《高电压工程》习题答案完整版
231134北交《高电压工程》在线作业二15秋答案
231134北交《高电压工程》在线作业二15秋答案北交《高电压工程》在线作业二一、单选题（共 15 道试题，共 30 分。
）1. 以下属于操作过电压的是 ( ). 工频电压升高. 弧光接地过电压. 变电所侵入波过电压. 铁磁谐振过电压正确答案：2. 以下哪种材料具有憎水性（）. 硅橡胶. 电瓷. 玻璃. 金属正确答案：3. 电力系统中实际采用的防雷保护装置不包括（）. 避雷针. 避雷器. 隔离开关. 防雷接地正确答案：4. 输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（）。
. 成正比. 成反比. 无关. 不确定正确答案：5. 下列各种极化形式中，极化所需时间最短的是（）. 电子式极化. 离子式极化. 偶极子极化. 夹层极化6. 下列因素中，明显影响离子式极化的是（）. 频率. 气压. 湿度. 温度正确答案：7. 常用的电介质中，相对介电常数值最大的是（）. 空气. 变压器油. 绝缘纸. 水正确答案：8. 不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将（）. 远大于1. 远小于1. 约等于1. 不易确定正确答案：9. 220kV输电线路绕击耐雷水平是（）. 3.5k. 7k. 12k. 16k正确答案：10. 由雷电引起的过电压称为( )。
. 内部过电压. 工频过电压. 大气过电压. 谐振过电压11. 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件（）. 大雾. 毛毛雨. 凝露. 大雨正确答案：12. 串级数为3级的试验变压器串级装置的容量利用率为（）. 1. 1/2. 1/3. 1/4正确答案：13. 110kV进线保护段应有的耐雷水平是（）. 30k. 60k. 75k. 110k正确答案：14. 避雷器到变压器的最大允许距离（）. 随变压器多次截波耐压值与避雷器残压的差值增大而增大. 随变压器冲击全波耐压值与避雷器冲击放电电压的差值增大而增大. 随来波陡度增大而增大. 随来波幅值增大而增大正确答案：15. SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是（）. 无色无味性. 不燃性. 无腐蚀性. 电负性正确答案：北交《高电压工程》在线作业二二、多选题（共 10 道试题，共 40 分。
高电压工程基础-第04章习题答案
第4章 习题4.1光滑瓷管内直径为6cm ，管壁为3cm ，管内装有直径为6cm 或3cm 的导杆时，其滑闪放电起始电压各为多少(瓷的r ε＝6)？解：根据书中所给公式（4-1）：0114910ln rεC R πR r =⨯⨯。
将题中所给数据代入此公式可计算得到当导杆直径为6cm 时：1320116 1.2810/649106ln 3C F cm π-'==⨯⨯⨯⨯⨯当导杆直径为3cm 时，0C ''是由瓷介质部分的比电容与空气部分的比电容串联算得的，即010200102C C C C C ''''•''=''''+,其中01111349103ln 1.5C π''=⨯⨯⨯⨯，02111649106ln 3C π''=⨯⨯⨯⨯。
根据书中所给经验公式（4-3）：40.4401.3610cr U C -⨯=，来计算滑闪放电起始电压cr U 。
将上述计算结果00,C C '''分别代入此经验公式计算可得到：()40.44131.361064.031.2810cr U kV --⨯'==⨯； ()40.44131.3610117.830.3210cr U kV --⨯''==⨯。
4.2平行板电极间有一高为10cm 的瓷圆柱，瓷柱的下平面与电极接触良好，但其上平面与电极之间有0.5mm 的空气隙。
若该小空气间隙的击穿场强为100kV/cm(电压指工频电压峰值)，问小空气间隙刚发生放电时外施工频电压是多少？解：因为瓷的相对介电常数6r ε=，所以瓷介质中场强为2E 为气隙中场强的1/6，即100/616.67/kV cm =。
外加电压11221000.0516.679.95170.86U E d E d kV =+=⨯+⨯=。
高电压工程第二版答案,林福昌
高电压工程第二版答案1到11章25--------------------------------------------------------------------------------1-1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P23：①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；1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—；1-8答：影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。
《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。
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第一章 气体放电的基本物理过程一、选择题1) 流注理论未考虑 B 的现象。
A ．碰撞游离B ．表面游离C ．光游离D ．电荷畸变电场2) 先导通道的形成是以 C 的出现为特征。
A ．碰撞游离B ．表面游离C ．热游离D ．光游离3) 电晕放电是一种 A 。
