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：δωδωεCtg U V tg E pV P 22===
6.tg δ：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cr E 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 ?δ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1-d
e α
这批正离子在阴极上造成的二次自由电子数（r 过程）应为：)1(-d
e r α如果它等于1就意
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b U 与气体相对密度δ，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 ?δ的乘积不变，b U 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。 15.不均匀电场气隙的击穿：短气隙击穿（极性效应）长气隙的击穿（先导放电）
16.先导过程：当气隙距离较长时，（约1m 以上），存在某种新的，不同性质的放电过程，称为先导过程
17.雷电放（长气隙放电）电包括雷云对大地，雷云对雷云和雷云内部放电现象 18.下行的负极性雷通常可以分为三个主要阶段，即先导放电，主放电和余光放电 19.击穿时间：
1.）升压时间t0——电压从0升到静态击穿电压U0所需时间
2.）统计时延ts ——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.）放电发展时间tf ——从形成第一个有效电子的瞬时起到气隙完全被击穿为止的时间 20.影响平均统计延时的因素： 1.）电极材料 2.）外施电压 3.）短波光照射
4.）电场情况
21.影响放电发展时间的因素： 1.）间隙长度 2.）电场均匀度 3.）外施电压
22.击穿电压公式：S S U b δδ53.64.24+= [KV （peak ）] 23.提高气隙击穿电压的方法： 1.）改善电场分布 2.）采用高度真空 3.）增高气压
4.）产用高耐电强度气体
5.）SF6气体的应用
24.电击穿：由于电场的作用使介质中的某些带电质点积聚的数量和运动的速度达到一定程度，使介质失去了绝缘性能，形成导电通道，这样的击穿称为电击穿。
25.热击穿：在电场的作用下，介质内的损耗发出的热量多于散逸的热量，使介质温度不断上升，最终照成介质本身的破坏，形成导电通道，这样的击穿称为热击穿。 26.影响固体电介质击穿电压的因素 1.）电压作用时间的影响 2.）温度的影响
3.）电场均匀度和介质厚度的影响
4.）电压频率的影响
5.）受潮度的影响
6.）机械力的影响
7.）多层行的影响
8.）累积效应的影响
27.固体介质的老化中最主要的是：电老化，热老化和综合性的环境老化 28.影响液体电介质击穿电压的因素 1.)液体介质本身品质的影响 2.）电压作用时间的影响 3.）电场情况的一影响 4.）温度的影响
5.）压强的影响
29.油本身的某些品质因素对耐电压强度的影响 1.）化学成分 2.）含水量 3.）含纤维量
4.）含炭量
5.）含气量
30.提高液体电介质击穿电压的方法
1.）提高并保持油的品质
2.）覆盖
3.）绝缘层
4.）极间障
31.提高并保持油的品质的方法
1.）压力过滤法
2.）真空喷雾法
3.）吸附剂法
32.电气设备绝缘试验：
1.）耐压试验（破坏性试验）模范设备绝缘在运行中可能受到的各种电压，对绝缘施加与之相等的或更为严峻的电压，从而考验绝缘耐受这i类电压的能力。
2.）检查性试验（非破坏性试验）测定绝缘某些方面的特性，并据此间接地判断绝缘状况
33.绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一，通常都用兆欧表来测量绝缘电阻
34.测量绝缘电阻能有效的发现下例缺陷：
1.)总体绝缘质量欠佳
2.）绝缘受潮
3.）两极间有贯穿性的导电通道
4.）绝缘表面情况不良
测量绝缘电阻不能发现下例缺陷：
1.）绝缘中的局部缺陷（入非贯穿性的局部损伤，含有气泡等）
2.）绝缘的老化（因为老化了的绝缘其绝缘电阻还可能是相当高的）
35.测定泄露电流于兆欧表相比具有以下特点：
1.）所加直流电压较高，能揭示兆欧表不能发现的某些绝缘缺陷
2.) 所加直流电压是逐渐升高的，则在升压过程中，从所测电流与电压关系的线性度，即可指示绝缘情况
3.）兆欧表刻度的非线性度很强，尤其在接近高量程段，刻度甚密，难以精确分辨，微安表的刻度则是基本上是线性的，能精确读取。
36.测δ
tg的方法有很多种，瓦特法，电桥法，不平衡电桥法等，其中以电桥法的准确度为
最高，最通用的是西林电桥法。
37.测δ
tg能有效的发现绝缘的下例缺陷：
1.）受潮
2.）穿透性导电通道
3.）绝缘能含气泡的电离，绝缘分层，脱壳
4.）绝缘老化劣化，绕组上附积油泥
5.）绝缘油脏污，劣化等
但是对于下例缺陷，δ
tg法是很少有效果的：
1.）非穿透性的局部损坏
2.很小部分绝缘的老化，劣化
3.个别的绝缘弱点
38.局部放电的测试分为：直接法和平衡法
39.较准确的测压法是直接测被试品两端的高压，主要有： 1.）测量球隙
2.）静电电压表（s.v ）
3.）分压器配用低压仪表
4.）高压电容器配用整流装置 40.直流高压的测量 1.）棒隙或球隙
2.）电阻分压器配合低压仪表
3.）用高值电阻与直流电流表串联
4.）静电电压表
41.冲击高压试验（冲击电压发生器原理电路图） A G B Rf F
接整流 C0 Rt Cf T.O.
电源
42.架空线的波阻抗z r
h Iog
r
h In
r
h n
z 21382602210
0==I ∏
=
εμ （Ω）
43.无损单导线线路波过程的基本规律由以下方程决定 ???
??
??
?-=?=+=+=f f q q f q f q i z u i z u i i i u u u 44.无限长直角波通过电感后改变为一指数波头的行波，串联电感起了来波上升速率的作用。 45.为了降低入侵波的陡度可以使用串联电感或并联电容的措施，对于波阻抗很大的设备（如发电机）要想用串联电感来降低入侵波陡度一般是有困难的，通常用并联电容的方法。 46.雷电流：流经被击物体的电流iz 与被击物体的阻抗zj 有关，zj 越大则iz 越小，反之则iz 越大，当zj=0时，流经被击物体的电流呗定义为雷电流，用iL 表示。（雷电通道波阻抗z0=300欧姆）
47.描述脉冲波形的主要参数有：峰值，波前时间和半峰值时间。 48.雷暴日是一年中有雷电的日数，雷暴小时是一年中有雷电的小时数。 49.避雷针保护范围 1.)单只避雷针：
??
