最新高电压工程第二版答案,林福昌
《高电压工程》习题答案完整版
《高电压工程》习题答案第一章1. 解释绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、tan δ的基本概念。
为什么可以用这些参数表征绝缘介质的特性?绝缘电阻：电介质的电阻率很大，只有很小的泄漏电流（一般以μA 计）流过电介质，对应的电阻很大，称为绝缘电阻。
绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。
绝缘电阻值的大小常能灵敏的反映绝缘情况，能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污，以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷。
吸收比：吸收比K 定义为加上直流电压后60s 与15s 时的绝缘电阻值之比。
即ss R R K 1560=。
若绝缘良好，比值相差较大；若绝缘裂化、受潮或有缺陷，比值接近于1，因此绝缘实验中可以根据吸收比K 的大小来判断绝缘性能的好坏。
泄漏电流：流过电介质绝缘电阻的纯阻性电流，不随时间变化，称为泄漏电流。
泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下，流经绝缘部分的电流，因此，它是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一。
tan δ ：介质损耗因数是在交流电压作用下，电介质中电流的有功分量与无功分量的比值。
即CR I I =δtan 。
tan δ是反映绝缘介质损耗大小的特征参数。
2. 为什么一些电容量较大的设备如电容器、电力电缆等经过直流高压实验后，要用接地棒将其两极间短路放电长达5-10min?因为容型设备的储存电荷较多，放电实质是一个RC电路，等效的公式为U（1-e T），其中时间常数T=R*C ，电容越大，放电的时间越长。
为了操作安全以及不影响下一次试验结果，因此要求电容要充分放电至安全程度，时间长达5-10min。
3. 试比较气体、液体、固体电介质的击穿场强大小及绝缘恢复特性。
固体电介质击穿场强最大，液体电介质次之，气体电介质最小；气体电介质和液体电介质属于自恢复绝缘，固体电介质属于非自恢复绝缘。
4. 何谓电介质的吸收现象?用电介质极化、电导过程的等值电路说明出现此现象的原因。
为什么可以说绝缘电阻是电介质上所加直流电压与流过电介质的稳定体积泄漏电流之比?（1）一固体电介质加上直流电压U，如图1-1a所示观察开关S1合上之后流过介质电流i的变化情况。
高电压工程作业参考答案
高电压工程第一次作业参考答案1、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。
2、答：下图1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 标准雷电冲击电压波形T1－波前时间T2－半峰值时间P-冲3、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。
4、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。
5、答：试验变压器的电压必须从零调节到指定值，同时还应注意：（1）电压应该平滑地调节，在有滑动触头的调压器中，不应该发生火花；（2）调压器应在试验变压器的输入端提供从零到额定值的电压，电压具有正弦波形且没有畸变；（3）调压器的容量应不小于试验变压器的容量。
7-8变压器绕组中的波过程
绕组末端中性点接地与否—K
6
无穷长直角波作用下的初始电位分布
u i
U0
u du K0 dx dx
K
di C 0 dx
x x l
i dx t di C dx u 0 dt
K 0 ( du )
d u dx
2
2
C0 K0
x
u 0
u Ae
100 80 60 40 20 0
l 0
u U0
l 1
c h ( l x ) c h l
C0 K0
L 0 dx
l 2 l 10
0 .2 0 .4 0 .6
l 5
0 .8
x 1.0 l
C 0 dx
K 0 dx dx l
K
x
11
两种情况的对比
U0
100 80 60 40
27
7.8.3 冲击电压在绕组间的传递
由于互阻抗，存在相互感应。 1 静电感应 2 电磁感应
U0
1
2
C 12
可分别计算后叠加。
28
一、绕组间的静电感应
U0 U0 1 2C 12来自CC20
12
C
20
u2
(a )
(b)
电容耦合引起，与变比无关。
在绕组2开路时
U
2
C 12 C 12 C 20
U0
32
一、波阻抗及波速
电机槽内部分和端部部分L0、C0 不同，波阻和波速不同，一般 看宏观的平均值。 波阻抗与电机容量、电压和转 速有关。 电压升高→ 每槽匝数增加→
高电压技术第二版习题答案(部分)说课材料
高电压技术第二版习题答案(部分)第一章气体放电的基本物理过程（1）在气体放电过程中，碰撞电离为什么主要是由电子产生的？答：气体中的带电粒子主要有电子和离子，它们在电场力的作用下向各自的极板运动，带正电荷的粒子向负极板运动，带负电荷的粒子向正极板运动。
电子与离子相比，它的质量更小，半径更小，自由行程更大，迁移率更大，因此在电场力的作用下，它更容易被加速，因此电子的运动速度远大于离子的运动速度。
更容易累积到足够多的动能，因此电子碰撞中性分子并使之电离的概率要比离子大得多。
