高电压技术总结复习资料全
高电压技术-复习要点-超全总结-涵盖习题
作业（第一部分）简答题：第2、3、4章1.简述气体电离的4种方式。
P102.什么是电子崩及电子崩的条件P15-P173.汤逊放电理论与流柱理论的共同点和不同点，以及各自的适用范围。
P17-P19。
4.巴申定律的公式表达及巴申曲线的两个结论。
P17-P185.提高气体间隙抗电强度的方法。
P42-P446.简述防绝缘子污闪的4种方法。
P56-P57第5章1.简述电介质极化的5种基本形式。
P59+空间电荷极化、夹层极化2.介质的介电常数和相对介电常数的概念。
P58-593.什么是固体介质的热击穿。
P664.什么是固体介质的电击穿。
P655.影响固体击穿的4个主要因素。
P65-P69（电压、电场均匀程度、受潮、累积效应）6.什么是固体介质的热老化。
P73第6、7章1.简述绝缘缺陷的两种类型。
P752.简述绝缘试验中的非破坏性试验和耐压试验。
P753.简述绝缘电阻的吸收比及其测量结果对判断绝缘状态的作用。
P75-P774.简述局部放电测量的作用。
P845.简述工频交流耐压试验的作用。
P92-97(作用是：能够有效地发现导致绝缘电气强度降低的各种缺陷，尤其对局部性缺陷的发现更为有效。
)6.简述直流耐压试验与交流耐压试验比较的优点。
P1007.简述直流高压测量的两种方法。
P106-P1118.简述冲击电压试验的作用。
P1019.简述测量冲击电压的三种方法。
P111-P116论述题：第2、4章1.借助作图，阐述汤逊自持放电及条件。
P14-P182.借助作图，阐述气体放电的极性效应（以棒－板间隙为例）。
P23-P253.阐述污闪放电过程。
P53-544.借助画图，阐述介质损耗角正切测量原理。
P80-81第5、6章1.借助公式推导，阐述绝缘的吸收现象。
P75-P772.借助公式推导，阐述介质损耗角正切。
P613.借助电路图阐述局部放电的脉冲电流法测量。
P84(三种基本回路及原理)作业（第二部分）简答题：第8章1.简述单根均匀无损传输线的波阻抗与波速表达式，以及物理量意义。
高电压技术复习资料
1、极化类型;电子位移极化，离子位移极化，转向极化，空间电荷极化2、导体电导与电介质电导的区别导体属于电子性电导。
具有负温度系数。
电介质属于离子性电导（正离子、负离子、自由电子）。
具有正温度系数。
3、雷电放电过程先导放电，主放电，余光放电4、沿着气体与固体（液体）介质分界面上发展的气体放电现象称为气隙的沿面放电。
沿面放电发展到贯穿两极，使整个气隙沿面击穿，称为闪络。
气隙的击穿总是沿着固体介质表面闪络形式完成的，沿面闪络电压低于纯气隙的击穿电压。
5、电晕放电（电子崩性质）--刷行放电（流注性质）--滑闪放电6、完成气隙击穿的三个必备条件：1、足够大的电场强度或足够高的电压；2、在气隙中存在能引起电子崩并导致注和主放电的有效电子；3、需要有一定的时间，让放电得以逐步发展并完成击穿。
7、气隙击穿时间由升压时间统计时延放电发展时间组成8、统计时延t s 电极材料外施电压短波光照射电场情况9、伏秒特性定义对非持续作用的电压来说，气隙的击穿电压就不能简单地用单一的击穿电压值来表示了，对于某一定的电压波形，必须用电压峰值和延续时间两者来共同表示，这就是该气隙在该电压波形下的伏秒特性10、标准大气条件：气压：p0—101.3kPa；温度：θ0—20℃；绝对湿度：h0—llg／m3。
11、提高气体间隙绝缘强度的方法1.改善电场分布2.采用高度真空3.增高气压4..采用高耐电强度气体12、怎么防止污闪：调整爬距增大泄漏距离，定期或不定期的清扫，喷涂涂料，采用半导体釉绝缘子13、绝缘子的污闪机理：污秽绝缘子受潮后，含在污秽层中的可溶性物质便逐渐溶于水中成为电解质，在绝缘子表面形成一层薄薄的导电薄膜。
污层的表面电导比干燥时可能增大几个数量级，绝缘子的泄漏电流相应剧增。
在铁脚附近，因直径很小，故电流密度很大，发热最甚。
先是在靠近铁脚的某处形成局部烘干区，由于被烘干，该区域表面电阻率大增，迫使原来流经该区的电流转移到该区两侧的湿模上去，使流经该区电流密度增大，加快了湿模的烘干过程，这样发展下去，在铁脚的四周很快形成一个环形烘干带。