A ．自持放电B ．非自持放电C ．电弧放电D ．均匀场中放电4) 气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为 C 。
A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离5) ___ B ___型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A.电工陶瓷B.钢化玻璃C.硅橡胶D.乙丙橡胶6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？DA.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨7) 污秽等级II 的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为 C 2/cm mg 。
A .≤0.03 B.>0.03~0.06 C.>0.06~0.10 D.>0.10~0.25 8) 以下哪种材料具有憎水性？AA . 硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D 金属二、填空题9)气体放电的主要形式：辉光放电、 电晕放电、 刷状放电、 火花放电、 电弧放电 。
10)根据巴申定律，在某一PS 值下，击穿电压存在 极小（最低） 值。
11)在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压 提高 。
12)流注理论认为，碰撞游离和 光电离 是形成自持放电的主要因素。
13)工程实际中，常用棒－板或 棒－棒 电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。
14)气体中带电质子的消失有 扩散 、复合、附着效应等几种形式15)对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是 改善(电极附近)电场分布 。
16)沿面放电就是沿着 固体介质 表面气体中发生的放电。
17)标准参考大气条件为：温度C t 200 ，压力 0b 101.3 kPa ，绝对湿度30/11m g h18)越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越__低____19)等值盐密法是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 ______含量的一种方法20)常规的防污闪措施有： 增加 爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题21) 简要论述汤逊放电理论。
高电压工程基础-第08章习题答案
第8章 习题8.1 直流电源合闸于L-C 电路，电容C 上电压会比电源高吗？ 为什么？如果电源是交流，电 容C 上电压会发生什么变化，它与哪些因素有关？解： 1）直流电源合闸于L-C 电路，电容C 上电压会比电源高。
因为，如图所示C假定一个无穷大直流电源对集中参数的电感、电容充电，且t=0-，i=0, u c =0。
在t=0时合闸：()()()()dt t i Cdt t di L t u t u E c L ⎰+=+=1，即()()E t u dt t u d LC c c =+22，解为()()01cos c u t E t ω=-，0ω=，可见电容C 上的电压可达到2E 。
也可以这样理解，当电容上电压为E 时，回路中电流达最大值，电感中电流不能突变，继续给电容充电，使得电容上电压达到2E 。
2）如果电源是交流，在15-16个周波后，暂态分量可认为已衰减至零，电容电压的幅值为20220C U E ωωω=-，0ω为回路的自振角频率。
此时电容电压与回路自振角频率和电源频率有关，可见电容上电压在非常大的范围内变化。
8.2 什么是导线的波速、波阻抗？分布参数的波阻抗的物理意义与集中参数电路中的电阻有何不同？解：波阻抗：在无损均匀导线中，某点的正、反方向电压波与电流波的比值是一个常数Z ，该常数具有电阻的量纲Ω，称为导线的波阻抗。
波速：平面电磁波在导线中的传播速度，001C L ±=ν，波速与导线周围介质有关，与导线的几何尺寸及悬挂高度无关。
波阻抗虽然与电阻具有相同的量纲，而且从公式上也表示导线上电压波与电流波的比值，但两者的物理含义是不同的：1) 波阻抗表示只有一个方向的电压波和电流波的比值，其大小只决定于导线单位长度的电感和电容，与线路的长度无关，而导线的电阻与长度成正比；2) 波阻抗说明导线周围电介质所获得的电磁能的大小，以电磁能的形式储存在周围电介质中，并不被消耗，而电阻则吸收电源能量并转变为热能消耗掉； 3) 波阻抗有正、负号，表示不同方向的流动波，而电阻则没有。
高电压工程基础习题答案
20 片，多 7 片，292cm； 14 片，182cm
5.1 5.2 5.3
94.25w 分别提高 0.53kV/cm; 1.76kV/cm 交流下：液体场强为 1.82Kv/mm，固体场强为 0.91kv/mm 直流下：液体场强为 7.69kv/mm，固体场强为 1.54kv/mm
Z 22 443.13
Z 20 Z 02 84.94 2) kc 02 0.155 8.8 因 入 口 电 容 为 变 压 器 通 过 归 算 至 首 端 的 对 地 电 容 来 代 替 ， 利 用 公 式
CT CK 得出，因而两者会有区别；入口电容的测量方法是通过测量变压器绕
绝缘电阻 吸收比
பைடு நூலகம்
泄漏电流
介损角正切 tg 局部放电 气相色谱分析