所以，在气体放电过程中，碰撞电离主要是由电子产生的。
（2）带电粒子是由哪些物理过程产生的，为什么带电粒子产生需要能量？答：带电粒子主要是由电离产生的，根据电离发生的位置，分为空间电离和表面电离。
根据电离获得能量的形式不同，空间电离又分为光电离、热电离和碰撞电离，表面电离分为正离子碰撞阴极表面电离、光电子发射、热电子发射和强场发射。
原子或分子呈中性状态，要使原子核外的电子摆脱原子核的约束而成为自由电子，必须施加一定的外加能量，使基态的原子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能。
（3）为什么SF6气体的电气强度高？答：主要因为SF6气体具有很强的电负性，容易俘获自由电子而形成负离子，气体中自由电子的数目变少了，而电子又是碰撞电离的主要因素，因此气体中碰撞电离的能力变得很弱，因而削弱了放电发展过程。
1-2 汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同？这两种理论各适用于何种场合？答：汤逊理论的基本观点：电子碰撞电离是气体电离的主要原因；正离子碰撞阴极表面使阴极表面逸出电子是维持气体放电的必要条件；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。
它只适用于低气压、短气隙的情况。
气体放电流注理论以实验为基础，它考虑了高气压、长气隙情况下空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用。
在初始阶段，气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现，但当电子崩发展到一定程度之后，某一初始电子的头部集聚到足够数量的空间电荷，就会引起新的强烈电离和二次电子崩，这种强烈的电离和二次电子崩是由于空间电荷使局部电场大大增强以及发生空间光电离的结果，这时放电即转入新的流注阶段。
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α过程，电子总数增至d eα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（deαeα－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（d －1）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。
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。
高电压技术第二版习题答案
高电压技术第二版习题答案高电压技术第二版习题答案高电压技术第二版习题答案第一章1—1 气体中带电质点是通过游离过程产生的。
游离是中性原子获得足够的能量（称游离能）后成为正、负带电粒子的过程。
根据游离能形式的不同，气体中带电质点的产生有四种不同方式：1. 碰撞游离方式在这种方式下，游离能为与中性原子（分子）碰撞瞬时带电粒子所具有的动能。
虽然正、负带电粒子都有可能与中性原子（分子）发生碰撞，但引起气体发生碰撞游离而产生正、负带电质点的主要是自由电子而不是正、负离子。
2. 光游离方式在这种方式下，游离能为光能。
由于游离能需达到一定的数值，因此引起光游离的光主要是各种高能射线而非可见光。
3. 热游离方式在这种方式下，游离能为气体分子的内能。
由于内能与绝对温度成正比，因此只有温度足够高时才能引起热游离。
4. 金属表面游离方式严格地讲，应称为金属电极表面逸出电子，因这种游离的结果在气体中只得到带负电的自由电子。
使电子从金属电极表面逸出的能量可以是各种形式的能。
气体中带电质点消失的方式有三种：1. 扩散带电质点从浓度大的区域向浓度小的区域运动而造成原区域中带电质点的消失，扩散是一种自然规律。
2. 复合复合是正、负带电质点相互结合后成为中性原子（分子）的过程。
复合是游离的逆过程，因此在复合过程中要释放能量，一般为光能。
3. 电子被吸附这主要是某些气体（如SF6 、水蒸汽）分子易吸附气体中的自由电子成为负离子，从而使气体中自由电子（负的带电质点）消失。
1—2 自持放电是指仅依靠自身电场的作用而不需要外界游离因素来维持的放电。
外界游离因素是指在无电场作用下使气体中产生少量带电质点的各种游离因素，如宇宙射线。
讨论气体放电电压、击穿电压时，都指放电已达到自持放电阶段。
汤生放电理论的自持放电条件用公式表达时为Y （e a S - 此公式表明：由于气体中正离子在电场作用下向阴极运动，撞击阴极，此时已起码撞出一个自由电子（即从金属电极表面逸出）。
高电压工程复习资料参考答案
高电压工程复习资料参考答案一、填空题1、汤逊理论、流注理论2、110KV、220KV、500KV、750KV3、污秽的性质和污染程度、湿润的方式、泄漏距离、外施电压的形式4、电子式极化、离子式极化、偶极子极化、界面极化5、集中式缺陷和分布式缺陷6、雷电冲击电压和操作冲击电压7、波8、操作过电压二、单项选择题1～5 BCBCC 6～10 CDCAD三、判断题1～5 √×√××6～10 √×√√√四、分析论述题1、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。
2、答：下图1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 标准雷电冲击电压波形T1－波前时间 T2－半峰值时间 P-冲3、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。