高电压技术总复习
⾼电压技术总复习第⼀章电介质的极化、电导和损耗⼀、掌握电介质极化的基本形式及特点（1）极化：电介质中的带电质点在电场作⽤下沿电场⽅向作有限位移现象。
（2）电⼦位移极化：负电荷的作⽤中⼼与正电荷的作⽤中⼼不再重合主要特点：1、极化所需时间极短；2、极化具有弹性，不产⽣能量损耗；3、温度对极化的影响较⼩。
（3）离⼦位移极化：在外电场E作⽤下，正、负离⼦将发⽣⽅向相反的偏移，使平均偶极矩不再为零，介质呈现极化。
离⼦式极化的特点：1、极化过程极短；2、极化具有弹性，⽆能量损耗；3、温度对极化有影响：（4）偶极⼦极化：在外电场的作⽤下，偶极⼦受到电场⼒的作⽤⽽发⽣转向，顺电场⽅向作有规律的排列，靠电极两表⾯呈现出电的极性。
偶极⼦式极化的特点：1、极化所需时间极长，故极化与频率有较⼤的关系；2、极化属⾮弹性，有能量损耗；3、温度对极化影响很⼤：极性⽓体介质具有负的温度系数；（5）空间电荷极化：是带电质点（电⼦或正、负离⼦）的移动形成的。
最典型的空间电荷极化是夹层极化。
夹层极化的特点：1、极化所需时间长，故夹层极化只有在低频时才有意义。
具有夹层绝缘的设备断开电源后，应短接进⾏彻底放电以免危及⼈⾝安全，⼤容量电容器不加电压时也应短接；2、极化涉及电荷的移动和积聚，所以必然伴随能量损耗。
⼆、介质的相对介电常数ε0 ——真空的介电常数=8.86×10-14F/cm三、掌握电介质损耗的基本概念、介质损耗因数tanδ概念采⽤介质损耗⾓正切tanδ作为综合反映电介质损耗特性优劣的⼀个指标，测量和监控各种电⼒设备绝缘的tanδ值已成为电⼒系统中绝缘预防性试验的最重要项⽬之⼀。
第⼆章⽓体放电的物理过程⼀、掌握⽓体中带电粒⼦的产⽣和消失1 ⽓体中带电质点的产⽣途径：电⼦获得⾜够的能量跳出最外层轨道，成为⾃由电⼦。
产⽣带电离⼦的过程称为电离（游离），它是⽓体放电的⾸要前提。
⼀是⽓体本⾝发⽣电离（游离）；⼆是⽓体中的固体或液体⾦属发⽣表⾯电离（游离）。
高电压技术总结(考试资料)
高电压技术总结专题一：高电压下气体、液体、固体放电原理1、绝缘的概念：将不同电位的导体分开，使之在电气上不相连接。
具有绝缘作用的材料称为电介质或绝缘材料。
2、电介质的分类：按状态分为气体、液体和固体三类。
3、极化的概念：在外电场作用下，电介质的表面出现束缚电荷的现象叫做电介质极化。
4、极化的形式：电子式极化、离子式极化、偶极子式极化；夹层式极化。
(前三种极化均是在单一电介质中发生的。
但在高压设备中，常应用多种介质绝缘，如电缆、变压器、电机等)5、电子式极化：由于电子发生相对位移而发生的极化。
特点：时间短，弹性极化，无能量损耗。
[注]：存在于一切材料中。
6、离子式极化：离子式极化发生于离子结构的电介质中。
固体无机化合物(如云母、陶瓷、玻璃等)多属于离子结构。
特点：时间短，弹性极化，无能量损耗。
[注]：存在于离子结构物质中。
7、偶极子极化：有些电介质具有固有的电矩，这种分子称为极性分子，这种电介质称为极性电介质(如胶木、橡胶、纤维素、蓖麻油、氯化联苯等)。
特点：时间较长，非弹性极化，有能量损耗。
[注]：存在于极性材料中。
8、夹层式极化特点：时间很长，非弹性极化，有能量损耗。
[注]：存在于多种材料的交界面；当绝缘受潮时，由于电导增大，极化完成时间将大大下降；对使用过的大电容设备，应将两电极短接并彻底放电，以免有吸收电荷释放出来危及人身安全。
9、为便于比较，将上述各种极化列为下表：10、介电常数：[注]：用作电容器的绝缘介质时，希望大些好。
用作其它设备的绝缘介质时，希望小些好。
11、电介质电导：电介质内部带点质点在电场作用下形成电流。
金属导体：温度升高，电阻增大，电导减小。
绝缘介质：温度升高，电阻减小，电导增大。
12、绝缘电阻：在直流电压作用下，经过一定时间，当极化过程结束后，流过介质的电流为稳定电流称为泄漏电流，与其对应的电阻称为绝缘电阻。
(1)介质绝缘电阻的大小决定了介质中泄漏电流的大小。