受潮、穿透性导电通道、绝缘内含气泡 无法测得非穿透性的局部 的游离，绝缘分层、脱壳，老化劣化， 损坏，很小部分绝缘的老化 绕组上附积油泥，绝缘油脏污、劣化 劣化，个别的绝缘弱点 绝缘是否存在局部缺陷 局部过热或局部放电缺陷，对慢性局部 潜在缺陷较灵敏 不易发现突发性故障
以极性液体（如蓖麻油）为例，在额定电压范围内，绝缘良好的极性液 体 tg 基本和试验电压的幅值无关； 极性液体 tg 与温度关系如下： 在低温时， 极化损耗和电导损耗都较小， 随着温度的升高， 液体的粘度减小， 偶极子转向极化增加，电导损耗也在增大，所以总的 tg 亦上升，并在 t＝t1 时 达到极大值；在 t1<t<t2 的范围内，由于分子热运动的增强妨碍了偶极子沿电场 方向的有序排列， 极化强度反而随温度的上升而减弱，由于极化损耗的减小超过 了电导损耗的增加，所以总的 tg 曲线随 t 的升高而下降，并在 t=t2 时达到极小 值；在 t>t2 以后，由于电导损耗随温度急剧上升、极化损耗不断减小而退居次 要地位，因而 tg 就随时间 t 的上升而持续增大。 极性液体 tg 与频率关系如下：
高电压工程基础-第09章习题答案
第9章习题9.1 雷电流、落雷密度是怎样定义的？答：雷电流：雷击具有一定参数的物体时，流过被击物的电流与被击物之波阻抗有关，波阻抗越小，流过被击物电流愈大，当波阻抗为零时，流经被击物的电流定义为雷电流。
实际上被击物阻抗不可能为零，因此规程规定，雷电流是指雷击于电阻（等值）小于等于30欧的低接地电阻物体时，流过该物体的电流。
落雷密度：每一个雷暴日，每平方公里对地面落雷次数，γ称为地面落雷密度。
9.2 说明阀式避雷器中残压、额定（灭弧）电压、保护特性、续流的含义及定义。
答：残压：当避雷器上过电压的瞬时值达到放电间隙的冲击放电电压U时，间b隙击穿，电压波即被截断，这时避雷器呈现小电阻，它在最大允许冲击电流下的U。
压降称为残压R额定（灭弧）电压：我国有关规程规定，阀式避雷器的间隙灭弧电压，在中性点直接接地的系统中，应取设备最高运行线电压的80%，而在中性点非直接接地的系统中，取值不应低于设备最高运行线电压的100%。
保护特性：为了保证避雷器有良好的保护性能，要求间隙应有平坦的伏秒特性和较强的熄灭工频续流的能力，阀片电阻是非线性的，它在大电流（冲击电流）时呈现小电阻，以保证其上的压降（残压）足够低，而在冲击电流过后，阀片在电网的工频电压作用下呈现大电阻，以限制工频续流，有利于间隙灭弧。
续流：避雷器在雷电冲击作用下动作，冲击电压消失后，加在该避雷器上的恢复电压即系统的工频电压，它将使间隙中继续流过工频电流，称其为续流。
9.3 金属氧化物避雷器有哪些优点？答：金属氧化物避雷器优点如下：1）非线性系数α值很小；2）保护性能好；3）金属氧化物避雷器基本无续流，动作负载轻，耐重复动作能力强；4）通流容量大；5）结构简单，尺寸小，易于大批量生产，造价低；6）可适用于多种特殊需要。
9.4 试述雷击地面时，被击点电位的计算模型。
设雷电流I = l00 kA，被击点A对地的电阻R = 30Ω。
求A点的电位（雷电通道波阻抗Z0 = 300 Ω）。
高电压工程基础-第06章 习题答案
第6章习题6.1 试列表比较电介质的各种极化现象的性质。
极化方式现象电子式极化存在一切介质中。
（1）形成极化所需时间极短（因电子质量极小），约-1510s,故其rε不随频率变化；（2）它具有弹性，当外电场去掉后，依靠正、负电荷间的吸引力，作用中心会马上重合而呈现非极性，所以这种极化没有损耗；（3）温度对极化程度影响不大，rε具有不大的负的温度系数。
离子式极化存在离子结构中。
（1）建立极化时间短，约-1310s；（2）极化程度随温度增加略有增加，一般其rε具有正的温度系数；（3）几乎没有能量损耗。
偶极子式极化存在于极性介质中。
（1）偶极子极化是非弹性的，极化时消耗的电场能量在复原时不可能收回；（2）极化时间较长，约-10-210~10s。
极化程度与电源频率f有关，f变高，偶极子来不及转向，极化率减小；（3）随温度的增加极化程度先增加后降低。
夹层介质界面极化存在由几种不同介质组成的绝缘体或介质不均匀的绝缘中。
（1）在工频或低频时，夹层的存在使整个介质的等值电容增大，损耗也增大。
空间电荷极化介质内的正、负自由离子在电场的作用下改变分布状况时，将在电极附近形成空间电荷极化。
它是缓慢进行的，只有在低频或超低频的交变电压下，才有可能发生这种极化现象6.2 极性液体或固体极性电介质的介电常数与温度、电压频率的关系如何？为什么？答：极性液体介电常数在温度不变时，随电压频率的增大而减小，然后趋于某一个值。
当频率很低时，偶极子来得及跟随电场交变转向，介电常数较大，当频率接近于某一值时，极性分子的转向已经跟不上电场的变化，介电常数就开始减小。
温度过低时，由于分子间联系紧密（例如液体介质的黏度很大），分子难以转向，所以rε也变小（只有电子式极化）。
所以极性液体、固体介质的rε在低温下先随温度的升高而增加，以后当热运动变得较强烈时，rε又随温度上升而减小。
6.3固体电介质的电导和哪些因素有关，简述其原因。
答：在固体电介质上施加电压时，介质内有电流流过，并随外加电压的增加而增加，当电压很高时，电流急剧增加直至绝缘击穿。
(完整版)高电压工程试卷(附答案)
课程名称：高电压技术专业、班级：电气工程及其自动化（本科）一、填空（10分）1、在极不均匀电场中，间隙完全被击穿之前，电极附近会发生电晕，产生暗蓝色的晕光。
2、冲击电压分为雷电冲击电压和操作冲击电压。
3、固体电介质的击穿有电击穿、热击穿和电化学击穿等形式。
4、某110KV电气设备从平原地区移至高原地区，其工频耐压水平将下降。
5、在线路防雷设计时，110KV输电线路的保护角一般取20º。
