通瞬间，流入电源设备的峰值电流。

由于输入滤波电容迅速充电，所以该峰值电流远远大于稳态输入电流。

电源应该限制AC开关、整流桥、保险丝、EMI滤波器件能承受的浪涌水平。

反复开关环路，AC输入电压不应损坏电源或者导致保险丝烧断。

浪涌电流同样也是指电网中出现的短时间象“浪”一样的高电压引起的大电流。

当某些大容量的电气设备接通或断开时间，由于电网中存在电感，将在电网产生“浪涌电压”，从而引发浪涌电流。

一般不管设备容量大小，都会存在浪涌电压，问题是小容量的设备产生的浪涌电压较小，不会产生多大的危害，因此常常被人们所忽略。

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。

碧口电厂机组并网瞬间无功冲击过大原因分析及处理方法摘要：自从2009年至2010年碧口水电厂将3台机的监控系统更换为南瑞公司生产的NC2000系统，同期装置随之更换为该公司生产的SJ-12C微机准同期装置，增加了同期并网时同期装置的自动调压和调频功能后，机组开机并网瞬间无功功率最大增加至50Mar（100MW机组）,无功冲击过大直接影响到机组的稳定运行。

关键词：机组；并网；同期；参数；误差；无功；冲击1、碧口电厂机组及其励磁调节系统概况碧口电厂是白龙江流域第一座投运发电的水力发电厂，是陕西、甘肃、四川电网交汇处装机容量最大的电源点。

工程以发电为主，兼有防洪。

装机容量3×100MW，为大（2）型工程，主要建筑物按Ⅱ级设计。

由于水电机组一次调频的响应速度及调频范围远高于火电机组，那么，作为处于电网重要地理位置、大容量、高参数水电机组在电网调峰、调频方面占有巨大优势。

碧口电厂机组实现一次调频功能，不但充分满足了机组安全稳定运行的要求，而且对保障甘肃电网安全可靠运行起到了重要影响。

碧口电厂机组及其励磁调节系统基本参数为：发电机型号为TS854/210-40;水轮机型号为HLA835d－LJ－419；额定容量为117650kV A；设计水头为73m；机组设计水头下额定出力为113300kW；额定转速为150r/min；励磁调节器为南瑞公司SA VR-2000系统；同期装置为南瑞公司SJ-12C微机准同期装置。

2、SA VR-2000基本原理励磁调节器的主要任务是维持发电机端电压恒定，为此，SA VR-2000励磁调节器需采集发电机机端三相交流电压、定子三相交流电流、转子电流等模拟量。

调节器通过模拟信号板将TV二次侧电压（100V）与TA二次侧电流（5A）信号进行隔离并转换为±5V的电压脉冲信号，然后传输给CPU模块上的A/D转换器，将模拟信号转换成数字信号。

通常在一个周波内（20ms）进行多点采样，然后计算出机端电压等测量量。

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。

第一章1.电介质的概念电介质：具备无传导电子绝缘体的物理特性，在电场中可发生极化的固体、液体、气体，总称为电介质。

绝缘的作用是将电位不等的导体分隔开，使其没有电气的联系能保持不同的电位。

区分：电介质、导体、半导体、磁性材料。

分类：气体：空气，SF6等；固体：陶瓷，橡胶，玻璃，绝缘纸等液体：变压器油；混合绝缘：电缆，变压器等设备按化学结构分：离子性电介质；极性电介质；弱极性及非极性电介质。

补充电介质的电气性能一切电介质在电场的作用下都会出现极化、电导和损耗等电气物理现象。

电介质的电气性能分别用以下几个参数来表示：介电常数εr:反映电介质的极化能力电导率γ(或电阻率ρ)：反映电介质的电导介质损耗角正切tgδ：反映电介质的损耗击穿场强E：反映电介质的抗电性能2.电介质的极化类型和特点定义：电介质在电场作用下产生的束缚电荷的弹性位移和偶极子的转向位移现象，称为电介质的极化。