?????=<=≥
)p 2h -(1.5h 2h )p h -(h 2
x x x x x x r h
r h
h 时，当时，当h 为避雷针高度，hx 为被保护物体高度p 为高度影响
系数（h ≤30m 时，p=1,30 p 5.5= 。Rx 为保护半径） 50.避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备 51.避雷线的作用是保护输电线路 52.避雷针的作用是保护集中场所的设备 53.阀型避雷器的基本元件为间隙和非线性电阻，阀片的电阻值与流过的电流有关，具有非线性特征，电流越大电阻越小。 54.避雷器的选用：选用避雷器时，应是避雷器的额定电压与安装该避雷器的电力系统的电压等级相同，并且应是避雷器的灭弧电压大于其安装处母线上可能出现的最高工频电压。 55.避雷器的保护性能一般以保护比（残压/灭弧电压）来说明，保护比越小，说明残压越低或灭弧电压越高，则避雷器的保护性能越好。 56.接地可以分为工作接地、保护接地和防雷接地。 57.输电线路上出现的大气过电压有两种：一种是雷直击于线路引起的，称为直击雷过电压；一种是雷击线路附近地面，由于电磁感应所引起的，称为感应雷过电压。 58.雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电电流幅值称为“耐雷水平”，以kV 为单位。 59.每100km 线路每年由雷击引起的跳闸次数称为“雷击跳闸率。” 60.输电线路的感应雷过电压分为：雷击线路附近大地时，线路上的感应雷过电压和雷击线路杆塔时，导线上的感应过电压。 61.雷直击于有避雷线线路的情况可以分为三种，即雷击杆塔塔顶、雷击避雷线档距中间和雷绕过避雷线击于导线——称为“绕击”。 62.雷击杆塔塔顶次数与雷击线路总次数的比值称为击杆率g 。 63.塔顶电位 dt di L i R dt di L i R u L gt L ch gt gt gt ch td ββ+=+?= 64.塔顶电位幅值U td )6 .2(gt ch L td L R I U + =β 65.建弧率定义：冲击闪络转为稳定工频电弧的概率称为建弧率。 (%)145.475 .0-=E η 66.输电线路的防雷措施有：架设避雷线，降低杆塔接地电阻，架设耦合地线，采用不平衡绝缘方式，装设自动重合闸，采用消弧线圈接地方式，装设管型避雷器，加强绝缘。 67.发电厂和变电所的主要防雷措施：在发电厂、变电所内装设阀型避雷器以限制入侵雷电波的幅值，使设备上的过电压不超过其冲击耐压幅值；在发电厂、变电所的进线上设置进线保护段，以限制流经避雷器的雷电流和限制入侵雷电波的陡度；对直接与架空线相连的旋转电机（称直配电机）在电机母线上装设电容器，限制入侵雷电波陡度以保护电机匝间和中性点绝缘。 67.避雷线的保护角应为?20左右。 68.进线段的耐雷水平 额定电压 35kV 66kV 110kV 220kV 330kV 500kV 耐雷水平 30kA 60kA 75kA 110kA 150kA 175kA 69.发电厂厂房一般不装设避雷针，以免发生反击事故和引起继电保护的误动作。 70.???? ???? ????? ??????? ?? ? ??? ?? ? ?? ? ?? ?? ?????????断续电弧接地过电压切断空载变压器过电压空载线路合闸过电压切断空载线路过电压操作过电压参数谐振过电压铁磁谐振过电压 线性谐振过电压谐振过电压升高 甩负荷引起的工频电压电压升高不对称短路引起的工频空载长线的电容效应工频电压升高暂时过电压内部过电压 71.比较电介质中各种极化的性质和特点 72.电介质电导与金属电导的本质区别： 1‐4 电导形式 电导率 金属导体 （自由电子）电子电导 γ很大 气体，液体，固体（自由电子、正离子、负离子、杂质电导、自身离解、杂质、离子） 离子电导 γ很小 ρ很大 73.总结比较各种检查性试验方法的功效： 非破坏性试验，即检查性试验，包含的种类：绝缘电阻试验、介质损耗角正切试验、局部放电试验、绝缘油的气相色谱分析等 极化种类 产生场合 所需时间 能量损耗 产生原因 电子式极化 任何电介质 10-15 s 无 束缚电子运行轨道偏移 离子式极化 离子式结构电介质 10 -13 s 几乎没有 离子的相对偏移 偶极子极化 极性电介质 10-10 ～10-2 s 有 偶极子的定向排列 夹层极化 多层介质的交 界面 10-1 s ～数小时 有 自由电荷的移 动 gaodianya jishu 高电压技术 high voltage technique 以试验研究为基础的应用技术。主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象，高电压设备的绝缘结构设计，高电压试验和测量的设备及方法，电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施，以及高电压、大电流的应用等。高电压技术对电力工业、电工制造业以及近代物理的发展(如X射线装置、粒子加速器、大功率脉冲发生器等)都有重大影响。工程上把 1000伏及以上的交流供电电压称为高电压。高电压技术所涉及的高电压类型有直流电压、工频交流电压和持续时间为毫秒级的操作过电压、微秒级的雷电过电压、纳秒级的核致电磁脉冲(NEMP)等。 20世纪以来，随着电能应用的日益广泛，电力系统所覆盖的范围越来越大,传输的电能也越来越多,这就要求电力系统的输电电压等级不断提高。就世界范围而言，输电线路经历了 110、150、230千伏的高压，287、400、500、735～765千伏的超高压和 1150千伏的特高压（工业试验线路）的发展。直流输电也经历了±100、±250、±400、±450、±500以及±750千伏的发展。这几个阶段都与高电压技术解决了输电线路的电晕现象、过电压的防护和限制以及静电场、电磁场对环境的影响等问题密切相关。这一发展过程以及物理学中各种高电压装置的研制又促进了高电压技术的进步。60年代以来，为了适应大城市电力负荷日益增长的需要，以及克服城市架空输电线路走廊用地的困难，地下高压电缆输电发展迅速（由220、275 、345千伏发展到70年代的400、500千伏电缆线路）；同时，为减少变电所占地面积和保护城市环境,全封闭气体绝缘组合电器(GIS)得到越来越广泛的应用。这些都提出许多高电压技术的新问题。 高电压技术的内容很广，大致分为电力系统过电压及其限制，高电压绝缘特性研究，高电压试验设备、方法和测量技术几方面。 电力系统过电压及其限制 研究电力系统中各种过电压，以便合理确定其绝缘水平是高电压技术的重要内容。电力系统的过电压包括雷电过电压（又称大气过电压、外部过电压）和内部过电压。其中雷电过电压由雷云直接或间接对变电所或输电线路 (避雷线、杆塔或导线)放电造成。一般雷电过电压幅值较高,超过系统的额定工作电压,但作用时间较短,波头时间大多数为1.5～2微秒，平均波长时间为30微秒，大于50微秒的很少。雷击除了会威胁输电线路和电工设备的绝缘外，还会危害高建筑物、通信线路、天线、飞机、船舶、油库等设备的安全。