《高电压工程基础(第2版)》试卷2 - 答案
《高电压工程基础》试卷-2答案一、填空题（每空1分，共20分）1．超高压2．空间光电离、正离子撞击阴极表面发生表面电离3．低于4．伏秒特性曲线、50%放电电压5．电气设备绝缘的一组试验电压值6．低7．极化8．检测（查）性试验、耐压试验9．管型避雷器、阀型避雷器10．2.511．并联充电与串联放电12．电子式极化、离子式极化13．并联、提高14．增大二、单项选择题（每题2分，共8分）1. A2. C3. D4. B三、问答题（每题8分，共48分）1．绝缘子的沿面闪络指什么？具有强垂直分量和弱垂直分量情况下的沿面放电有什么不同？均压环改善电压分布的原理是什么？答：在空气绝缘和气体绝缘设备中，沿固体绝缘表面的放电称为沿面放电。
强垂直分量：套管和高压电机绕组出槽口的结构都属于具有强垂直分量的情况，放电过程一般为：随着外施电压的升高，首先在接地法兰处出现电晕放电形成的光环，之后，放电区逐渐形成由许多平行的火花细线组成的光带，属于辉光放电的范畴。
当外施电压超过某一临界值后出现滑闪放电。
滑闪放电的火花随外施电压迅速增长，通常沿面闪络电压比滑闪放电电压高得不多。
弱垂直分量：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现象，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。
2．描述输电线路耐雷性能的两个指标是什么？各自概念是什么？答：耐雷水平和雷击跳闸率。
耐雷水平：雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大电流幅值或能引起绝缘闪络的最小雷电流幅值，单位为kA。
雷击跳闸率：折算到一年40个雷电日，100km的输电线路由雷电引起的跳闸次数。
3．交流输电线路产生的电磁干扰有哪些？换流站的电磁环境有哪些特点？有哪些来源？答：交流输电线路产生的电磁干扰有：地面工频电场、地面工频磁场、电晕、无线电干扰、交流输电线路的可听噪声。
《高电压工程基础(第2版)》第17章习题答案
第17章 习题17.1 什么是电力系统的绝缘配合？什么是电力设备的绝缘水平？解：所谓绝缘配合，就是综合考虑电气设备在电力系统中可能承受的各种电压（工作电压及过电压）、保护装置的特性和设备绝缘对各种作用电压的耐受特性，合理的确定设备必要的绝缘水平，以使设备的造价、维修费用和设备绝缘故障引起的事故损失，达到经济上和安全运行上总体效益为最高的目的。
所谓电力设备的绝缘水平是指该电气设备能承受的一组试验电压值。
17.2 输电线路绝缘子串中的绝缘子片数是如何确定的？直流线路绝缘子选择时为什么绝缘子型号更为重要？解：绝缘子片数的确定：（1）在工作电压下不发生污闪；（2）下雨天在操作过电压下不发生闪络；（3）具有一定的雷击冲击耐受强度，保证线路有一定的耐雷水平。
直流线路绝缘子选择时绝缘子型号更为重要的原因：直流输电线路绝缘子的外绝缘主要由持续运行电压下的污秽特性决定，其与交流线路绝缘子特性完全不同。
在污秽条件下直流耐受电压通常低于交流电压有效值，而且直流耐受电压受绝缘子形状影响更大。
17.3 如何确定输电线路的导线对杆塔的空气间隙？解：就间隙所承受的电压来看，雷电过电压幅值可能最高，内部过电压次之，工作电压（含工频过电压）幅值最低。
但就作用的持续的时间来说，顺序刚好相反。
在确定导线对杆塔间隙的大小时，必须考虑风吹导线使绝缘子串倾偏摇摆偏向杆塔的偏角。
由于工作电压长时间作用在导线上，计算风速应按最大风速（约25-35ms ）计算，相应的风偏角1θ最大；对内部过电压p θ，考虑其持续时间短，计算风速只按最大风速的50%来计算，风偏角s θ较小；雷电过电压作用的时间极短。
因此计算风速一般采用10%来计算，此时风偏角1θ最小。
确定风偏角后，可以利用公式：s p + l sinθp、s l + l sinθl和s s + l sinθs分别计算出三种电压作用情况下的间隙距离，选最大的作为输电线路的导线对杆塔的空气间隙，如下图。
北京理工大学电气工程考研经验
北京理工大学电气工程考研经历一、关于报考学校首先呢，说下报考学校吧，我今年考的是北京理工大学的电气，录取到高电压系。
今年的考研从初试到复试，我觉得自己很幸运。
但是毕竟付出了那么多，实力还是很关键的。
很多学弟学妹关于这个报考院校感到疑惑，不知道报哪些学校。
我也没有什么特别经历，咱们电气专业有四虎，清华，浙大，西交，北理。
清华，浙大很不好考，真是拼的是硬实力，西交很简单，但是水涨船高，每年分都很高，400+才有希望，今年我们专业有一考西交的学硕400，被调剂到专硕，还是很不错的。
其他就没有什么特别好的学校了。
考研不是高考，不考好学校，还不如不考。
不管你是报的好学校，一般的学校，到最后你会发现考哪学校都是一样难，考好的学校，你的努力程度会高一点，考一般的学校，潜意识里面你的努力程度自然会少一点。
而且电气的院校少，考哪人都多，还不如努力拼一把。
总之，奉劝各位学弟学妹，报考要报好的学校。
当然只是我的建议。
二、考研整体规划再说说，关于整体规划吧，13年五月份我为自己做了一个整体规划，数学143，英语78，政治75，专业课135。
结果初试成绩出来后，数学143，英语52，政治74，专业课123。
英语差了很多，专业课也差了十几分。
英语我复习的很好，专业课也是，但是这两门都是在下午考的，由于以前我不太注重午休，结果到考研那两天，两点就考试，我下午的考试很不在状态，考场上脑子很昏涨，没有发挥好。