效果：消弱外电场，使电介质的等值电容增大。

物理量：介电常数ε类型：电子位移极化；离子位移极化；转向极化；空间电荷极化。

电子位移极化极化机理：电子偏离轨道介质类型：所有介质建立极化时间：极短，10--15s极化程度影响因素：电场强度（有关）电源频率（无关）温度（无关）极化弹性：弹性消耗能量：无离子位移极化极化机理：正负离子位移介质类型：离子性介质建立极化时间：极短，10-12~10-13 s极化程度影响因素：电场强度（有关）电源频率（无关）温度（随温度升高而略有增加）极化弹性：弹性消耗能量：极微小转向极化极化机理：极性分子转向介质类型：偶极性介质建立极化时间：需时较长，10--2 s极化程度影响因素：电场强度（有关）电源频率（有关）温度（有关）极化弹性：非弹性消耗能量：有空间电荷极化极化机理：电子或正负离子移动介质类型：含离子和杂质离子的介质建立极化时间：很长极化程度影响因素：电场强度（有关）电源频率（低频下存在）温度（有关）极化弹性：非弹性消耗能量：有最明显的空间电荷极化是夹层极化。

冲击电流对发电机的影响及预防措施摘要：威尔信发电机为石油钻井行业常用辅助发电设备，为井场用电设备提供动力。

受钻井工况影响，使用中易出现运行不稳定导致产生冲击电流等现象，对发电机本身造成影响。

通过对使用中出现故障现象进行分析，查找产生冲击电流原因，提出解决措施，合理使用发电机。

关键词：发电机；冲击电流；压敏电阻；交流励磁1.故障现象及排除方法1.1故障现象。

黄河钻井土库曼工程70568钻井队所使用的威尔信发电机。

两台发电机参数均为：额定功率440KW、额定电压400V、操作控制屏为8808系列、自动电压调节板〔AVR〕R230。

两台发电机在并机运行过程中，1号发电机突然停机并报“低压卸载故障”。

停机后，再次启动该发电机发现，柴油机能够正常启动，转速也到达1500r/min，但检测发电机无电压输出重启后，自动停机，并再次报“低压卸载故障”。

1.2故障解决方法。

1.2.1采用替换法和逐段排除法检测。

根据故障现象并结合发电机励磁原理，故障可能发生在建立电压的励磁控制环节，遂采用替换法和逐步分段排除法，进行故障检测。

具体方法步骤如下：1.先对AVR进行检测。

受限于现场条件，该型号AVR〔R223〕没有备件，只能通过替换法判断该自动调压板的好坏。

将1#车AVR板拆装到2#发电机测试，2#发电机能够正常工作。

说明1#AVR板为正常。

2.对发电机进行充磁，当剩磁缺乏时，也会造成无法建立电压的故障。

将励磁机绕组两端接12VDC，持续10S左右。

然后开启发电机，依然没有电压输出。

3.判断交流励磁机绕组是否断路或与发电机外壳短路。

用万用表测量绕组阻值及对发电机外壳绝缘情况。

通过AVR板E+、E-两端子，测得绕组阻值为11.4欧姆〔正常阻值在10欧姆左右〕，绕组对发电机外壳绝缘阻值为无穷，绝缘良好，励磁机局部正常。

4.检测旋转整流二极管。

其结构为两个半圆环，三组二极管固定在整流盘上，并将整流盘固定在转子轴上。

撤除后，测得二极管正向导通性良好，导通阻值为450欧姆左右，反向阻值无无穷，二极管良好。

3 励磁涌流的大小3.1 合闸瞬间电压为最大值时的磁通变化在交流电路中，U=dΦ/dt，可见磁通Φ总是落后电压U90°相位角，如果U=Um*sin(ωt)，则Φ=Um/ω*cos(ωt)+C，分别为强迫分量和衰减的自由分量。