因此，这些方面的防雷也属于高电压技术的研究对象。 电力系统内部过电压是因正常操作或故障等原因使电磁状态发生变化，引起电磁能量振荡而产生的。其中衰减较快、持续时间较短的称为操作过电压；无阻尼或弱阻尼、持续时间长的称为暂态过电压。对110～220千伏电力系统，内部过电压水平一般取 3倍最大工作电压；对330～500千伏电力系统，需要采取一些限制措施，取2～2.5倍。对特高压电力系统，进一步限制内部过电压具有巨大的经济价值，从前景来看限制到1.5～1.8倍最大工作电压是完全可能的。 高电压绝缘特性研究 高压电工设备的绝缘应能承受各种高电压的作用，包括交流和直流工作电压、雷电过电压和内部过电压。研究电介质在各种作用电压下的绝缘特性、介电强度和放电机理，以便合理解决电工设备的绝缘结构问题是高电压技术的重要内容。 雷电过电压和内部过电压对输电线路和电工设备的绝缘是个严重的威胁。因此，研究各种气体、液体和固体绝缘材料在不同电压下的放电特性是高电压技术的重要课题。其中气体包括大气条件下的空气、压缩空气、六氟化硫气体及高真空等常用作输电线路和电工设备绝缘及其他用途的材料。因此，研究如何提高气体绝缘的放电电压，研究影响气体放电的各种因素，如间隙大小、电极形状、作用电压的极性和类型、气体的压力、温度、湿度和杂质等，对确保电工设备的经济合理和安全运行有重要意义。 在采取措施限制雷电过电压和内部过电压的情况下，随着电压等级的提高，工作电压对绝缘特性的影响越来越重要。在工作电压作用下超高压输电线路和电工设备的电晕放电、局部放电、绝缘老化、静电感应、无线电干扰、噪声等现象都是高电压技术研究的课题。 在工程上经常利用一些气体放电的特性来解决许多高电压技术领域中所遇到的科学技术问题，如利用球隙放电测量高电压；用各种间隙放电来限制过电压；利用电晕放电时产生稳定的电晕层以改善电场分布，从而提高间隙的放电电压等。 高电压试验设备、方法和测量技术 高电压领域的各种实际问题一般都需要经过试验来解决。因此，高电压试验设备、试验方法以及测量技术在高电压技术中占有格外重要的地位。 为了在试验室(见图)或现场研究电介质或电工设备的绝缘特性以及适应于不同科技领域的高电压技术的应用，需要有各种类型的高电压发生装置。常见的高电压发生装置有：由工频试验变压器（见图）及其调压设备等组成的工频试验设备；模拟雷电过电压或操作过电压的冲击电压发生装置（见图）；利用高压硅堆等作为整流阀的高压直流发生装置（见图）。 高电压技术复习题 一、名词答案释 1、电晕放电 要点：发生在曲率半径小的电极附近的气体放电现象。 2、污闪放电 要点：沿污染的固体介质表面发生的放电现象。 3、耐雷水平 要点：雷电流作用下，不至于发生闪络的最大耐受值或发生闪络的最小耐受值。 4、热击穿 要点：在电场作用下，介质内部由于热累积形成的烧穿、融化等现象 5、介质损失角正切 电流与电压的夹角是功率因数角，令功率因数角的余角为δ，显然是中的有功分量，其越大，说明介质损耗越大，因此δ角的大小可以反映介质损耗的大小。于是把δ角定义为介质损耗角。 6、起始放电电压 要点：从非自持放电向自持放电转变过程中对应的电压值。 7、雷暴日 指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声就是一个雷暴日 8、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称为伏秒特性。 9、气体击穿 气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。 10、保护角 保护角是指避雷线与所保护的外侧导线之间的连线与经过避雷线的铅垂线之间的夹角。 11、吸收比 指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值之比。（或指被试品加压60秒时的绝缘电阻与加压15秒时的绝缘电阻之比。）12、热电离 要点：热作用下自由电子动能增大，发生的碰撞电离。 二、简答题 1、什么是电介质？它的作用是什么？ 答：电介质是指通常条件下导电性能极差的物质，云母、变压器油等都是电介质。电介质中正负电荷束缚得很紧，内部可自由移动的电荷极少，因此导电性能差。作用是将电位不同的导体分隔开来，以保持不同的电位并阻止电流向不需要的地方流动。 2、简述巴申定律的基本内容？ 要点：着重说明巴申定律曲线拐点左右的变化规律及原因。需根据不同气压下，自由电子碰撞电离的难易程度进行定性说明。 3、简述雷击塔顶形成反击的物理过程？ 要点：着重说明雷击塔顶后，在绝缘子两侧形成的过电压的来源。 4、简述雷击塔顶引发反击的形成原理？ 1/ 3 高电压技术-在线作业_A 用户名： 最终成绩：100.0 一 单项选择题 1. 不变 畸变 升高 减弱 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 升高 知识点： 2. 波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 波阻抗是前行波电压与前行波电流之比 对于电源来说波阻抗与电阻是等效的 线路越长，波阻抗越大 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 线路越长，波阻抗越大 知识点： 3. 偶极子极化 离子式极化 空间电荷极化 电子式极化 若电源漏抗增大,将使空载长线路的末端工频电压（ ） 下列表述中，对波阻抗描述不正确的是（ ） 极化时间最短的是（ ） 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 电子式极化 知识点： 4. 弹性极化 极化时间长 有损耗 温度影响大 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 弹性极化 知识点： 5. 电化学击穿 热击穿 电击穿 各类击穿都有 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 电击穿 知识点： 6. 16kA 120kA 下列不属于偶极子极化特点的是（ ） 若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是（ ） 根据我国有关标准，220kV 线路的绕击耐雷水平是（ ） 80kA 12kA 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 12kA 知识点： 7. 不确定 降低 增高 不变 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 降低 知识点： 8. 某气体间隙的击穿电压UF 与PS 的关系曲线如图1 所示。当 时，U F 达最小值。当 时，击穿 电压为U 0，若其它条件不变，仅将间隙距离增大到4/3倍，则其击穿电压与U 0相比，将（ ）。 高电压技术复习要点（2013-2014-1 0912121-2） （王伟屠幼萍编著高电压技术）第1章气体放电的基本物理过程 1.