可以说设定一个目的是很重要的。
当你把总分分解到各科，在把各科的成绩分解到每一个题型，你会发现原来我想考到理想的分数，实际上是可行的。
比方我想考380分，那么我就根据自己的情况，来为自己做个目的规划，我数学还不错，就预设在130分左右，我英语一般就预设在55分左右，政治大家都一样，70分是可以到达的，专业课我就必须到达125。
这样得到一个预设值后再做微调，最终可以设定自己的目的值，政治72，英语55，数学136，专业课128，总分391。
《高电压绝缘技术(第二版)》课后题答案中国电力出版社
高电压绝缘技术（第二版） 课后答案第二章 1、解：由题意：212e e i m v eV ≥，因此：62.7510/evm s ≥==⨯,,57.6n mi ch v e V v λλ≥=≤所以。
水蒸气的电离电位为12.7eV 。
97.712.7hcnm λ≤= 可见光的波长范围在400-750nm ，不在可见光的范围。
2、解：1942232212.5 1.6103()12.5,,9.661810()233 1.3810i i i w w O eV w KT T K K --⨯⨯⨯=====⨯⨯⨯ 气体的绝对温度需要达到96618K 。
3、解：由/0()n n eλλλ-=知100220023300344000:(1)63.2%2:()23.3%23:()8.6%34:() 3.1%n n e n n n een n n ee n n n een λλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλ--------=-=-=-=-=-=-=-=4、解：对于带电粒子有：-6326321313=10cm /,10(10).1(.)dNs N s cm s cm dtρρ-----=-=-⨯=-，即31(.)s cm内减少一对离子，即离子的平均寿命为1S 。
5、解：由于电流QIt=，可知 197112110211.610105810/=2J =1.610/cm I Q eN J A cm s ts tsJ A --====⨯⨯⨯=⨯⨯考虑到正负离子，所以 6、解：由题意知：电场强度不变。
又因为：12d d 01020,,a a ad II e I e I I e ===I1122d I I α=所以ln （-d ）， 11212lnln107.6750.3I I cm d d α-===- 1810107.6750.119193.810 1.1101.610 1.610ad I n e e -⨯--⨯===⨯⨯⨯⨯⨯ 7、解:00(1)i daxaxadii i n n n n en e dx eα====-⎰有题意可知：n8、解 ：根据题意设：极间距离为d,0c n n n ∆单位时间内阴极单位面积产生的电子外电离因数下阴极单位面积产生的电子新增离子数0,,()ad ic c a c n n n n n n e n n n aαγ=+∆=+∆=- 可得到达阳极的电子总数为：00(1)(1),11ad ad i c aadn n e e n n n n eαγγαγγγ++-+==++-9、解：由公式可得：/1lnb Bpd U Apde γ-=，可得：/2507600.1/46008.57600.153.08910bpd U bApdee eeγ--⨯⨯--⨯⨯⨯-===⨯当d=1.0cm,31.6bU kV =时,/2507601/316008.5760171.35910bpd U bApdeeee γ--⨯⨯--⨯⨯⨯-===⨯10、解：min 11ln2.718ln 0.025()0.687(133)14.6ae pd cm p Aγ⨯===⋅,m i n m i n()3650.687250.755b U B p d V=⨯=⨯= 11、解：假设在P 气压下，两间隙的放电电压相等，即12()()f pd f pd =查图2-12的曲线可知120.25,0.1pd pd ==时，两间隙的放电电压大约相等，此时p=0.025[133pa]，所以当210.025[133]d d p pa >时，先放电；p<0.025[133pa]时，先放电12、解：由题意可知：60/,6010600/,E UV cm E V cm E p d==⨯==又可得：120.6 1.21,2600/600/kV kV d cm d cm V cm V cm====12211211200111ln (ln ln )(2.4 1.2) 1.221I I I cm d d I d d I I α-==-=-=---110.12[133]cm Pa Pα--=1.274011.00108008ad I e e I γ--⨯-=-=-=⨯1ln1ln ,7.697,6007.6974618r ad d cm U Ed V r a=====⨯=13、解：由公式2220[()],,=4X r E QA B A B E p p x απεε=-其中为常数。
高电压工程第二版答案1到11章
1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空间碰撞电离。
②正离子碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。
汤逊理论是在气压较低，Pd值较小的条件下的放电基础上建立起来的，因此这一理论可以较好地解释低气压，短间隙中的放电现象，对于高气压，长间隙的放电现象无法解释（四个方面大家可以看课本P9）。