如果在合闸瞬间，电压正好达到最大值时，则磁通的瞬间值正好为零，即在铁芯里一开始就建立了稳态磁通。

在这种情况下，变压器不会产生励磁涌流。

3.2 合闸瞬间电压为零值时的磁通变化当合闸瞬间电压为零值时，它在铁芯中所建立的磁通为最大值(－Φm)。

可是，由于铁芯中的磁通不能突变，既然合闸前铁芯中没有磁通，这一瞬间仍要保持磁通为零。

因此，在铁芯中就出现一个非周期分量的磁通Φfz，其幅值为Φm。

这时，铁芯里的总磁通Φ应看成两个磁通相加而成。

铁芯中磁通开始为零，到1/2 T时，两个磁通相加达最大值，Φ波形的最大值是Φ1波形幅值的两倍。

；另外，如果合闸时铁芯还有剩磁Φ0，磁通Φ还会更大！实际运行中可达到2.7倍的Φm。

因此，在电压瞬时值为零时合闸情况最严重。

虽然我们很难预先知道在哪一瞬间合闸，但是总会介于上面论述的两种极限情况之间。

变压器绕组中的励磁电流和磁通的关系由磁化特性所决定，铁芯越饱和，产生一定的磁通所需的励磁电流就愈大。

由于在最不利的合闸瞬间，铁芯中磁通密度最大值可达2Φm，这时铁芯的饱和情况将非常严重，因而励磁电流的数值大增，这就是变压器励磁涌流的由来。

励磁涌流比变压器的空载电流大100倍左右，在不考虑绕组电阻的情况下，电流的峰值出现在合闸后经过半周的瞬间。

但是，由于绕组具有电阻，这个电流是要随时间衰减的。

对于容量小的变压器衰减得快，约几个周波即达到稳定，大型变压器衰减得慢，全部衰减持续时间可达几十秒。

综上所述，励磁涌流和铁芯饱和程度有关，同时铁芯的剩磁和合闸时电压的相角可以影响其大小。

当在电压过零时刻投入变压器时，会产生最严重的磁饱和现象，因此励磁涌流最大。

当在电压为峰值时刻投入变压器时，不会产生磁饱和现象，因此不会出现励磁涌流。

1-1、试比较电介质中各种极化的性质和特点。

在外电场的作用下，介质原子中的电子运动轨道将相对于原子核发生弹性位移，此为电子式极化或电子位移极化。

离子式结构化合物，出现外电场后，正负离子将发生方向相反的偏移，使平均偶极距不再为零，此为离子位移极化。

极性化合物的每个极性分子都是一个偶极子，在电场作用下，原先排列杂乱的偶极子将沿电场方向转动，显示出极性，这称为偶极子极化。

在电场作用下，带电质点在电介质中移动时，可能被晶格缺陷捕获或在两层介质的界面上堆积，造成电荷在介质空间中新的分布，从而产生电矩，这就是空间电荷极化。

补充：1、说明巴申定律的实验曲线的物理意义是什么？答：巴申曲线如下图所示：其物理意义在于：在均匀的电场中，击穿电压b U 是气体的相对密度δ、极间距离S 乘积的函数，只要S ⋅δ的乘积不变，b U 也就不变。

其原因可解释如下：假设S 保持不变，当气体密度δ增大时，电子的平均自由行程缩短了，相邻两次碰撞之间，电子积聚到足够动能的几率减小了，故b U 必然增大。

反之当δ减小时，电子在碰撞前积聚到足够动能的几率虽然增大了，但气体很稀薄，电子在走完全程中与气体分子相撞的总次数却减到很小，欲使击穿b U 也须增大。

故在这两者之间，总有一个δ值对造成撞击游离最有利，此时b U 最小。

同样，可假设δ保持不变，S 值增大时欲得一定的场强，电压必须增大。

当S 值减到过小时，场强虽大增，但电于在走完全程中所遇到的撞击次数己减到很小，故要求外加电压增大，才能击穿。

这两者之间，也总有一个S 的值对造成撞击游离最有利，此时b U 最小。

第一章1-4、电解质电导与金属电导本质区别为何？答：金属导电的原因是自由电子移动；电介质通常不导电，是在特定情况下电离、化学分解或热离解出来的带电质点移动导致。

1-6、某些电容量较大的设备经直流高压试验后，其接地放电时间要求长达5--10min ，为什么？答：由于介质夹层极化，通常电气设备含多层介质，直流充电时由于空间电荷极化作用，电荷在介质夹层界面上堆积，初始状态时电容电荷与最终状态时不一致；接地放电时由于设备电容较大且设备的绝缘电阻也较大则放电时间常数较大（电容较大导致不同介质所带电荷量差别大，绝缘电阻大导致流过的电流小，界面上电荷的释放靠电流完成），放电速度较慢故放电时间要长达5～10min 。