何为原子的激励和电离。 2.气体电离的形式及基本概念。 3.气体碰撞电离与哪些因素有关。 4.气体产生放电的首要前提。 5.热电离与碰撞电离的异同。 6.影响逸出功的因素。 7.金属电极表面电离的四种形式。 8.负离子形成对气体放电的影响。 9.气体放电过程中存在哪三种带电质点。 10.带电粒子的自由行程及特性。 11.影响平均自由行程的因素。 12.带电粒子的迁移率。为何电子的迁移率和平均自由行程大于离子。 13.何为带电离子的扩散，何原因所致。 14.带电粒子消失的主要方式。 15为何电子与离子间的复合概率远小于正、负离子复合概率。 16.气体放电分为哪两类。 17.非自持放电自持放电 18.绘制并说明“气体中电流与电压的关系曲线”及对应的放电过程。 19.阐述Townsend理论。 20.电子碰撞电离系数；正离子表面电离系数。 21.自持放电条件表达式。 22.影响电子碰撞电离系数的因素。 23.Paschen定律，击穿电压为何具有最小值。 24.当pd>200(cm.133Pa)后，击穿过程与Townsend理论的差异主要有哪些。 25. Townsend理论的适用范围。 26.流注理论的特点；流注 27.正流注、负流注以及二者形成的不同之处。 28根据放电特征，电场均匀程度如何划分。 29.电晕放电；防止和减轻电晕放电的根本途径。 30.极性效应 31.雷电放电的三个主要阶段。 32.沿面放电。 33.固体介质表面电场分布的三种典型情况。 34.极不均匀电场具有强垂直分量时沿面放电过程。 35.滑闪放电以什么为特征。沿面放电与什么有关。比电容。 高电压技术各章知识点 第一篇电介质的电气强度 第1章气体的绝缘特性与介质的电气强度 1、气体中带电质点产生的方式热电离、光电离、 碰撞电离、表面电离 2、气体中带电质点消失的方式流入电极、逸出气 体空间、复合 3、电子崩与汤逊理论电子崩的形成、汤逊理论的 基本过程及适用范围 4、巴申定律及其适用范围 击穿电压与气体相对密度和极间距离乘积之间的关系。两者乘积大于0.26cm时,不再适用 5、流注理论 考虑了空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用，适用两者乘积大于0.26cm 时的情况 6、均匀电场与不均匀电场的划分以最大场强与 平均场强之比来划分。 7、极不均匀电场中的电晕放电电晕放电的过 程、起始场强、放电的极性效应 8、冲击电压作用下气隙的击穿特性雷电和操作 过电压波的波形冲击电压作用下的放电延时与 伏秒特性50%击穿电压的概念 9、电场形式对放电电压的影响均匀电场无极性 效应、各类电压形式放电电压基本相同、分散性 小极不均匀电场中极间距离为主要影响因素、极 性效应明显。 10、电压波形对放电电压的影响电压波形对均匀 和稍不均匀电场影响不大对极不均匀电场影响 相当大完全对称的极不均匀场：棒棒间隙极 大不对称的极不均匀场：棒板间隙 11、 11、气体的状态对放电电压的影响湿度、密度、海拔高度的 影响 12、气体的性质对放电电压的影响在间隙中加入高电强度气 体,可大大提高击穿电压，主要指一些含卤族元素的强电负 性气体，如SF6 13、提高气体放电电压的措施 电极形状的改进空间电荷对原 电场的畸变作用极不均匀场中 屏障的采用提高气体压力的作 用高真空高电气强度气体SF6 的采用 汤逊理论 三个过程: α过程:起始电子形成电子崩的过程。 β过程：造成离子崩的过程。 γ过程：离子崩到达阴极后，引起阴极发射二次电子的过程。 总结： 1.将电子崩和阴极上的γ过程作为气体自持放电的决定因素是汤逊理论的基础。 2.汤逊理论的实质是电子碰撞电离是气体放电的主要原因，二次电子来源于正离子撞 击阴极表面使阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放电的必要条件。 3.阴极逸出电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。 汤逊理论的适用范围 ?汤逊理论是在低气压pd较小条件下建立起来的，pd过大，汤逊理论就不再适用。 ?pd过大时（气压高、距离大）汤逊理论无法解释： ?放电时间：很短； ?放电外形：具有分支的细通道； ?击穿电压：与理论计算不一致； ?阴极材料：无关； ?汤逊理论适用于pd<26.66kPa ·cm。 巴申定律： 当气体成份和电极材料一定时，气体间隙击穿电压(ub)是气压(p)和极间距离(d)乘积的函数。 气体放电流注理论： 它考虑了高气压、长气隙情况下不容忽视的若干因素对气体放电的影响，主要有以下两方面 ?空间电荷对原有电场的影响； ?空间光电离的作用。 四个过程： a)起始电子发生碰撞电离形成初始电子崩；初崩发展到阳极，正离子作为空间电荷畸 变原电场，加强正离子与阴极间电场，放射出大量光子； b)光电离产生二次电子，在加强的局部电场下形成二次崩； c)二次崩电子与正空间电荷汇合成流注通道，其端部有二次崩留下的正电荷，加强局 部电场产生新电子崩使其发展； 流注头部电离迅速发展，放射出大量光子，引起空间光电离，流注前方出现新的二次崩，延长流注通道； d)流注通道贯通，气隙击穿。 注：流注速度为108～109cm/s，而电子崩速度为107cm/s。 绪论 1、输电电压一般分为高压，超高压，特高压。高压指35～220kv，超高压指330～1000kv，特高压指1000kv及以上。高压直流通常指±600kv及以下的直流输电电压，±600kv以上的称为特高压直流。 2、电介质的极化：通常电介质显中性，但是如果其处于电场中，则电荷质点将顺着电场方向产生位移。极化时电介质内部电荷总和为零，但会产生一个与外施电场方向相反的内部电场。 3、流过介质中的电流可以分为三部分：纯电容电流分量，吸收电流，电导电流。 4、电介质损耗：处于电场中的绝缘介质，必然会存在一定的能量损耗，而这些由极化、电导等所引起的损耗就称为介质损耗。 5、介质损耗来源①由介质电导形成的漏电流在交变电压下具有有功电流的性质，由它所引起的功率损耗称为介质电导损耗；②由介质中与时间有关的各种极化过程所引起的损耗。 第一章 1、电离方式可分为热电离，光电离，碰撞电离。 2、汤逊放电理论的适用范围：汤逊理论是在低气压、pd较小的条件下在放电实验的基础上建立的。pd过小或过大，放电机理将出现变化，汤逊理论就不在再适用了。 3、电晕放电现象：在极不均匀场中，当电压升高到一定程度后，在空气间隙完全击穿之前，小曲率电极附近会有薄薄的发光层。 4、电晕放电的危害：①引起功率损耗②形成高频电磁波对无线电广播和电视信号产生干扰③产生噪声。对策：采用分裂导线。利用：①净化工业废气的静电除尘器②净化水用的臭氧发生器③静电喷涂。 5、下行的负极性雷通常可分为三个阶段：先导放电，主放电和余光。 6、提高气体击穿电压的措施：①电极形状的改进。②空间电荷对原电场的畸变作用。③极不均匀场中屏障的作用。④提高气体压力的作用。⑤高真空和高电气强度气体SF6的采用。 7、污闪：由于绝缘子常年处于户外环境中，因此在表面很容易形成一层污物附着层。