流注理论认为：。
（P11最下面），该理论适用于高气压长间隙的放电现象的解释。
1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义为：当一个电子从阴极发出向阳及运动的过程中，发生碰撞电离，产生正离子，在正离子到达阳极后，碰撞阴极再次产生电子，只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩，进而出现自持放电现象。
因此该式为自持放电的条件。
1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙内的流注一旦形成，放电将达到自持的成都，间隙就被击穿；极不均匀场放电特点：P13下侧。
1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒—板，棒--棒，正极性棒—板。
其中板--板之间相当于均匀电场，因此其击穿电压最高，其余三个的原因见P20图1-20以及上面的解析。
1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时。
②随着电压的升高。
③随着电压继续升高。
④最后。
用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿特性，但是工程上为方便起见，通常用平均伏秒特性或者50％伏秒特性来表示气体间隙的冲击穿特性。
1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于（P23最下面）并且通过伏秒特性，可以进一步对保护间隙进行改进设计，从而更好地保护电气设备的绝缘。
1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—P20，包括均匀场，稍不均匀场，极不均匀场的放电特点。
（2）雷电冲击电压作用下的特点：同1-5题。
（3）操作冲击电压作用下的特点：P25第二段：研究表明。
正极性操作冲击电压击穿电压较负极性下要低得多。
1-8答：影响气体间隙击穿的主要因素为气体间隙中的电场分布，施加电压的波形，气体的种类和状态等.1-9答：提高间隙击穿电压的措施：一,改善电场的分布：①②③二，削弱活抑制电离过程①②③具体内容见P28。
高电压工程基础知识单选题100道及答案解析
高电压工程基础知识单选题100道及答案解析1. 以下哪种放电形式属于自持放电？（）A. 电晕放电B. 辉光放电C. 火花放电D. 汤逊放电答案：D解析：汤逊放电是自持放电的一种。
2. 均匀电场中，击穿电压与间隙距离的关系是（）A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 平方成正比答案：A解析：在均匀电场中，击穿电压与间隙距离成正比。
3. 电介质的极化形式不包括（）A. 电子式极化B. 离子式极化C. 偶极子极化D. 电磁式极化答案：D解析：电介质的极化形式主要有电子式极化、离子式极化、偶极子极化。
4. 以下哪种因素会使液体电介质的击穿电压升高？（）A. 水分B. 杂质C. 温度升高D. 压力增大答案：D解析：压力增大能使液体电介质的击穿电压升高。
5. 衡量绝缘性能的重要指标是（）A. 电阻B. 电容C. 电导D. 介电常数答案：C解析：电导是衡量绝缘性能的重要指标。
6. 不均匀电场中，放电总是从（）开始。
A. 电场强度最大处B. 电场强度最小处C. 电极边缘D. 电极中心答案：C解析：不均匀电场中，放电通常从电极边缘开始。
7. 雷电冲击电压下，击穿通常发生在（）A. 波前B. 波尾C. 波峰D. 整个波过程答案：A解析：雷电冲击电压下，击穿多发生在波前。
8. 提高气体间隙击穿电压的有效方法是（）A. 增大间隙距离B. 减小间隙距离C. 改善电场分布D. 降低气压答案：C解析：改善电场分布是提高气体间隙击穿电压的有效方法。
9. 绝缘子的污闪过程不包括（）A. 积污B. 受潮C. 烘干D. 局部电弧发展答案：C解析：绝缘子污闪过程包括积污、受潮、局部电弧发展。
10. 以下哪种电介质的相对介电常数最大？（）A. 真空B. 空气C. 云母D. 陶瓷答案：C解析：云母的相对介电常数较大。
11. 冲击系数是指（）A. 冲击电压与工频电压之比B. 工频电压与冲击电压之比C. 冲击电流与工频电流之比D. 工频电流与冲击电流之比答案：A解析：冲击系数是冲击电压与工频电压之比。
高电压技术第二版习题答案(部分)
第一章 气体放电的基本物理过程（1）在气体放电过程中，碰撞电离为什么主要是由电子产生的？答：气体中的带电粒子主要有电子和离子，它们在电场力的作用下向各自的极板运动，带正电荷的粒子向负极板运动，带负电荷的粒子向正极板运动。
电子与离子相比，它的质量更小，半径更小，自由行程更大，迁移率更大，因此在电场力的作用下，它更容易被加速，因此电子的运动速度远大于离子的运动速度。
更容易累积到足够多的动能，因此电子碰撞中性分子并使之电离的概率要比离子大得多。
所以，在气体放电过程中，碰撞电离主要是由电子产生的。
（2）带电粒子是由哪些物理过程产生的，为什么带电粒子产生需要能量 ？答：带电粒子主要是由电离产生的，根据电离发生的位置，分为空间电离和表面电离。
根据电离获得能量的形式不同，空间电离又分为光电离、热电离和碰撞电离，表面电离分为正离子碰撞阴极表面电离、光电子发射、热电子发射和强场发射。