(2)泄漏电流大，将引起介质发热，加快介质的老化。
高电压技术总复习重点
6、 影响固体电介质击穿电压的主要因素
电压作用时间 温度
电场均匀程度受潮来自累积效应 机械负荷第二篇 电气设备绝缘试验
第3章 绝缘的预防性试验
1、绝缘电阻与吸收比的测量
?用兆欧表来测量电气设备的绝缘电阻
?吸收比K定义为加压 60s时的绝缘电阻与 15s时的绝 缘电阻比值。
?K恒大于 1，且越大表示绝缘性能越好。
?大容量电气设备中，吸收现象延续很长时间，吸收 比不能很好地反映绝缘的真实状态，可用极化指数 再判断。
?测量绝缘电阻能有效地发现总体绝缘质量欠佳；绝 缘受潮；两极间有贯穿性的导电通道；绝缘表面情 况不良。
2、泄漏电流的测量
测量泄漏电流从原理上来说，与测量绝缘电阻是 相似的，能发现一些尚未完全贯通的集中性缺陷， 原因在于 :
若个别试验项目不合格，达不到规程的要求，可使 用三比较方法。 ?与同类型设备作比较
同类型设备在同样条件下所得的试验结果应该大 致相同 ,若差别很大就可能存在问题 ?在同一设备的三相试验结果之间进行比较
若有一相结果相差达 50%以上,该相很可能存在缺陷 ?与该设备技术档案中的历年试验数据进行比较
若性能指标有明显下降情况 ,即可能出现新的缺陷
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
高电压技术各章 知识点
高电压技术复习资料
第一、二章1.高电压技术研究的对象主要是电气装置的绝缘，绝缘的测试，电力系统的过电压。
2.电介质极化的种类：电子式极化（极化过程所需的时间极短，约10-15s，极化与频率无关，没有能量损耗），离子式极化（极化过程所需的时间很短，约10-13s，极化与频率无关，没有能量损耗），偶极子式极化（极化过程所需的时间较长，约10-10~10-2s，极化程度与外加电压的频率有较大的关系，有能量损耗，温度对极化过程影响很大。
），空间电荷极化（因电介质的电导一般很小，对应的时间常数很大，故夹层极化过程非常缓慢，夹层极化只在低频时才来得及完成。
）3.电介质在工程上的意义：1）选择电介质时，除应注意电气强度等要求之外，还应注意εr的大小。
2）几种绝缘介质组合在一起使用时，应注意各种材料εr的配合。
3）应注意介质的极化损耗，她是介质损耗的重要组成部分，介质损耗对绝缘劣化和热击穿有较大的影响。
4.电介质的电导是离子性电导，金属的电导是电子性电导。
5.容易吸收水分的电介质称为亲水性介质（玻璃，陶瓷）。
不易吸收水分的介质称为憎水性介质（石蜡，硅有机物）。
6.原子的游离：如果原子从外界获得的能量足够哒，以致使原子的一个或几个电子摆脱原子核的束缚而形成自由电子和正离子。
7.汤逊理论认为，δd较小时气体间隙的击穿主要由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。
8.汤逊理论的条件：均匀电场，低气压，短间隙。
9.电子崩：电子在气体中发生碰撞电离时的链式反应发展过程。
一个电子在电场作用下由阴极向阳极运动时，将与气体原子（或分子）碰撞，如果电场很强、电子的能量足够大时,会发生碰撞电离，使原子分解为正离子和电子,此时空间出现两个电子。
这两个电子又分别与两个原子发生碰撞电离，出现4个自由电子。
如此进行下去,空间中的自由电子将迅速增加，类似于电子雪崩。
巴申定律：当气体和电极材料一定时，气隙的击穿电压是气体的相对密度δ和气隙距离d乘积的函数，U b=f(δd)。
高电压技术总结复习资料
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。
高电压技术复习资料要点
第一章电介质的电气强度1.1气体放电的基本物理过程1.高压电气设备中的绝缘介质有气体、液体、固体以及其他复合介质。
2.气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。
3.电离：指电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子的过程。