当天气潮湿时污秽层受潮变成了覆盖在绝缘子表面的导电层，最终引发局部电弧并发展成闪络。 8、污闪发展过程：①污秽层的形成②污秽层的受潮③干燥带形成与局部电弧产生 ④局部电弧发展成闪络。 9、等值盐密法：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NaCl 含量的一种表示方法。是目前世界范围内应用最广泛的方法。 10、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？ 碰撞电离，碰撞电离主要由电子的碰撞引起，因为电子体积小，其自由行程比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。其次，由于电子质量非常小，当电子动能不足以使中性质点电离时，会遭到弹射而不损失动能。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。 [题型]：多选题 超高压输电线路主要采用( )措施限制内部过电压。A．断路器加分、合闸电阻 B．装并联电抗器 C．并联电抗器中性点加装小电抗器，破坏谐振条件D．线路中增设开关站，将线路长度减短 E．改变系统运行接线 答案：A|B|C|D|E 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第9章/第1节 难度：3 分数：1 电介质在电场作用下，主要有（）等物理现象。A．极化 B．电导 C．介质损耗 D．击穿 答案：A|B|C|D 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第3章/第1节 难度：2 分数：1 关于氧化锌避雷器，下列描述正确的是（）。A．具有优异的非线性伏安特性 B．不能承受多重雷击 C．通流容量较小 D．工频续流为微安级，可认为没有工频续流 E．不太适合保护GIS等设备 答案：A|D 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第7章/第2节 难度：3 分数：1 下面的选项中，非破坏性试验包括( )。 A．绝缘电阻试验 B．交流耐压试验 C．直流耐压试验 D．局部放电试验 E．绝缘油的气相色谱分析 F．操作冲击耐压试验 G．介质损耗角正切试验 H．雷电冲击耐压试验 答案：A|D|E|G 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第4章/第1节 难度：3 分数：1 用铜球间隙测量高电压，需满足哪些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度？( ) A．铜球距离与铜球直径之比不大于0.5 B．结构和使用条件必须符合IEC 的规定 C．需进行气压和温度的校正 D．应去除灰尘和纤维的影响 答案：A|B|C|D 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第5章/第4节 难度：3 分数：1 交流峰值电压表的类型有：( ) A．电容电流整流测量电压峰值 B．整流的充电电压测量电压峰值 C．有源数字式峰值电压表 D．无源数字式峰值电压表 答案：A|B|C 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第5章/第4节 难度：3 分数：1 测量高电压的仪器和装置有( ) A．静电电压表 B．峰值电压表 C．球隙 D．分压器 答案：A|B|C|D 试题分类：高电压技术/本科 所属知识点：高电压技术/第5章/第4节 难度：3 分数：1 光电测量系统有哪几种调制方式( ) A．幅度－光强度调制（AM－IM） 第一章 1‐1 极化种类电子式极化离子式极化偶极子极化夹层极化 产生场合 所需时间 能量损耗 无几乎没有 有有 产生原因束缚电子运行轨道偏 移离子的相对偏移偶极子的定向排列自由电荷的移动 任何电介质-15 s 离子式结构电介质-13 s 极性电介质-10～10-2 s 多层介质的交界面-1 s～数小时 1‐4 金属导体气体，液体，固体 电导形式（自由电子）电子电导 电导率γ很大 （自由电子、正离子、负离子、杂质电导、自身离解、杂质、离子）γ很小 离子电导ρ很大 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 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。补充： 图中C1 代表介质的无损极化（电子式和离子式极化），C2 —R2 代表各种有损极化，而R3则代表电导损耗。 图1－4－2中，Rlk为泄漏电阻；Ilk为泄漏电流；Cg为介质真空和无损极化所形成的电容；Ig为流过Cg的电流；Cp为无损极化所引起的电容；Rp为无损极化所形成的等效电阻；Ip为流过Rp－Cp支路的电流，可以分为有功分量Ipr和无功分量Ipc。 Jg为真空和无损极化所引起的电流密度，为纯容性的；Jlk为漏导引起的电流密度，为纯阻性的；Jp为有损极化所引起的电流密度，它由无功部分Jpc和有功部分Jpr组成。容性电流Jc与总电容电流密度向量J 之间的夹角为δ，称为介质损耗角。介质损耗角简称介损角δ，为电介质电流的相角领先电压相角的余角，功率因素角?的余角，其正切t gδ称为介质损耗因素，常用％表示，为总的有功电流密度与总无功电流密度之比。 1绝缘强度：电解质保证绝缘性能所能承受的最高电场强度。 2自由行程：电子发生相邻两次碰撞经过的路程。 3汤逊电子崩理论：尤其是电子在电场力作用下产生碰撞电离，使电荷迅速增加的现象。4自持放电：去掉外界电离因素，仅有电场自身即可维持的放电现象。 5非自持放电：去掉外界电离因素放电马上停止的放电现象。 6汤逊第一电离系数：一个电子逆着电场方向行进1cm平均发生的电离次数。 7汤逊第三电离系数：一个正离子碰撞阴极表面产生的有效电子数。 8电晕放电：不均匀电场中曲率大的电极周围发生的一种局部放电现象。 9伏秒特性：作用在气隙上的击穿电压最大值与击穿时间的关系。 10U%50击穿电压：冲击电压作用下使气隙击穿的概率为50%的击穿电压。 11爬电比距：电气设备外绝缘的爬电距离与最高工作线电压有效值之比。 12检查性试验：检查绝缘介质某一方面特性，据此间接判断绝缘状况。 13耐压试验：模拟电气设备在运行中收到的各种电压，以此判定耐压能力。 14吸收比：加压后60s与15s测量的电阻之比。 15容升效应（电容效应）回路为容性，电容电压在变压器漏抗上的压降使电容电压高于电源电压的现象。 16耦合系数：互波阻与正波阻之比。 17地面落雷密度;每一雷暴日每平方公里地面上受雷击的次数。 18落雷次数：每一百公里线路每年落雷次数。 19工频续流：过电压消失后，工作电压作用下避雷器间隙继续流过的工频电流。 20残压：雷电流过阀片电阻时在其上产生的最大压降。 21灭弧电压：灭弧前提下润徐加在避雷器上的最高工频电压。 22保护比：残压与灭弧电压之比。 