原子或分子呈中性状态，要使原子核外的电子摆脱原子核的约束而成为自由电子，必须施加一定的外加能量，使基态的原子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能。
（3）为什么SF6气体的电气强度高？答：主要因为SF6气体具有很强的电负性，容易俘获自由电子而形成负离子，气体中自由电子的数目变少了，而电子又是碰撞电离的主要因素，因此气体中碰撞电离的能力变得很弱，因而削弱了放电发展过程。
1-2 汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同？这两种理论各适用于何种场合？答：汤逊理论的基本观点：电子碰撞电离是气体电离的主要原因；正离子碰撞阴极表面使阴极表面逸出电子是维持气体放电的必要条件；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。
它只适用于低气压、短气隙的情况。
气体放电流注理论以实验为基础，它考虑了高气压、长气隙情况下空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用。
在初始阶段，气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现，但当电子崩发展到一定程度之后，某一初始电子的头部集聚到足够数量的空间电荷，就会引起新的强烈电离和二次电子崩，这种强烈的电离和二次电子崩是由于空间电荷使局部电场大大增强以及发生空间光电离的结果，这时放电即转入新的流注阶段。
高电压技术作业题及参考答案最新071010
东北农业大学网络教育学院高电压技术作业题（一）一．判断题1．对极不均匀电场气隙，湿度越小则击穿电压越低。
（）2．均匀电场气隙，湿度越小则击穿电压越高。
（）3．在交流电压的作用下，棒板电极的击穿电压低于棒棒电极的击穿电压。
（）4．如果避雷器与被保护设备之间的线路在避雷针的保护之内，由于电压行波在传播的过程中有衰减，所以这个距离越大越好。
（）5. 对棒正板负电极，加极间障是提高击穿电压的有效措施。
（）二、简单回答，1．高气隙击穿电压的措施有哪些？2．介质损失角正切值测量功效有哪些？3．提高变压器油击穿电压的措施有哪些?三、请画出气隙放电的巴申曲线，并用汤申德理论解释之。
四、请画出通过整流获得直流电源的方法测量配电变压器绝缘泄漏电流的原理接线图，并说明这种接线的特点和各元件的作用。
五、进线段保护的作用是什么？请画出60kV无全线避雷线变电所的进线段保护接线，并说明各元件的作用。
六、下图为一个小型变电所设备布置的平面图，设备高10米，在A处有一高为49米的烟囱（相当同样高的避雷针），请问，变电所是否还有必要装设避雷针？为什么？高压电技术作业（二）一．请画均匀电场气隙放电的伏安特性曲线，并分段解释之。
二．.试述棒正板负小气隙棒板电极放电的物理过程，根据这个过程可以得出什麽结论？三．提高气隙击穿电压的措施有那些？并举出应用实例。
四．绝缘电阻及吸收比的测量有那些功效？如果天气比较潮湿，测量绝缘电阻及吸收比时应采取什么措施？五．画出三芯电缆泄漏电流测量接线图，并说明各元件的作用和接线的特点。
六．试述输电线路的防雷措施，及其作用七．请设计一个35千伏小容量变电所的进线段保护结线图，并说明各元件的作用高压电技术作业（三）一、判断题1．对极不均匀电场气隙，湿度越小则击穿电压越低。
（）2．对开放的气体间隙，温度越低则击穿电压越高。
（）3．在交流电压的作用下棒板电极的平均击穿场强峰值高于棒正板负同间隙的平均击穿场强。
（）4．如果避雷器与被保护设备之间的线路在避雷针的保护之内，由于电压行波在传播的过程中有衰减，所以这个距离越大越好。
高电压技术课后习题答案详解
高电压技术课后习题答案详-标准化文件发布号：（9456・EUATWK・MWUB・WUNN・INNUL・DDQTY・KII 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，其自曲行程（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.山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，电子会遭到弹射而儿乎不损失其动能；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£炉个。
假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（疋"一1）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.按照系数卩的定义，此（出^一“个正离子在到达阴极表面时可撞出了（^-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（^-l）=l或了严=1。
「3为什么棒一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。