6、累暴日是指一年中有雷暴的天数。
7、电压直角波经过串联电容后，波形将发生变化，变成指数波。
二、选择（10分）1．解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（B）。
A．汤逊理论B．流注理论C．巴申定律D．小桥理论2．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（C）。
A．电化学击穿B．热击穿C．电击穿D．各类击穿都有3．下列试验中，属于破坏性试验的是（B）。
A．绝缘电阻试验B．冲击耐压试验C．直流耐压试验D．局部放电试验4．输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（C）。
A．成正比B．成反比C．无关D．不确定5．下列不属于输电线路防雷措施的是（C）。
A．架设避雷线B．架设耦合地线C．加设浪涌吸收器D．装设自动重合闸三、名词解释（15分）1、自持放电和非自持放电答：必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电不需其他任何加外电离因素而仅由电场的作用就能自行维持的放电称为自持放电。
2、介质损失角正切IcICUCIIRI答：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RI 是I 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。
RCC U R U I I tg C R 1/3、吸收比和极化指数答：加压60秒的绝缘电阻与加压15秒的绝缘电阻的比值为吸收比。
加压10分钟的绝缘电阻与加压1分钟的绝缘电阻的比值为极化指数。
4、反击和绕击答：雷击线路杆塔顶部时，由于塔顶电位与导线电位相差很大，可能引起绝缘子串的闪络，即发生反击。
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第一章 气体放电的基本物理过程一、选择题1) 流注理论未考虑 B 的现象。
A ．碰撞游离B ．表面游离C ．光游离D ．电荷畸变电场 2) 先导通道的形成是以 C 的出现为特征。
A ．碰撞游离B ．表面游离C ．热游离D ．光游离3) 电晕放电是一种 A 。
4)A ．自持放电B ．非自持放电C ．电弧放电D ．均匀场中放电C 。
气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为 A. 碰撞游离 B.光游离 C.热游离 D.表面游离5) ___ B ___型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A. 电工陶瓷B.钢化玻璃C.硅橡胶D.乙丙橡胶6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？ DA. 大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨7) 污秽等级 II 的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区， 离海岸盐场 3km~10km地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为 Cmg / cm 2。
A. ≤0.03B.>0.03~0.06C.>0.06~0.10D.>0.10~0.258)以下哪种材料具有憎水性？ AA. 硅橡胶B.电瓷C. 玻璃 D 金属二、填空题9)气体放电的主要形式： 辉光放电 、 电晕放电 、 刷状放电 、 火花放电 、 电弧放电 。
10)根据巴申定律，在某一 PS 值下，击穿电压存在 极小（最低） 值。
11)在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压 提高 。
12) 流注理论认为，碰撞游离和 光电离是形成自持放电的主要因素。
13) 工程实际中，常用棒－板或 棒－棒电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。
14) 气体中带电质子的消失有 扩散 、复合、附着效应等几种形式15)对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是 改善 (电极附近 )电场分布 。
16)沿面放电就是沿着 固体介质 表面气体中发生的放电。
17)标准参考大气条件为：温度 t 020 C，压力 b 0101.3 kPa ，绝对湿度h 011g / m 318)越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越 __低____19)等值盐密法是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______含量的一种方法20)常规的防污闪措施有： 增加 爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题21)简要论述汤逊放电理论。
高电压工程基础-第02章习题答案
第2章 习题2.1 氮气的电离能为15.5eV ，求能引起光电离的光子的最大波长是多少？是否在可见光范围内？解：光电离的条件：W hc /≤λ，计算得到：88.0210λ−≤⨯m ，而可见光的波长范围为390~780nm nm 即(390~780)910−⨯m ，故可引起氮气光电离的光子不属于可见光。