23耐雷水平：雷击线路，绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 24雷击跳闸率：每一百公里线路每年由雷击引起的跳闸次数。 25击杆率：雷击杆塔的次数与雷击线路总次数的比。（山区大） 26绕击率：雷绕击导线的次数与雷击导线总次数的比。 27保护角：避雷线与边相导线的夹角。 28工频过电压：系统运行方式由于操作或故障发生改变时，产生的频率为工频的过电压。29高电压研究内容：绝缘材料抗电性能，耐压性能，限制过电压。 30采用高电压的原因：增加输送容量和距离，降低线路造价比，降低线路比损耗，减小线路走廊用地。 31电气参数：绝缘电阻率，电介常数，介质损耗角正切值，绝缘强度。 32气隙击穿时间：生涯时间（0—U0），统计时延（U0到产生第一个有效电子）放点发展时间（产生第一个有效电子到击穿）。 33缺陷分类：整体性，局部性。 34吸收比的测量：流比计型兆欧表，可发现整体受潮，贯通性缺陷，表面污垢；不可发现局部缺陷，绝缘老化。 35泄漏电流测量：特点，精度高，灵敏度高；微安表。 36介质损失角正切值的测量：正接线实验室；反接线现场。 37绝缘子串电压分布不均匀：原因，存在对地电容；改善措施采用均压环。 38直流耐压试验：特点，试验设备容量小；设备损耗小；易发现电机端部绝缘缺陷；直流耐压值可作为测量泄露电流用。 39冲击高压获得：电容并联充电，串联放电。 高电压技术重要知识点-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 高电压技术各章 知识点 第一篇电介质的电气强度 第1章气体的绝缘特性与介质的电气强度 1、气体中带电质点产生的方式 热电离、光电离、碰撞电离、表面电离 2、气体中带电质点消失的方式 流入电极、逸出气体空间、复合 3、电子崩与汤逊理论 电子崩的形成、汤逊理论的基本过程及适用范围 4、巴申定律及其适用范围 击穿电压与气体相对密度和极间距离乘积之间的关系。两者乘积大于时,不再适用 5、流注理论 考虑了空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用，适用两者乘积大于时的情况 6、均匀电场与不均匀电场的划分 以最大场强与平均场强之比来划分。 7、极不均匀电场中的电晕放电 电晕放电的过程、起始场强、放电的极性效应 8、冲击电压作用下气隙的击穿特性 雷电和操作过电压波的波形 冲击电压作用下的放电延时与伏秒特性 50%击穿电压的概念 9、电场形式对放电电压的影响 均匀电场无极性效应、各类电压形式放电电压基本相同、分散性小 极不均匀电场中极间距离为主要影响因素、极性效应明显。 10、电压波形对放电电压的影响 电压波形对均匀和稍不均匀电场影响不大 对极不均匀电场影响相当大 完全对称的极不均匀场：棒棒间隙 极大不对称的极不均匀场：棒板间隙 11、气体的状态对放电电压的影响 湿度、密度、海拔高度的影响 12、气体的性质对放电电压的影响 在间隙中加入高电强度气体,可大大提高击穿电压，主要指一些含卤族元素的强电负性气体，如SF6 13、提高气体放电电压的措施 电极形状的改进 空间电荷对原电场的畸变作用 极不均匀场中屏障的采用 提高气体压力的作用 高电压复习重点整理 一、汤逊理论和流注理论 1、具体内容 汤逊理论：汤逊理论实质就是电子崩理论。书P8-P11第二节至第三节 2、汤逊放电的实质是： 电子碰撞电离是气体放电的主要原因，二次电子来源于正离子撞击阴极使阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放电的必要条件。所逸出的电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。 3、流注理论（P13）认为：在初始阶段，气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现，但当电子崩发展到足够的程度后，电子崩中的空间电荷足以使原电场（外施电压在气隙中产生的电场）明显畸变，大大加强电子崩崩头和崩尾处的电场。另一方面，电子崩中电荷密度很大，所以复合过程频繁，放射出的光子在这部分强场区很容易成为引发新的空间光电离的辐射源，因此流注理论认为：二次电子的主要光源是空间的光电离。这时放电转入新的流注阶段。流注的特点是电离强度很大和传播速度很快，出现流注后，放电便获得独立继续发展的能力，而不再依赖外界电离因子的作用，可见这时出现流注的条件也是自持放电的条件。 4、应用条件 汤逊理论：应用于均匀电场，低气压，短气隙 流注理论：应用于均匀电场，高气压，长气隙 5、二者的区别与联系 相同点：都有电子崩的产生 不同点：流注的形成过程中有二次崩的形成、二次电离在气体击穿过程中起了重要作用。 二、极性效应(P18-20)产生的条件 在极不均匀电场中，放电一定从曲率半径较小的那个电极表面开始，与该电极极性无关。但后来的发展过程、气隙的电气强度、击穿电压等都与该电极的极性有密切的关系。极不均匀电场中的放电存在着明显的极性效应。（书上没说具体产生条件是什么，根据这段话理解我猜条件是极不均匀的电场中的放电吧。）三、标准雷电压雷电流波形 1、气体中带电质点产生的方式热电离、光电离、碰撞电 离、表面电离 2、气体中带电质点消失的方式流入电极、逸出气体空 间、复合 3、电子崩与汤逊理论电子崩的形成、汤逊理论的基本过 程及适用范围 4、巴申定律及其适用范围 6、均匀电场与不均匀电场的划分以最大场强与平均场 强之比来划分。 7、极不均匀电场中的电晕放电电晕放电的过程、起始 场强、放电的极性效应 8、冲击电压作用下气隙的击穿特性雷电和操作过电压 波的波形冲击电压作用下的放电延时与伏秒特性50% 击穿电压的概念 9、电场形式对放电电压的影响均匀电场无极性效应、 各类电压形式放电电压基本相同、分散性小极不均匀电 场中极间距离为主要影响因素、极性效应明显。 10、电压波形对放电电压的影响电压波形对均匀和稍不 均匀电场影响不大对极不均匀电场影响相当大完全对 称的极不均匀场：棒棒间隙极大不对称的极不均匀 场：棒板间隙 11、 11、气体的状态对放电电压的影响湿度、密度、海拔高度的影响 12、气体的性质对放电电压的影响在间隙中加入高电强度气体,可大大 提高击穿电压，主要指一些含卤族元素的强电负性气体，如SF6 13、提高气体放电电压的措施电极 形状的改进空间电荷对原电场的畸 变作用极不均匀场中屏障的采用 提高气体压力的作用高真空高电气 强度气体SF6的采用 1、电介质的极化极 化： 在电场的作用下，电荷质点会沿电场方向产生有限的位移现象，并产生电矩（偶极矩）。 介电常数：电介质极化的强弱可用介电常数的大小来表示，与电介质分子的极性强弱有关。极性电介质和非极性电介质： 极化的基本形式电子式、离子式（不产生能量损 失）转向、夹层介质界面极化（有能量损失） 2、电介质的电导泄漏电流和绝缘电阻气体的电 导: 主要来自于外界射线使分子发生电离和强电场作用下气体电子的碰撞电离液体的电导: 离子电导和电泳电导固 体的电导： 离子电导和电子电导3、 电介质的损耗 一、填空和概念解释 1、电介质：电气设备中作为绝缘使用的绝缘材料。 