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1高电压工程第二版答案1到11章252----------------------------------------------------------------3----------------41-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空；1-2答：自持放电的5条件是式（1-9），物理意义；1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间6隙；1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒；1-5答：冲击特点见7P23：①当冲击电压很低时；1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于；81-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—；1-8答：影910111-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空间碰撞电离。
②正离子12碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。
汤逊理论是在气压较低，Pd 13值较小的条件下的放电基础上建立起来的，因此这一理论可以较好地解释低气14压，短间隙中的放电现象，对于高气压，长间隙的放电现象无法解释（四个方15面大家可以看课本P9）。
流注理论认为：。
（P11最下面），该理论适用于高气16压长间隙的放电现象的解释。
17181-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义为：当一个电子从阴极发出19向阳及运动的过程中，发生碰撞电离，产生正离子，在正离子到达阳极后，碰20撞阴极再次产生电子，只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩，21进而出现自持放电现象。
因此该式为自持放电的条件。
22231-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙内的流注一旦形成，放24电将达到自持的成都，间隙就被击穿；极不均匀场放电特点：P13下侧。
25261-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒—板，棒--棒，正极性27棒—板。
其中板--板之间相当于均匀电场，因此其击穿电压最高，其余三个的28原因见P20图1-20以及上面的解析。
29301-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时。
②随着电压的升高。
31③随着电压继续升高。
④最后。
用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿32特性，但是工程上为方便起见，通常用平均伏秒特性或者50％伏秒特性来表示33气体间隙的冲击穿特性。
34351-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于（P23最下面）并且通过36伏秒特性，可以进一步对保护间隙进行改进设计，从而更好地保护电气设备的37绝缘。
38391-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—P20，包括均匀场，稍不均40匀场，极不均匀场的放电特点。
（2）雷电冲击电压作用下的特点：同1-5题。
（3）41操作冲击电压作用下的特点：P25第二段：研究表明。
正极性操作冲击电压42击穿电压较负极性下要低得多。
43441-8答：影响气体间隙击穿的主要因素为气体间隙中的电场分布，施加电压45的波形，气体的种类和状态等.46471-9答：提高间隙击穿电压的措施：一,改善电场的分布：①②③二，削弱48活抑制电离过程①②③具体内容见P28。
49501-10答：纯空气间隙形成的电场接近于均匀电场，其击穿电压较高。
由于51沿面电位分布不均匀；固体介质与电极接触不良，存在小间隙；固体介质表面52具有一定的粗糙度等因素，使表面的电场发生了畸变，因此其击穿电压明显下53降，而且，当其表面潮湿污染时，沿面放电电压会更低。
54551-11答：SF6气体为电负性气体，容易附着电子形成负离子，不容易被电56场加速，电离能力大为下降，因此其起着阻碍放电的作用，所以其具有较高的57绝缘强度。
5859高电压工程（第二章）参考答案60611.一般电介质的电导主要是离子电导，而导体的电导依靠自由电子导电，62同时电介质中的6364自由电子数量很少，自由电子电导通常都非常微弱；并且电介质电导率比65导体电导率低很多。
6667介质损耗角正切作为表征介质损耗程度的物理量；温度、外施电压频率及68外施电压的改变都会引起绝缘介质损耗角正切的变化（详课本P48-49）。
6970异同点：7172相同点：气体放电中的汤逊理论、液体电介质的电击穿理论以及固体电介73质的电击穿理论具有相似之处，都是建立在碰撞电离的基础之上，三者在击穿74过程都会产生电子崩，当电子崩发展到足够强，都会导致电介质的击穿；三者75的击穿过程都有环境温度、电压作用时间、电场的均匀程度等有密切关系；7677不同点：在工程中，气体的击穿过程通常用流注理论，工程液体电介质用78气泡击穿理论来解释，而对于固体则还可以用热击穿理论和电化学击穿理论解79释；一般固体电介质的击穿场强比液体的击穿场强高，液体的击穿场强又比气80体的击穿场强要高；8182影响液体电介质击穿的主要因素（见课本P50—课本非常之详细）8384固体电介质的电击穿和热击穿的区别（见课本P53--课本非常之详细）8586对于固体电介质和薄层空气串联：由于固体电介质的介电常数比空气的介87电常数大，所以根据各层电介质中的电场强度与介电常数成反比的关系，可知88薄层空气电介质所承受的场强较大，其更容易击穿；8990对于纸和油层串联：由于纸的介电常数比油层的介电常数大，故根据各层91电介质中的电场强度与介电常数成反比的关系，可知油层所承受的电场强度较92大，其更容易击穿。