2.2 一紫外灯的主要谱线的波长为253.7nm ，用以照射铜电极时，问会不会引起电极表面电子发射？解：9253.710λ−=⨯m ，金属铜的逸出功为193.9 6.2410eV J −=⨯，此紫外线的光子能量为：1919/7.8410 6.2410W h νhc λJ J −−===⨯≥⨯故此紫外线照射铜电极时会引起电极表面电子发射。
2.3 SF 6气体的电离能为15.6eV ，问要引起碰撞电离时电子的速度至少应为多大（电子的质量m e =0 .91×10-30kg ，1 eV=1.6×10-19J ）？解：若想引起SF 6气体的碰撞电离，则需要电子的动能大于其电离能，即：eV mv 6.15212≥。
由此，我们得到电子速度应满足：62.3410/νm s ≥⨯。
2.4 用放射性同位素照射一均匀场间隙，使间隙每秒钟在每一立方厘米中产生107对正、负带电质点。
若两电极之间的距离d =5cm ，问图2-3中饱和电流密度等于多少？解：由题可知此间隙每秒每立方厘米内产生的自由电子的电荷量为：−=⨯⨯719010 1.60210q 库伦，假设此间隙的极板面积为S ，则可求得此间隙中的电荷量总和0=Q q Sdt ，设饱和电流密度为η，则=Q ηSt，代入数据后计算得到1228.0110/ηA cm −=⨯。
2.5 设气体中电子的平均自由行程为λ，求自由行程大干2λ和大于10λ的概率各为多少?解：根据公式：0n n =/−x λe 说明自由行程的分布规律，对于一个电子来说，λ/x e −表示自由行程大于x 的概率。
高电压工程基础-第12章习题答案
第12章 习题12-1 工频电压升高是怎样产生的？1）空载长线的电容效应：一条空载长线可以看作由无数个串联的L 、C 回路构成，在工频电压作用下，线路的总容抗一般远大于导线的感抗，因此线路各点的电压均高于线路首端电压，而且愈往线路末端电压愈高。
2）不对称短路引起的工频电压升高：当空载线路上出现单相或两相接地故障时，健全相上工频电压升高不仅由长线的电容效应所致，还有短路电流的零序分量，也会使健全相电压升高。
3）突然甩负荷引起的工频电压升高：输电线路传送重负荷时，由于某种原因，断路器跳闸，电源突然甩负荷后，将在原动机与发电机内引起一系列机电暂态过程，电源电势会暂时升高，也是造成工频电压升高的又一个原因。
12-2 某 500kV 线路，长度为 280km ，电源电抗 X S = 263.2Ω，线路正序参数：L 0 = 0.9 mH/km ，C 0 = 0.01275 μF/km ，不计损耗。
若在线路首、末端均接有电抗器 X p = 1835Ω。
求线路首、末端的工频电压升高。
若不接电抗器，再求线路首、末端工频电压升高。
解：Ω==6845.26500C L Z ()-3' 1.0642100.06rad α==⨯≈︒（1） 接电抗器时：265.6845arctan arctan 8.241835p Z X θ===︒ 线路首末段电压的传递系数：()002.19881.09897.0'cos cos 1212==-==θαθl U U K线路末端开路时的入端阻抗：()Ω-=--=1.1765'cot j l jZ Z R θα 首端对电源的电压传递系数：0057.12.26303.4633703.46337101=+--=++⨯+⨯==∙∙j j j jX jX Z jX Z jX Z jX Z E U K s p R p R p R p R 末端对电源的电压传递系数0077.1120102==K K K（2）若不接电抗器线路首端对末端的电压传递系数：()0461.1'cos 11212===l U U K α 线路末端开路的输入阻抗：()()Ω-=⨯⨯=-==99.87928006.0cot 6845.265-'cot .1.1j j l jZ I U Z R α可计算线路首端电压：()()l Z l Z X E Z Z jX E U s R R s 'cot 'cot ...1αα--=+= 线路首端对电源的电压传递系数：()()4267.1'cot 'cot 01=-=s X l Z l Z K αα线路末端对电源电动势的传递系数：4925.11201121202====∙∙∙∙∙∙K K U U E U E U K12-3 为什么避雷器灭弧电压有 100 % (110 % ) 和 80 % 之分？各适用于何种电网？1)对中性点绝缘的3kV~10kV 系统是不接地系统，单相接地时，健全相上的电压升为线电压，考虑线路的电容效应，工频电压升高约为线电压的1.1倍，因此，在选择避雷器灭弧电压时，取110 %的线电压，这时避雷器称为110%避雷器。
高电压工程基础-第06章 习题答案
第6章习题6.1 试列表比较电介质的各种极化现象的性质。
极化方式现象电子式极化存在一切介质中。
（1）形成极化所需时间极短（因电子质量极小），约-1510s,故其rε不随频率变化；（2）它具有弹性，当外电场去掉后，依靠正、负电荷间的吸引力，作用中心会马上重合而呈现非极性，所以这种极化没有损耗；（3）温度对极化程度影响不大，rε具有不大的负的温度系数。
离子式极化存在离子结构中。
（1）建立极化时间短，约-1310s；（2）极化程度随温度增加略有增加，一般其rε具有正的温度系数；（3）几乎没有能量损耗。
偶极子式极化存在于极性介质中。
（1）偶极子极化是非弹性的，极化时消耗的电场能量在复原时不可能收回；（2）极化时间较长，约-10-210~10s。
极化程度与电源频率f有关，f变高，偶极子来不及转向，极化率减小；（3）随温度的增加极化程度先增加后降低。
夹层介质界面极化存在由几种不同介质组成的绝缘体或介质不均匀的绝缘中。
（1）在工频或低频时，夹层的存在使整个介质的等值电容增大，损耗也增大。