2、击穿：在电压的作用下，介质由绝缘状态变为导电状态的过程。 3、击穿电压：击穿时对应的电压。 4、绝缘强度：电介质在单位长度或厚度上承受的最小的击穿电压。 5、耐电强度：电介质在单位长度上或厚度所承受的最大安全电压。 6、游离：电介质中带电质点增加的过程。 7、去游离：电介质中带电质点减少的过程。 8、碰撞游离：在电场作用下带电质点碰撞中性分子产生的游离。 9、光游离：中性分子接收光能产生的游离。 10、表面游离：电极表面的电荷进入绝缘介质中产生的游离。 11、强场发射：电场力直接把电极中的电荷加入电介质产生的游离。 12、二次电子发射：具有足够能量的质点撞击阴极放出电子。 13、电晕放电：气体中稳定的局部放电。 14、冲击电压作用下的放电时间：击穿时间+统计时延+放电形成时延 15、统计时延：从间隙加上足以引起间隙击穿的静态击穿电压的时刻起到产生足以引起碰撞游离导致完全击穿的有效电子时刻。 16、放电形成时延：第一个有效电子在外电场作用下碰撞游离形成流注，最后产生主放电的过程时间。 17、50%冲击放电电压：冲击电压作用下绝缘放电的概率在50%时的电压值。 18、沿面放电：沿着固体表面的气体放电。 19、湿闪电压：绝缘介质在淋湿时的闪络电压。 20、污闪电压：绝缘介质由污秽引起的闪络电压。 21、爬距：绝缘子表面闪络的距离。 22、极化：电介质在电场的作用下对外呈现电极性的过程。 23、电导：电介质在电场作用下导电的过程。 24、损耗：由电导和有损极化引起的功率损耗。 25、老化：电力系统长期运行时电介质逐渐失去绝缘能力的过程。 26、吸收比：t=60s和t=15s时的绝缘电阻的比值。 27、过电压：电力系统承受的超过正常电压的。 28、冲击电晕：输电线路中由冲击电流产生的电晕。 29、雷暴日：一年中听见雷声或者看见闪电的天数。 30、雷暴小时：一年中能听到雷声的小时数。 31、地面落雷密度：每平方公里每雷暴日的落雷次数。 32、耐雷水平：雷击输电电路不引起绝缘闪络的最大的雷电流幅值。 33、雷击跳闸率：每百公里线路每年在雷暴日为40天的标准条件下由雷击引起的跳闸的次数。 实验一．电介质绝缘特性及电击穿实验 一．实验目的： 观察气隙击穿、液体击穿以及固体沿面放电等现象及其特点，认识其发展过程及影响击穿电压的各主要因素，加深对有关放电理论的理解。 二．预习要点： 概念：绝缘；游离；电晕；电子崩；流注；先导放电；自持放电；滑闪放电；沿面放电；小桥；电击穿；热击穿。 判断：空气是绝缘介质；纯净液体的击穿是电击穿，非纯净液体的击穿是热击穿，绝缘油的击穿电压受油品、电压作用时间、电场分布情况及温度的影响较大，电弧会使油分解并产生炭粒；沿面放电是特殊的气体放电，分三个阶段，沿面闪络电压小于气隙击穿电压。 推理：变压器油怕受潮；油断路器有动作次数的限制； 相关知识点：电场、介质极化、偶极子、介电常数、Paschen定律、Townsend理论、流注理论、伏秒特性、大气过电压、内部过电压。 三．实验项目： 1．气体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验 ⑴．电极形状对放电的影响 ①．球球间隙 ②．针板间隙 ③．针针间隙 ⑵．电场性质对放电的影响 ①．工频交流电场 ②．直流电场 ⑶．极性效应 ①．正针负板 ②．负针正板 2．液体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验 ⑴．导电小桥的观察 ⑵．抗电强度的测试 3．固体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验 ⑴．刷状放电的观察 ⑵．滑闪放电的观察 ⑶．沿面闪络的观察 四．实验说明： 1．气体绝缘特性： ⑴．气体在正常情况下绝缘性能良好（带电粒子很少）； ⑵．气体质点获得足够的能量（大于其游离能）后，将会产生游离，生成正离子和电子； ⑶．气体质点获得能量的途径有：粒子撞击、光子激励、分子热碰撞； ⑷．气隙中除了有气体质点游离产生的带电粒子外，还存在金属电极表面的逸出电子； ⑸．气隙加上电场，气隙中的带电粒子将顺电场方向加速运动，造成大量的粒子碰撞，但产生气体质点游离的撞源粒子是电子； 高电压技术知识点总 结 ?为什么要有高电压：提高输送容量，降低线路损耗，减少工程投资，提高单位走廊输电能力，节省走廊面积，改善电网结构，降低短路电流，加强联网能力。 ?电介质：在其中可建立稳定电场而几乎没有电流通过的物质。 ?极化：在外电场作用下，电介质内部产生宏观不为零的电偶极矩。 ?电介质极化的四种基本类型：电子位移极化，离子位移极化，转向极化，空间电荷极化。 ?介电常数：用来衡量绝缘体储存电能的能力，代表电介质的极化程度（对电荷的束缚能力） ?液体电介质的相对介电常数影响因素(频率)：频率较低时，偶极分子来得及跟随电场交变转向，介电常数较大，接近直流情况下的εd；频率超过临界值，偶极分子转向跟不上电场的变化，介电常数开始减小，介电常数最终接近于仅由电子位移极化引起的介电常数εz。 ?电介质的电导与金属的电导有本质上的区别：金属电导是由金属中固有存在的自由电子造成的。电介质的电导是带电质点在电场作用下移动造成的。气体：由电离出来的自由电子、正离子和负离子在电场作用下移动而造成的。液体：分子发生化学分解形成的带点质点沿电场方向移动而造成的。固体：分子发生热离解形成的带电质点沿电场方向移动而造成的。 ?介质损耗：在电场作用下，电介质由于电导引起的损耗和有损极化损耗，总称为介质损耗。 ?电介质的等效电路：电容支路：由真空和无损极化所引起的电流为纯容性。/阻容支路：由有损极化所引起的电流分为有功和容性无功两部分。/纯阻支路：由漏导引起的电流，为纯阻性的。 ?介质损耗因数tgδ的意义：若tgδ过大会引起严重发热，使材料劣化，甚至 可能导致热击穿。/用于冲击测量的连接电缆，要求tgδ必须小，否则会影响到测量精度/用做绝缘材料的介质，希望tgδ。在其他场合，可利用tgδ引起的介质发热，如电瓷泥胚的阴干/在绝缘试验中，tgδ的测量是一项基本测量项目 ?激励：电子从近轨道向远轨道跃迁时，需要一定能量，这个过程叫激励。?电离：当外界给予的能量很大时，电子可以跳出原子轨道成为自由电子。原来的中性原子变成一个自由电子和一个带正电荷的离子，这个过程叫电离。 ?反激励：电子从远轨道向近轨道跃迁时，原子发射单色光的过程称为反激励。 ?平均自由程：一个质点两次碰撞之间的平均距离，其与密度呈反比。 高电压技术总结 各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢 是XX最新发布的《高电压技术总结》的详细范文参考文章，觉得应该跟大家分享，重新编辑了一下发到XX。篇一：高电压技术总结 第一章 1.极化：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。类型：电子式极化、离子式极化、偶极子极化、夹层极化。 2.