4.带电质点的方式可分热电离、光电离、碰撞电离、分级电离。
5.带电质点的能量来源可分正离子撞击阴极表面、光电子发射、强场发射、热电子发射。
6.带电质点的消失可分带电质点受电场力的作用流入电极、带电质点的扩散、带电质点的复合。
7.附着：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，也可能发生电子附着过程而形成负离子。
8.复合：当气体中带异号电荷的粒子相遇时，有可能发生电荷的传递与中和，这种现象称为复合。
（1）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；（2）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。
9.1、放电的电子崩阶段（1）非自持放电和自持放电的不同特点宇宙射线和放射性物质的射线会使气体发生微弱的电离而产生少量带电质点；另一方面、负带电质点又在不断复合，使气体空间存在一定浓度的带电质点。
因此，在气隙的电极间施加电压时，可检测到微小的电流。
由图1-3可知：（1）在I-U 曲线的OA 段： 气隙电流随外施电压的提高而增大，这是因为带电质点向电极运动的速度加快导致复合率减小。
当电压接近 时，电流趋于饱和，因为此时由外电离因素产生的带电质点全部进入电极，所以电流值仅取决于外电离因素的强弱而与电压无关。
（2）在I-U 曲线的B 、C 点：电压升高至 时，电流又开始增大，这是由于电子碰撞电离引起的，因为此时电子在电场作用下已积累起足以引起碰撞电离的动能。
电压继续升高至 时，电流急剧上升，说明放电过程又进入了一个新的阶段。
此时气隙转入良好的导电状态，即气体发生了击穿。
（3）在I-U 曲线的BC 段：虽然电流增长很快，但电流值仍很小，一般在微安级，且此时气体中的电流仍要靠外电离因素来维持，一旦去除外电离因素，气隙电流将消失。
高电压技术重点知识整理(6页)
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-de 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(-de 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。
高电压技术重点知识整理
E U 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 E 2 tg V U 2Ctg6. 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 值时，这种电子崩已可仅由电场的作用而自行维持和cr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 d1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 (ed1) 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，击穿电压与气体相对密度 ，极间距离S 并不具有单独的 b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， 也就不变。
b13. 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。
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二：电介质的极化、电导和损耗1 电介质的极化①概念：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。
②效果：消弱外电场，使电介质的等值电容增大。