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。

涌流和冲击电流和短路电流的关系-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在现代电力系统中，电流是不可避免的重要组成部分。

涌流、冲击电流和短路电流是电力系统中常见的三种电流现象。

它们都具有不同的概念和特点，同时也存在一定的相互关系。

涌流电流是指突然接通电路时或在电路中发生故障时所产生的瞬态电流。

涌流电流的特点是电流瞬间达到较高峰值，然后逐渐衰减至稳定状态。

涌流电流的发生主要与电容、电感等电路元件的特性有关。

冲击电流是指突然断开电路时或在电路中以高频率开关开关操作时所产生的瞬态电流。

冲击电流的特点是电流瞬间达到较高峰值，并且其波形包含多个瞬态振荡。

冲击电流的产生主要与开关、变压器等电力设备的操作特性有关。

短路电流是指电路中出现短路故障时所产生的电流。

短路电流的特点是电流迅速增大，达到很高的峰值，并且持续时间较长。

短路电流的产生主要与电路中的短路故障以及电源的输出能力有关。

这三种电流现象在电力系统中均有可能对设备、线路和系统造成不良影响，如过电压、电弧、热损失等。

因此，了解涌流电流、冲击电流和短路电流之间的关系对于电力系统的设计、运行和保护都具有重要意义。

本文将重点讨论涌流电流与冲击电流、涌流电流与短路电流以及冲击电流与短路电流之间的关系，并探讨它们在电力系统中的影响与应对措施。

通过对这些关系的深入研究，我们可以为电力系统的设计与优化提供有价值的参考和指导。

文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分，每个部分都会详细探讨涌流电流、冲击电流和短路电流之间的关系。

在引言部分，我们将概述本文的主题以及涌流电流、冲击电流和短路电流的基本概念和特点。

同时，我们会明确本文的目的，即解释这些电流之间的关系，并提供相关的应用示例。

正文部分将分为三个小节，分别介绍涌流电流、冲击电流和短路电流的概念和特点。

在每个小节中，我们将详细解释这些电流的定义、产生原因以及其对电路和设备的影响。

同时，我们还将分析它们之间可能存在的相互关系和相互作用。

1 热游离：由气体的热状态引起的游离过程。

2 巴申定律：当气体和电极材料一定时，气息的击穿电压是气体的相对密度和气隙D乘积的函数。

3自持放电：不需要外界游离因素，靠电场本身就能维持的放电。

4 非自持放电：靠外界因素才能维持的放电。

5 电晕放电：是极不均匀电场特有的一种自持放电形式.6 极性效应：对于电极形状不对称的不均匀电场气隙，如棒—板间隙，棒的极性不同时，间隙的起晕电压和击穿电压各不相同，这种现象叫做极性效应。

7 统计时延：从电压达到Uo的瞬时起到间隙中形成第一个有效电子为止的时间8放电时延：从第一个有效电子的瞬时起到间隙完全被击穿为止的时间。

9伏秒特性：对某一冲击电压波形，间隙的击穿电压和击穿时间的关系为伏秒特性。

10 50%冲击放电电压：指多次施加某一波形和峰值一定的冲击电压波形时，间隙被击穿的概率为50%。

11累计效应：极不均匀电场中，当作用在固体介质上的电压为幅值较低或作用时间较短的冲击电压时，会在固体介质中形成局部或不完全击穿，这些不完全击穿施加一次击穿电压就向前延伸一步随着加压次数增加介质的击穿电压也随之下降。