空间电荷极化介质内的正、负自由离子在电场的作用下改变分布状况时，将在电极附近形成空间电荷极化。
它是缓慢进行的，只有在低频或超低频的交变电压下，才有可能发生这种极化现象6.2 极性液体或固体极性电介质的介电常数与温度、电压频率的关系如何？为什么？答：极性液体介电常数在温度不变时，随电压频率的增大而减小，然后趋于某一个值。
当频率很低时，偶极子来得及跟随电场交变转向，介电常数较大，当频率接近于某一值时，极性分子的转向已经跟不上电场的变化，介电常数就开始减小。
温度过低时，由于分子间联系紧密（例如液体介质的黏度很大），分子难以转向，所以rε也变小（只有电子式极化）。
所以极性液体、固体介质的rε在低温下先随温度的升高而增加，以后当热运动变得较强烈时，rε又随温度上升而减小。
6.3固体电介质的电导和哪些因素有关，简述其原因。
答：在固体电介质上施加电压时，介质内有电流流过，并随外加电压的增加而增加，当电压很高时，电流急剧增加直至绝缘击穿。
高电压工程基础-第05章习题答案
第5章 习题5.1 一台电容器的电容量C =1μF ，tan δ=3×10-3，求施加工频电压U =10kV （有效值）时电容器的功率损耗。
解：由题意可知，电路中的电容器的功率损耗即为介质损耗工频电压下: ω=2πf =100π所以，功率损耗为：P =U 2ωC tan δ=94.25W5.2 一充油的均匀电场间隙的距离为30mm ，极间施加工频电压300kV 。
若在极间放置一个3mm 的屏障和三个3mm 的屏障，问此时油中场强分别提高多少（油的εr =2，屏障的εr =4）？解：极间未放屏障时，油中场强E 0=U d =10kV mm ⁄（1）极间放置一个d=3mm 的屏障时，油中场强E 1=Uε1(d ε2+30−d ε1)=3002×(34+272)=10.5kV mm ⁄此时油中场强提高∆U =E 1−E 0=0.5kV mm ⁄（2）极间放置三个d=3mm 的屏障时，油中场强E 2=Uε1(3×d ε2+30−3d ε1)=3002×(3×34+212)=11.8kV mm ⁄此时油中场强提高∆U =E 1−E 0=1.8kV mm ⁄5.3变压器的油－屏障绝缘的冲击系数为1.7。
若220kV 变压器的1min 试验电压为395kV （有效值），则相应的雷电冲击试验电压应为多大？解：冲击系数β=U b50U ss =1.7，由题意可知U ss =√2×395kV则，U b50=1.7×√2×395=949.5kV5.4平行平板电容器电极间有两种电介质，界面和电极平行。
其中固体介质厚5mm ，εr =4，绝缘电阻率ρ为1016Ω·cm ；液体介质厚3mm ，εr =2，ρ=5×1015Ω·cm 。
问极间施加工频电压（有效值）10kV 和直流电压10kV 时介质中场强分别为多大？解：（1）工频电压下：固体介质中场强E 1=U ε1(d 1ε1+d 2ε2)=0.91kV/mm液体介质中场强E 2=U ε2(d 1ε1+d 2ε2)=1.82kV/mm（2）直流电压下：γ1=1ρ1=10−6s cm ⁄γ2=1ρ2=2×10−6s cm ⁄ 固体介质中场强E 1=U γ1(d 1γ1+d 2γ2)=1.538kV/mm 液体介质中场强E 2=U γ2(d 1γ1+d 2γ2)=0.769kV/mm5.5一根（有效值）的单芯铅包电力电缆，其绝缘层的内、外半径分别为8.5mm 及20mm ，求：（1）工作电压下，在绝缘层最里及最外处的场强；（2）若采用分阶绝缘：内层5mm 厚用εr =4.5的油浸纸，外层6.5mm 厚用εr =3.8的油浸纸。
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-第07章习题答案
第7章 习题7.1 工频高压试验中，如何选择试验变压器的额定电压和额定功率？设一试品的电容量为4000pF ，试验电压为600kV （有效值），求该试验中流过试品的电流和试验变压器的输出功率。
答：（1）试验变压器的额定电压U n 应大于试验电压U s ；根据试验电压和被试设备的电容值估算实验电流值x s s 6210f C U I π⨯⨯=则试验变压器的额定功率 n s n P I U =⨯（2）流过试品的电流0.754A I CU ω==试验变压器的输出功率2==452.4kVA P CU ω7.2 简述用静电电压表测量交流电压的有效值和峰值电压表测量交流电压峰值的基本原理。
答：（1）静电电压表测量交流电压的有效值的基本原理：加电压于两个相对的电极，两电极充上异性电荷，电极受静电机械力作用。
测量此静电力大小，或测量由静电力产生的某一极板的偏移来反映所加电压的大小。
若有一对平行板电极，间距l ，电容C ，所加电压瞬时值u ，此时电容的电场能量为2=/2W Cu电极受到作用力f 为2d 1d =d 2d W C f u l l = 若电压有效值U ，则得一个周期平均值F21d =2d C F U l对于平板电极，其电容为0=/r C S l εε则22031=N 272π10r r S u u F S l l εεε⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭式中, u , l , S 单位分别为kV , cm, cm 2。
()=475.6/r U l F S ε（2）峰值电压表测量交流电压峰值的基本原理：被测交流电压经整流管D 使电容充电至交流电压的峰值。
电容电压由静电电压表或微安表串联高阻R 来测量(如下图所示)。
利用电容器C 上的整流充电电压测峰值电压由于电容C 对电阻R 的放电作用，电容C 上的电压是脉动的。