电介质极化种类及比较极化类型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10-14~10-15S无束缚电子运行轨道偏移离子式极化离子式结构电介质10-12~10-13S几乎没有离子的相对偏移偶极子极化极性电介质10-10~10-2S有偶极子的定向排列夹层极化多层介质的交界面10-1S～数小时有自由电荷的移动2.电介质的介电常数：气体：①一切气体的相对介电常数都接近于1。
②任何气体的相对介电常数均随温度的升高而减小，随压力的增大而增大，但影响都很小。
3.电介质的电导（了解）：①与金属电导的本质区别：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。
②气体电导：自由电子、正离子、负离子，液体电导：杂质电导、自身离解，固体电导：杂质、离子。
③与温度关系：温度升高时，液体介质的黏度降低，离子受电场力作用而移动时所受的阻力减小，离子的迁移率增大，使电导增大；另一方面，温度升高时，液体介质分子热离解度增加，这也使电导增大。
4：损耗：①概念：在电场的作用下，电介质由于电导引起的损耗和有损极化（如偶极子极化、夹层极化等）引起的损耗，总称为电介质的损耗。
②③损耗功率的表达式：rεεε=δωδCtgUtgUIUIPCR2===三：气体放电的物理过程：1. 气体中带电介质的的产生和消失：①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。
②电离的几种形式：(1)光电离：发生空间光电离的条件为光子的能量应不小于气体的电离能。
(2)撞击电离：主要是电子碰撞电离。
原因：1.电子小，自由程长，可以加速到很大的速度。
2.电子的质量小，可以加速到很大。
（3）热电离 ：（4）表面电离 ：电子从金属表面逸出需要一定的能量，称为逸出功。
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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。
高电压技术最全总结
由光辐射引起气体原子（或分子）的游离称为光游离
（3）热游离
因气体分子热运动状态引起的游离称为热游离。
其实质仍是碰撞游离和光游离，能量来源不同而已。
（4）表面游离 ——放在气体中的金属电极表面游离出自由电子的现象
逸出功：使电子从金属便面逸出所需要的功
金属表面游离的途径
（1）正离子撞击阴极
（2）光电子发射
（1）碰撞游离
1 2
mv2
=
eEx
≥ Wi
条件：x ≥ Ui E
当带电质点具有的 动能积累到一定数值后，在与气体 原子（或分子）发生
碰撞时，可以使后者产生游离，分裂成正离子和电子，这种由碰撞而引起的游
离称为碰撞游离
当原子或分子有可 能在外界给予的能量小于电离能但 大于激励能时发生的
激励称为分级电离
（2）光游离
第 1 章 气体的绝缘强度 1.1 气体放电的基本物理过程 1.1.1 气体中带电质点的产生和消失 气体电介质的放电特性 绝缘介质：气体、固体、液体及其复合介质 空气在强电场下放电特性：
气体在正常状态下 是良好的绝缘体，在一个立方厘米 体积内仅含几千个带 电粒子，但在高电压下，气体从少量电符会突然产生大量的电符，从而失去绝 缘能力而发生放电现象。气体由绝缘状态突变为良导电状态过程称为击穿。 放电形式：
1
（3）强场发射（冷发射） （4）热电子发射
一些金属的逸出功（eV）
金属
逸出功
铝
1.8
银
3.1
铜
3.9
铁
3.9
氧化铜
5.3
气体中负离子的产生
电子与气体分子或 原子碰撞时，不但有可能发生碰撞 电离产生正离子和电
子，也有可能发生电子附着过程形成负离子。
高电压技术复习资料
第一章1气体分子的电离：碰撞电离，光电离，热电离金属的表面电离：正离子碰撞阴极，光电效应，强场发射，热电子放射2.气体中带电粒子的消失有中和，扩散，消失于电极3，电子的迁移率大于离子的4.由非自持放电转入自持放电的电压为起始电压5.汤森德放电理论认为碰撞电离和正离子碰撞阴极造成表面电离是主要电离形式，可以解释Pd较小时，温度不变时的击穿现象6.汤森德理论具体内容：放电始于有效电子通过碰撞电离形成电子崩，通过正离子碰撞阴极产生二次电子，若满足自持条件则击穿7.采用抽成真空或加大气压来提高气隙击穿电压的是巴申定律。