12耐压试验：是指在绝缘上施加规定比工作电压高得多的试验电压，直接检验绝缘的耐受情况。

破坏性试验：耐压试验因所加的电压较高，可能是绝缘受到损伤，绝缘存在严重缺陷时还可能使绝缘发生击穿这类试验成为破坏性实验。

13非破坏性试验：绝缘特性试验因所加的电压较低，不会对绝缘造成损伤，故称为非破坏性试验。

14吸收比：是指被试品加压60秒时的绝缘电阻R与加压15秒的绝缘电阻R之比。

15泄漏电流：被试品加较高直流电压时，其上所流过的电流。

16电容效应：因回路电流在漏抗上产生的电压降落后被试品上的电压方向相反，从而使被试品上的电压的大小高于电源电压的大小。

17地面落雷密度：指每个雷暴日每平方公里地面上的平均落雷次数。

18阀式避雷器的灭弧电压：指保证避雷器能够在工频续流第一次过零值时灭弧的条件下，允许加在避雷器上的最高工频电压。

第一章一 带电质点的产生1质点的来源有两个：一是气体质点本身发生游离；二是位于气体中的金属发生表面游离。

2气体质点游离所需的能量成为游离能。

3金属表面游离所需的能量成为逸出功。

4游离有四种方式，①碰撞游离②光游离③热游离④表面游离二 带电质点的消失（形式）1带电质点的扩散2带点质点的复合3带点粒子在电场的驱动下作定向运动，在到达电极时，消失于电极上而形成外电路 的电流。

三 自持放电：均匀电场小气隙的放电，在电压较高时，即使取消了外界射线的作用，也能使放电靠外施电压自行维持下去，成为自持放电。

四、汤申德理论结论 ;①气隙的击穿电压与阴极材料和气体性质有关。

②均匀电场气隙的击穿电压不仅与气隙S有关，还和气体分子相对密度δ有关，是δ与S乘积的函数。

五 汤申德理论在长气隙放电中不适合原因1电离出的空间电荷对气隙电场的畸变汤申德没有考虑2没有考虑光子在放电过程中的作用。

六 流注的形成外施电压为气隙的最低击穿电压时，初崩辐射出来的光子照射到主崩尾部或头部产生二次电子崩，二次电子崩头部的电子与初崩的正空间点和汇合成为充满正负带电质点的混合通道，这个正电荷多余负电荷的混合通道称为流注通道，简称正流注。

外施电压比气隙的最低击穿电压高的多事，主崩头部发出的光是前方及尾部的部分中性点光游离，前方的光电子在畸变的电场作用下，向阳极运动产生二次电子崩，初崩头部负电荷与二次电子崩尾部正电荷汇合形成由阴极向阳极发展的负流注。

七 棒—板电极的极性效应对棒—板电极，在棒为不同极性时，由于空间点和对气隙的电场影响不同，从而将导致其击穿电压和电晕起始电压不同，这种现象成为棒—板电极的极性效应。

棒正板负时的击穿电压低于同间隙棒负板正时的击穿电压，而电晕其实电压则相反。

八 雷电冲击50%击穿电压（U50%）为了知道在冲击电压下空气间隙的击穿电压，应使波形保持不变，逐渐升高电压幅值。

在多次施加电压时，击穿有时发生，有时不发生。

施加电压越高，多次施加电压时气隙击穿的百分比越大。

⾼电压技术课后习题答案详解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deα个。

假设每次电离撞出⼀个正离⼦，故电极空间共有（deα－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γ的定义，此（deα－1）eα－1）个正离⼦在到达阴极表⾯时可撞出γ（d个新电⼦，则(deα-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(deα＝1。

eα-1)=1或γd1-3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。

1.1带电粒子的产生与消失电离：产生带电粒子的物理过程。

电力能：电力过程所需要的能量。

原子的激发（激励）：在外界因素作用下，气体原子获得外加能量时，一个或若干个电子有可能转移到离核较远的轨道上去的现象。

带电粒子的产生：碰撞电离（有碰撞引起的电离）光电离（由光辐射引起的气体原子或分子电离的现象）热电离（气体在热状态下引起的电离过程）表面电离（气体中的电子也可以由电场作用下的金属表面发射出来）。