2.3.4.5.6.9394952014/11/229697第3/11页98第四章99100根据书上95页“二、绝缘电阻和吸收比的测量”这一节的内容。
可以解答1011、2小题。
102103这一小结的第一段加上第二段的第一句话。
104105这一节说到吸收比K越大吸收现象越明显，但后面又说必须R和K两者结106合起来才能具体判定。
所以本题建议组织答案如下：107108答：⑴一般情况下，K值越大表示吸收现象越明显，当绝缘性能良好时，K 109值应远大于1，当绝缘受潮时K值会变小，一般认为当K<1.3时，就可判断绝缘110可能受潮。
所以，正常情况下，我们可以认为A的绝缘状况更好。
111112⑵但是某些特殊的材料，可能K<1.3，但是它的阻值R很高，此时就不能单113纯的依靠K值得大小来判断，还需要依靠极化指数作为另一个判据。
114115综上，一般情况下，我们可以认为A的绝缘性能比B好，但是如果是哪些116特殊材料，还需另作评价。
1171183.书上没有，问的度娘：119120答：被测的绝缘材料是有一定的电容的，如果加交流电压，就会出现交流121的电容电流，这样就分不清有无泄漏电流及多少了。
加直流电压，不会产生电122容电流，测得的就是泄漏电流了，即使它很小，也没有问题1231244.书上99页4.2.2节小标题125126答：屏蔽、倒相法、采用角差法测量。
1271285书上97页4、2节第5行。
129130答：分布性的绝缘缺陷。
1311326.书上98页最后一段，和99页第一段，比较笼统。
133134答：正接法一般应用于实验室内的测试材料及小设备，实现样品的对地绝135缘。
而在实际中，绝大多数电气设备的金属外壳是直接放在接地底座上的，这136时就要用反接法。
137138第五章；1.答：在图5-2中，可以得到串级变压器输出电压；定电流为I2，139则装置的额定实验容量为3U2I2；2.自耦调压器:是一种自耦变压器，通过调节140炭刷在；次侧的输出电压；移圈式调压器：通过改变短路线圈与前两个线圈之141间的；电动发电机组：这种设备通过调节发电机的励磁调节发；3.；4.直流耐142压试验在绝缘预防性试验中应用比较广泛，；可以测量泄露电流，因此可以有效143的144145----------------------------------------------------------------146----------------147148第五章1491501.答：在图5-2中，可以得到串级变压器输出电压为U=3U2该设备输出的151额152153定电流为I2，则装置的额定实验容量为3U2I2。
最高一级变压器T3的额定154试验容量为：U2I2。
中间一级变压器T2的装置额定容量为2U2I2，这台变压器155除了直接供应负荷的容量U2I2外，还向T3提供励磁容量U2I2。
同理，第一台156变压器T1的装置额定容量为3U2I2。
1571582.自耦调压器:是一种自耦变压器，通过调节炭刷在绕组上的位置就可以调159节二160161次侧的输出电压。
这种调压器结构简单，漏抗小，波形畸变小，功率损耗162小，可以获得比电源电压稍高的输出电压，在小容量试验中大量采用。
由于滑163动绕组触头与绕组的接触可能不良，容易引起发热、绕组线匝短路等问题，故164自耦调压器的容量不能做得很大，一般不超过20kVA。
165166移圈式调压器：通过改变短路线圈与前两个线圈之间的相互位置，便可以167达到改变耦合强度和磁通量，从而达到调压的目的。
由于这种调压器不存在滑168动触头，所以容量可以做到很大。
但由于这种调压器的主磁通不能完全通过导169磁材料形成闭合回路，所以漏抗较大，且随短路线圈位置的改变而改变，从而170使输出的波形产生不同程度的畸变。
对于波形要求不十分严格的和容量较大的171场合，移圈式调压器的应用比较广泛。
172173电动发电机组：这种设备通过调节发电机的励磁调节发电机的输出电压，174由于不受电网电压的影响，能得到谐波含量很少的正弦波并实现均匀的电压调175节。
但这种调压设备价格昂贵，只有在对实验要求很高的或实验室才采用这种176调压装置。
1771783.1791804.直流耐压试验在绝缘预防性试验中应用比较广泛，在进行直流耐压试验181时还182183可以测量泄露电流，因此可以有效的反映绝缘内部的集中缺陷。
主要应用184在对直流输电和用电设备进行耐压试验，对于一些容量较大的交流设备，有时185受高压试验电源容量限制而无法进行直流耐压试验时，也常用直流耐压试验来186代替交流耐压试验。
1871885.（1）采用5-12的倍压整流电路拓扑结构，T的高压绕组一端接地，另一189端190191最高点位为Um，高压绕组对低压绕组的电位差为Um，对绕组的结缘要求低，192可以减小体积。
（2）倍压整流电路的输出直流电压不随级数的增加而增高，在193某一级数存在最大值，可利用5-13式得到对应的级数，采用适当的级数以减小194体积。
（3）电容的容量越大，输出纹波越少，根据实验要求，采用适当的波形195质量要求，选择适当的电容器容量可以减小体积。
1961976.1981997.不能。
电容器由并联充电转换为串联放电的关键是对地杂散电容来不及200放201202电，所以杂散电容不可去掉，有时须增加杂散电容来保证各级球隙顺利自203动放电。