微安表反映的是脉动电压的平均值U d 而不是峰值，即d d U I R =设电容电压在t =0时刻达到峰值，t =T 1时刻再次充电，该时间间隔内电容上电压u c 随时间t 的变化关系为()()c m exp /u U t RC =-波动电压的最大值为U m ，最小值为U m exp(-T 1/(RC))。
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。
高电压工程考试答案
高电压工程考试答案1、简述汤逊放电理论。
答：假设外部光电离因子在阴极表面产生一个自由电子。
当这个电子到达阳极表面时，是因为？也?d?de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（e－1）个正离子。
这些正离子在电场的作用下向阴极移动并撞击阴极?的定义，此（e－-1)个正离子撞击?der(-1)=1? D1）当正离子到达阴极表面时，它可以与（E？D-1）新电子碰撞，然后至少一个有效电子可以从阴极表面释放，以弥补产生电子雪崩并进入阳极的原始电子，放电达到自我维持放电。
也就是说，汤姆逊理论的自持放电条件可以表示为或? Ed＝12、简述操作冲击放电电压的特点。
答：工作冲击放电电压的特性：（1）U形曲线。
击穿电压与波前时间有关，与波尾时间无关；（2）极性效应：正极性工作脉冲50%击穿电压低于负极性工作脉冲50%击穿电压；（3）饱和现象；（4）分散性大；（5）接近效应下，靠近放电间隙的接地体将显著降低正极击穿电压。
3.尝试比较气体和固体介质击穿过程的异同。
答：（１）气体介质的击穿过程：气体放电都有从电子碰撞电离开始发展到电子崩的阶段。
由于外电离因素的作用，在阴极附近出现一个初始电子，这一电子在向阳极运动时，如电场强度足够大，则会发生碰撞电离，产生1个新电子。
新电子与初始电子在向阳极的行进过程中还会发生碰撞电离，产生两个新电子，电子总数增加到4个。
第三次电离后电子数将增至8个，即按几何级数不断增加。
电子数如雪崩式的增长，即出现电子崩。
（2）固体介质的击穿过程：固体电介质的击穿中，常见的有热击穿、电击穿和不均匀介质局部放电引起击穿等形式。
热击穿：当固体电介质加上电场时，电介质中发生的损耗将引起发热，使介质温度升高，最终导致热击穿。
电击穿：在较低温度下，采用了消除边缘效应的电极装置等严格控制的条件下，进行击穿试验时出现的一种击穿现象。
不均匀介质局部放电引起击穿：从耐电强度低的气体开始，表现为局部放电，然后或快或慢地随时间发展至固体介质劣化损伤逐步扩大，致使介质击穿。
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《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。
电流从大到小随时间衰减，最终稳定于某一数值，此现象称为“吸收现象”。
如图1-1b所示。
图1-1 直流电压下流过电介质的电流（2）“吸收”现象的实质是电介质在直流电压（电场）作用下，电介质发生极化和电导过程的结果。
电介质并联等效电路如图1-2所示，流过电介质的电流i由三个分量组成，即i=i a+i c+i g, 图1-2 电介质并联等效电路其中无损极化电流i c，它存在时间极短，很快衰减至零;有损极化(夹层极化和偶极子式极化)电流i a，随时间衰减，被称为吸收电流;电导电流i g，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。
将上述三个电流i a、i c、i g在每个时刻叠加起来就得到流过介质的电流i。
（3）从吸收曲线上看，无损极化电流i c和电导电流i g经过一段时间后趋近于零，因此i趋近于吸收电流i a 。
所谓绝缘电阻就是指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。
5. 介质损耗为电介质的功率损耗，为何不用损耗功率P而要用tanδ来表征电介质在交流电压下的损耗特性?为何电源中存在较严重高次谐波时容易引起电气设备绝缘老化加快?在交流电压作用下,除绝缘电阻引起的损耗外,还有因电源的极性周期地变化引起的电介质周期地极化所产生的损耗。
电介质上损耗的有功功率P不仅与所加的交流电压值、电压的角频率ω有关,而且与电介质的等值电容(涉及被试品的尺寸、几何形状)都有关。
因此,对不同的被试电气设备难以根据P值的大小来衡量其介质损耗性能,而介质损耗角正切tanδ仅取决于材料损耗特性，而与其他因素无关，通常用它来表征介质损耗的强弱程度。
在频率不太高的一定范围内,随频率的升高，偶极子往复转向频率加快,极化程度加强,介质损耗增大，使得温度升高从而引起电气设备绝缘老化加快。
6. 简述电介质电导与金属电导的区别。
(1)带电质点不同:电介质为带电离子(固有离子，杂质离子);金属为自由电子；(2)数量级不同:电介质的γ小，泄漏电流小;金属电导的电流很大；(3)电导电流的受影响因素不同:电介质中由离子数目决定，对所含杂质、温度很敏感，电介质电导为负温度系数;金属中主要由外加电压決定，杂质、温度不是主要因素，金属电导为正温度系数。
7. 下列双层电介质串联，在交流电源下工作时，哪一种电介质承受的场强较大?哪一种电介质比较容易击穿?（1）固体电介质和薄层空气串联；（2）纸和油层串联。
（1）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，可知薄层空气电介质所承受的场强较大，其更容易击穿。
(2)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大，其更容易击穿。
8. 什么叫热老化的8°C规则?对A级绝缘，温度每增加8℃，寿命便缩短一半左右，这通常称为热老化的8°C规则。