这三种形式同时存在、相互作用，只是各种电离形式表现出的强弱不同。

空间电离：气体在间隙空间里带电粒子的产生过程。

逸出功：从金属电极表面发射电子需要的一定的能量。

去电离过程：当气体中发生放电时，与不断产生带电粒子的电力过程相反的过程。

气体去电离的基本形式：漂移（带电粒子在外电场的作用下做定向移动，消逝于电极面形成的回路电流，从而减少了气体中的带电粒子的现象）、扩散、复合、（吸附）。

1.2均匀电场中的气体放电均匀电场：在电场中，电场强度处处相等。

汤逊放电理论实验条件：均匀电场、低气压、短间隙。

自持放电：仅由电场的作用就能自行维持的放电。

非自持放电：需要外界电离因素才能维持的放电。

起始放电电压：放电由非自持转为自持的临界电压。

起始放电场强：起始放电电压对应的场强。

汤逊自持放电条件：电子碰撞电离形成电子崩是气体放电的主要过程，而放电是否由非自持转为自持，则取决于阴极表面是否释放出了二代电子。

光电离。

书图1.2巴申曲线：放电电压与放电距离d和气压p的乘积的曲线，呈U型。

巴申定律：高气压或真空都可提高击穿电压，工程上已广泛使用。

正流注：当外加电压较低时，电子崩需要整个间隙才能形成流注，这种流注是由阳极向阴极发展的。

负流注：外加电压高于击穿电压，流注由阴极向阳极发展。

流注放电理论：解释高气压长间隙以及不均匀电场中的气体放电现象。

1.3不均匀电场中的气体放电气体放电特征：稍不均匀电场的间隙击穿前看不到放电迹象，一旦出现自持放电，便立即导致整个间隙的击穿；极不均匀电场当外加电压达到某一临界时间时，首先出现电晕放电现象，当外加电压进一步增大时，电晕区也随之扩大，但气隙依然保持其绝缘状态没有被击穿。

第二章长线路中的暂态过程1、波阻抗与集中参数电阻有什么不同？答：线路波阻抗Z与数值相等的集中参数电阻相当，但在物理含义上是不同的，电阻要消耗能量，而波阻抗并不消耗能量，它反映了单位时间内导线获得电磁能量的大小。

2、冲击电晕对波过程有什么影响？为什么？答：冲击电晕增大导线有效半径，耦合系数得到增大；冲击电晕增大导线单位长度的对地电容C0，而不影响单位长度导线电感的大小，所以波阻抗减小（自波变，互波不变），波速减小；冲击电晕减小波的陡度、降低波的幅值特性，有利于防雷保护。

而采用分裂导线冲击电晕将减弱。

3、行波传到线路开路的末端时，末端电压如何变化？为什么？答：行波传到线路开路的末端时，即电压波为正的全反射，电流发生负的全反射，使末端的电压升高为入射电压的2倍。

从能量的角度解释，由于末端开路时，末端电流为零，入射波的全部能量转变为电场能量的缘故。

4、行波传到线路末端对地接有匹配电阻时，末端电压如何变化？为什么？答：线路末端接电阻R，且R=Z1时，反射电压为零，折射电压等于入射电压。

表明波到线路末端不发生反射，行波传到末端时全部能量都消耗在电阻R上了，这种情况称为阻抗匹配。

在进行高压测量时，在电缆末端接一匹配电阻，其值等于电缆波阻抗，就可以消除波传到电缆末端时的折、反射情况，从而正确的测量到来波的波形和幅值。

5、使用彼德逊法则的先决条件是什么？答：（1）波沿分布参数的线路射入；（2）波在该节点只有一次折、反射过程。

6、为什么一般采用并联电容、而不是串联电感的方法来降低来波陡度？答：都可以减少过电压波的波前陡度和降低极短过电压波的幅值，但是由于波刚传到电感时发生的正反射会使电感首端电压抬高，危及电感首端绝缘，所以一般采用并联电容、而不是串联电感的方法来降低来波陡度。

但有时也会利用串联电感来改善接前面的避雷器放电特性。

7、波产生损耗的因素：导线电阻引起损耗；导线对地电导引起损耗；大地电阻损耗；导线发生电晕引起损耗。