巴申定律是指均匀电场的击穿电压是气体压力和电极距离的乘积的函数。
8.汤逊理论（辉光放电）和流注理论（火花放电）在描述气体放电击穿过程有以下几个不同方面，放电外形，放电时间，击穿电压，阴极材料影响9.流注放电理论认为自持放电的主要因素是电子碰撞电离，空间光电离，空间电荷畸变电场。
10.正极性电晕起始电压高于负极性，为极性效应。
负极性击穿电压高于正极性。
长间隙的平均击穿电压远低于短间隙（先导放电）11.长间隙放电大致为电晕，先导，主放电不太长间隙放电主要为电子崩，流注和主放电12.负极性雷分为先导放电，主放电，余光放电13.雷电流波前时间：1~5us,半峰值时间：20~100，防雷保护中常采用的波形：2.6/50第二章1.气体的冲击电压击穿时间由升压时间，统计时延，放电发展时间组成，放电时延为统计时延加放电发展时间2.作用在气隙上的电压有持续作用电压（直流电压和工频电压），非持续作用电压（雷电冲击电压和操作冲击电压3.U50%与持续作用电压下击穿电压之比为冲击系数4.间隙的伏秒特形状取决于电极间的电厂分布5.稍不均匀电场间隙：球球，球板，同轴圆柱。
影响稍不均匀电场击穿电压因素：电场结构，大气条件，临近效应，照射效应6.极不均匀电场中影响击穿电压的主要因素为间隙距离。
雷电冲击电压下棒板间隙有明显的极性效应。
高电压技术部分知识点复习
《高电压技术》部分知识点复习第一部分 高电压绝缘及其试验（1-6章）重点：高压绝缘中电介质的电气特性及高压设备的绝缘预防性试验。
气体的绝缘特性1、汤逊理论：（气体伏安特性）基本理论，带电粒子产生的条件，：外界加入的能量大于或等于电离能。
产生的方式：碰撞电离，光电离、热电离、表面电离、负离子的形成。
去游离条件，：去游离的方式：带电质点受电场力的作用流入电极中和电量；带电质点的扩散、带电质点的复合。
’电子崩的发展规律：气体发生撞击电离，电离出来的电子和离子在场强的驱引下又加入到撞击电离过程，于是，电离过程就像雪崩一样增长起来。
及自持放电条件，：汤逊理论的局限性：δS>0.26cm,气隙击穿电压与按汤森德理论计算出来的数值差异较大。
对δS 较大时的很多气隙放电现象无法解释。
比如放电形式、阴极材料、放点时间。
汤逊理论适用范围。
：低气压、短间隙的情况和较均匀场中。
2、不均匀场放电特性：流注理论，：由初崩中辐射出的光子，在崩头、崩尾外围空间的局部强场中衍生出二次电子崩并汇合到主崩通道中来，使主崩通道不断向前、后延伸的过程。
电子崩的发展规律：有效电子(经撞击电离)→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(流注)→由阳极向阴极(阳极流注)或由阴极向阳极(阴极流注)击穿.及自持放电条件：δS>0.26cm,即产生流注的条件，适用范围：δS>0.26cm 的均匀电场和不均匀电场各种电压作用的放电特性：放电时延的定义：从电压达到U0的瞬时起，到气隙完全被击穿为止的时间，u 50%在何处：气隙被击穿的概率为50%的冲击电压峰值，接近伏秒特性带的最下边缘。
3.、提高抗电强度的措施：改善电场分布、采用高度真空、增大气压、采用耐电强度高的气体。
4、沿面放电的三个阶段及提高沿面放电电压的措施：电晕放电、刷形放电、滑闪放电措施：屏障、屏蔽、加电容极板、消除窄气隙、绝缘表面处理、改善局部绝缘体的表面电阻率、强制固定绝缘沿面各点的电位、附加金具、阻抗调节。
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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。
34、击杆率：雷击事故中雷击塔顶的次数与雷击输电线路的总次数之比。
35、绕击率：雷击绕过避雷线击中导线的概率。
36、建弧率：线路中绝缘由冲击闪络变为工频闪络的概率。
37、进线段：输电线路中距离变电站1—2公里的线段。
二、简答1、采用高电压输电的优点。