吸收现象：原因分界面上积聚起一批多余的空间电荷，这就是夹层极化引起的吸收电荷。电荷积聚过程所形成的电流称为吸收电流。 3.介质损耗：定义：在电场作用下电介质中总有一定的能量损耗，包括由电导引起的损耗和某些有损极化（例如偶极子、夹层极化）引起的损耗。组成： 电导、有、无损极化。影响因素：漏电、电压频率、温度、材料。 第二章 1.气隙中带电质点的产生的方式： ①气体分子本身发生游离②处于气体中的金属阴极表面发生游离。消失方式： ①与两电极的电量中和②扩散③复合 2.击穿理论：①汤逊理论（电子的碰撞游离和正离子撞击阴极表面造成的表面游离所引起。适用范围：低气压、短气隙。）②流注理论[适用范围：高气压、短气隙。流注通道：正负离子（浓度相等）、良导体、弱电场]。 3.电场：均匀、不均匀。 4.极性效应：对于电极形状不对称的不均匀电场气隙，极性不同时，间隙的气晕电压和击穿电压各不同。极性效应是不对称的不均匀电场所具有的特性之一。 5.冲击电压标准波形击穿电压：指间隙上出现的最高电压。放电时间的组成为：tb=t1+ts+tf。 6.提高气体间隙击穿场强的方法： ①改善电场分布，使其尽可能均匀②改变气体的状态和种类。 7.沿面放电：定义：在大气中用绝缘子支撑或悬挂带电体，当绝缘子两级电压超过一定值时，绝缘子与空气交界面出现放电现象。形式：干、湿、污闪。污闪：沿着污染表面发展的闪络。XX污闪过程：污闪层受潮→电导增大→泄漏电流增大→发热→形成干区→干区电阻大分压高场强高→放电形成→干区扩大→击穿。污闪事故的对策：①调整爬距②定期或不定期的清扫③涂料④半导体釉绝缘子⑤新型合成绝缘子。 第三章 1.液体体介质击穿现象：发热膨胀、出现气泡。固~：电击穿是有强电场引起的（特点：击穿电压高、时间短、击穿前介质发热不显著） 2.影响液体介质击穿电压的因素：杂质、温度、电场的均匀程度、电压作用时间、压力。~固体~因素：电压作用 高电压技术期末考试重点 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称为游离能。 3、金属表面游离所需的能量称为逸出功。 4、气体游离有四种：碰撞游离、光游离、热游离、表面游离。 5、带点质点的消失主要有两种形式：一是带点质点的扩散；二是带点质点的复合。 6、自持放电：放电即使取消了外界射线的作用，也能使放点靠外施电压自行维持下去。 7、自持放电的条件：气隙的放电能否维持，关键取决于阴极表面能否连续不断地释放出电子。如果在外电场作用下，这些电子产生的电子崩中的正离子向阴极移动，对阴极表面的游离作用能够代替外界射线的作用，则阴极能源源不断的释放电子。这些电子不断形成新的电子崩，使气隙维持导电状态，即达到了自持放电。 8、流注：初崩中辐射出的光子照射到主崩头部或尾部形成二次电子崩，二次电子崩头部的电子与初崩的正空间电荷汇合成为充满正负带点质点的混合通道，这个正电荷多于负电荷的混合通道。 9、棒板电极的极性效应：对棒—板电极，在棒为不同极性时，由于空间电荷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。 10、雷电冲击50%击穿电压：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。当施加n次电压，其中有半数使间隙击穿时这时对应的电压称为雷电冲击50%电压。 11、对非持续作用的电压来说，一个气隙的耐压性能就不能单一的用“击穿电压”值来表达了，而是对于某个特定的电压波形，必须用电压峰值和击穿电压时间这两者来共同表达才行，这就是该气隙在该电压波形下的伏秒特性。 12、参考大气条件被称为标准大气条件，即气压p0=101.3kPa(76mmHg)、温度θ0=20℃、绝对湿度hc=11g/m3。 13、提高气隙抗电强度的措施： （1）改善电场分布（2）高气压的采用 （3）高真空的采用（4）高抗电强度气体的采用 14、绝缘子的污闪机理 户外绝缘子常会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘、鸟粪等污秽的污染。绝缘子污秽尘埃被润湿时，其表面电导剧增。在外加电压作用下，流过其表面的泄漏电流也剧增。由于在铁脚根部周围的电流密度最大，而该处的污秽层较薄，电阻也最大，因此该处温度最高。在较高温度作用下，铁脚周围出现了烘干带，由于烘干带电阻大，因而将承受较高的电压，这将导致该部分产生局部放电，形成沟通烘干带的局部沿面放电通道。 如果污秽较轻或表面泄漏距离较长，其余串联润湿部分的电阻较大，则局部沿面放电通道的放电电流较小。当局部沿面放电的长度增加到一定程度时，分摊到放电通道上的电压已不足以维持这样长的沿面放电，使放电熄灭。 如果绝缘子污秽严重或爬距较小，将使润湿带电导变大，则烘干带中的局部沿面放电通道电流较大，温度也较高，可达到热游离的程度，形成电弧放电。电弧通 实验二．介质损耗角正切值的测量 一．实验目的： 学习使用QS1型西林电桥测量介质损耗正切值的方法。 二．预习要点： 概念：介质损耗、损耗角、交流电桥 判断：介质损耗是表征介质交流损耗的参数（直流损耗用电导就可表征），包括电导损耗和电偶损耗；测量tgδ值对检测大面积分布性绝缘缺陷或贯穿性绝缘缺陷较灵敏和有效，但对局部性非贯穿性绝缘缺陷却不灵敏和不太有效。 推理：中性介质的介质损耗主要是电导损耗，极性介质的介质损耗则由电导损耗和电偶损耗两部分组成。 相关知识点：介质极化、偶极子、漏导。 三．实验项目： 1．正接线测试 2．反接线测试 四．实验说明： 绝缘介质中的介质损耗（P=ωC u2tgδ）以介质损耗角δ的正切值(tgδ)来表征,介质损耗角正切值等于介质有功电流和电容电流之比。用测量tgδ值来评价绝缘的好坏的方法是很有效的，因而被广泛采用，它能发现下述的一些绝缘缺陷： 绝缘介质的整体受潮； 绝缘介质中含有气体等杂质； 浸渍物及油等的不均匀或脏污。 测量介质损耗正切值的方法较多，主要有平衡电桥法（QS1），不平衡电桥法及瓦特表法。目前，我国多采用平衡电桥法，特别是工业现场广泛采用QS1型西林电桥。这种电桥工作电 压为10Kv，电桥面板如图2-1所示，其工作原理及操作方法简 介如下： ⑴．检流计调谐钮⑵．检流计调零钮 ⑶．C4电容箱（tgδ）⑷．R3电阻箱 ⑸．微调电阻ρ（R3桥臂）⑹．灵敏度调节钮 ⑺．检流计电源开关⑻．检流计标尺框 ⑼．+tgδ/-tgδ及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮 ⑽．检流计电源插座⑾．接地 ⑿．低压电容测量⒀．分流器选择钮⒁．桥体引出线 图2-1 QS1西林电桥面板图 1．工作原理： 原理接线图如图2-2所示，桥臂BC接入标准电容C N（一般 C N=50pf），桥臂BD由固定的无感电阻R4和可调电容C4并联组成， 桥臂AD接入可调电阻R3，对角线AB上接入检流计G，剩下一个桥 臂AC就接被试品C X。高电压技术
442005[高电压技术] 天津大学考试题库及答案
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