9. 何谓绝缘材料的耐热等级?降低电气设备工作温度有何意义?绝缘材料的耐热等级是指该绝缘材料在正常条件下允许的最高工作温度，即耐热程度，可分为七级：Y，A，E，B，F，H，C。
设备由于内部损耗使设备具有一定的温度。
如果周围环境温度过高，或空气流动性差，使设备的热量不能及时散开，将会使设备由于过热跳闸，甚至烧坏设备。
配电箱内的电子产品如剩余电流动作保护器、电子型计量表，在高温下运行时就会严重影响到产品的使用寿命,还会影响到保护器性能的稳定性和动作的可靠性以及计量的准确性。
在高温下运行的无功补偿电容器、熔断器也会缩短寿命。
10. 一双层介质绝缘结构的电缆，第一层（内层）和第二层（外层）介质的电容和电阻分别为: C1= 4000pF、R1=1500MΩ；C2= 3000pF、R2= 1000MΩ。
当加50kV直流电压时，试求:（1）当t=0合闸初瞬，C1、C2上各有多少电荷?（2）当t=∞时，流过绝缘的电导电流各为多少？这时C1、C2上各有多少电荷?解：（1）绝缘结构的等值电路如图所示：t=0合闸初瞬时，电压按电容反比分配可得所以C1与C2上的电荷(2)稳态时，因为作用电压U为直流，所以C1和C2可视为开路，流过绝缘的电导电流由总电阻决定，即此时C1上的电压与R1上的电压相等，即C1与C2上的电荷选择题11（a）、12（a）、13（d）、14（a）、15（d）、16（d）、17（b）、18（c）、19（a）、20（b）第二章1. 汤生放电理论与流注理论的主要区别在哪里?它们各自适用什么范围?区别：①汤逊理论没有考虑到正离子对空间电场的畸变作用和光游离的影响；②放电时间不同；③阴极材料的性质在放电过程中所起的作用不同；④放电形式不同。
范围：汤逊理论：通常认为，ps＞26 kPa·cm时，击穿过程将发生变化，汤逊理论的计算结果不再适用。
流注理论：认为电子的碰撞游离和空间光游离是形成自持放电的主要因素，并且强调了空间电荷畸变电场的作用，适用范围：ps ＞26 kPa·cm。
2. 说明巴申定律所描述的规律并说明其实用价值。
气体间隙的击穿电压U b是气体压力P和极间距离s乘积的函数，这一规律称为巴申定律；它表明，当气体种类和电极材料一定时，只要气压与极间距的乘积相等，气隙的击穿电压彼此相等。
空气断路器和真空断路器就是利用巴申定律来提高击穿电压和减小体积尺寸。
3. 均匀电场和极不均匀电场中气体间隙的放电特性有何不同?在均匀电场中,气体间隙内流注一旦形成,放电达到自持的程度,气隙就被击穿。
不均匀电场分稍不均匀和极不均匀电场，在同样极间距离时稍不均匀电场的击穿电压比均匀电场要低，在极不均匀电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升高电压才能完成。
4. 下列各间隙距离相同，比较击穿电压的高低：正极性棒－板间隙的直流击穿电压、棒－板间隙的工频交流击穿电压、棒－棒间隙的工频交流击穿电压。
并简单分析原因。
气隙的击穿电压大小取决于两个方面，一个是所受电场的均匀程度，均匀程度越高，击穿电压越高；另一个就是外界环境，例如湿度，温度等的影响。
而且在同样条件的间隙下的直流击穿电压与工频交流击穿电压的大小是近似相等的。
因此棒-棒间隙的工频交流击穿电压最高，正极性棒－板间隙的直流击穿电压与棒－板间隙的工频交流击穿电压相等。
5. 雷电冲击电压下气体间隙的击穿有何特点?用什么来表示气隙的冲击击穿特性?过电压保护设备的伏秒特性与被保护电气设备绝缘的伏秒特性应如何正确配合?在持续电压作用下，气体间隙在某一确定的电压下发生击穿，而在雷电冲击电压作用下，气体间隙的击穿就没有这一确定的击穿电压，间隙的击穿不仅与电压值有关，还与击穿过程的时间（放电时间）有关。
这就是说，气体间隙的冲击击穿特性要用两个参数（击穿电压值和放电时间）来表征，而气体间隙在持续电压作用下击穿特性只要用击穿电压值一个参数来表征。
用来表示气体间隙的冲击击穿特性的是伏秒特性曲线。
保护设备的伏秒特性曲线的上包线应始终低于被保护设备绝缘的伏秒特性曲线的下包线。
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。
6. 冲击电压的波形可用哪两个参数来表征?我国规定的标准雷电冲击电压和标准操作冲击电压的波形参数分别为多少?用波前时间T1和半峰值时间T2两个参数来表示。
国标规定，波前时间T1=1.2±30%µs，半峰值波长时间T2=50±20%µs.7. 提高气体间隙击穿电压的思路和具体措施是什么?提高气体间隙击穿电压可以从两个方面入手，一是改善电场分布，使其分布尽量均匀；二是利用其它方法来削弱气隙中的游离过程。
具体措施有：改进电极形状以改善电场分布；利用空间电荷改善电场分布；极不均匀电场采用屏障改善电场分布；采用高气压；采用高真空；采用高电气强度的气体。
8. 气体间隙在操作冲击电压下的击穿与雷电冲击电压下的击穿相比较，有哪些不同的特点?在持续电压（直流、工频交流）作用下，气体间隙在某一确定的电压下发生击穿，而在雷电冲击电压作用下，气体间隙的击穿就没有这种某一确定的击穿电压，间隙的击穿不仅与电压值有关，还与击穿过程的时间（放电时间）有关；操作冲击电压的波前时间和波峰时间都比雷电冲击波长得多；操作冲击电压存在“饱和”效应，因此长间隙的雷电冲击电压远比操作冲击电压要高；操作冲击电压下的气隙击穿电压和放电时间的分散性均比雷电冲击电压下大得多。
9. 一般在封闭组合电器中充SF6气体的原因是什么？与空气相比，SF6的绝缘特性如何？SF6具有较高的耐电强度；而且有很强的灭弧性能；它是一种无色、无味、无毒、非燃性的惰性化合物；对金属和其它绝缘材料没有腐蚀作用；在中等压力下，SF6气体可以被液化，便于储藏和运输。