①提高系统的输电能力②增加输电距离③降低线路功率损耗④降低电网传输单位容量的造价。
2、汤森德理论和游离的条件。
汤森德理论：①电子碰撞游离产生电子崩的过程是气体放电的主要过程②二次放射是气体自持放电的必要条件。
游离条件：运动质点所具有的总能量一定要大于被撞质点在正常状态下的游离能。
3、巴申定律。
气体的放电电压是气体间隙距离和气体相对密度乘积的函数U f=f（δ·s）。
4、在多介质绝缘结构中极化和电场分布的关系。
电场分布的静向分量与绝缘的相对介质常数成反比。
5、在交流作用下固体介质中电流有哪些成分？直流电压作用下电流又是如何变化的？①有损极化电流②无损极化电流③电导电流直流电压作用的一瞬间三种电压都存在，当到达稳态时只存在电导电流。
6、固体介质的击穿形式。
①电击穿：由于电场力作用发生碰撞游离破坏介质晶格形成电通道。
②热击穿：由固体部热不稳定造成的击穿。
7、高压试验的分类和实验原则。
①非破坏性试验②耐压试验原则：①两个实验都是从不同侧面反映绝缘缺陷的实验，两者相互补充②检测性试验与击穿电压之间没有函数关系所以耐压试验是不可替代的③耐压试验对设备有一定的损害所以要先进行检测性试验，没有缺陷后再进行耐压试验。
8、冲击电压发生器获得高电压的方法。
多级电容的并联充电然后串联放电。
9、过电压的分类和系统电压的关系。
①外部过电压②部过电压（操作过电压、谐振过电压）外部过电压和系统电压之间没有关系部过电压和系统电压的等级有关。
10、部过电压的实质。
电力系统中的储能原件由于各种操作从一个稳态到达另一个稳态的过程中产生的振荡电压就是部过电压。
11、电压波和电流波在线路传播的特点和实质。
电压波和电流波在线路传播是相伴而行的统一体，电压波和电流波的传播就是电磁能的传播或者电磁波的传播。
12、波阻抗与集中参数电阻的区别。
①物理意义上的不同波阻抗是指同方向传播的电压波与电流波之间的数量关系当波通过分布参数的波阻抗时以电磁能形式把能量保持在线路周围，而通过集中参数电阻时则消耗在电荷②波阻抗加正负表示波阻抗的方向③线路中的波阻抗只与单位长度上的参数有关与长度无关④当线路中存在两个方向的波相遇时电路中的总电压与总电流之比不等于波阻抗。
13、波在传播过程中的能量关系。
电场能=磁场能14、波在节点折返射的实质。
波通过参数激变的节点发生电压波和电流波的重新分布或电磁能的重新分布。
15、彼得逊等值电路的等效方法及适用围。
①把入侵波的电压的两倍作为等值电路电压源的电动势②把分布参数的波阻抗看场集中参数的波阻抗然后连接在一起。
适用围：①入侵波必须按照分布参数的线路传播而来②和线路一相连的线路中只能有一个可拆分的电压波或电流波。
16、冲击电晕对波过程的影响。
①使波形发生改变幅值减小②波速和波阻抗减小③是导线的耦合系数增加。
17、线路中两个方向的波相遇时的基本规律。
算数叠加规律18、电压波和电流波符号的定义。
电压波：①在线路中正电荷的传播产生的电压波是正的电压波②在线路中负电荷的传播产生的电压波是负的电压波。
电流波①线路中正电荷沿X正方向传播产生的电流波是正的电流波②负电荷沿X正方向传播产生的电流波是负的电流波③正电荷沿X反方向传播产生的电流波是负的电流波④负电荷沿X反方向传播产生的电流波是正的电流波。
19、避雷线在输电线中的作用。
①当雷击杆塔时起分流作用降低杆塔上的雷电流②防止雷直接击到杆塔上③对感应雷起耦合作用。
20、变电站独立避雷针距离设备的距离和接地体距主接地网的距离。
变电站独立避雷针距离设备的距离不小于5m接地体距主接地网的距离不小于3m。
21、三绕组变压器的特殊保护。
当三绕组变压器高中压绕组运行而低压绕组停运时应在低压侧加装避雷器保护防止高中压绕组出现过电压。
三、论述1、用汤森德理论简述低气压小气隙的击穿过程。
随着电压升高电子在电场力下加速撞击中性分子发生碰撞游离，是升压的时间。
随着电子崩的发展他的正电荷和电子数量成正比增加是发展阶段。
随着加电压的进行正离子在电场力的作用下也加速，当获得的能量足够大时产生二次电子发射，新的电子代替出事电子参与电子崩自持放电开始。
2、用汤森德理论解释长间隙高气压情况下气隙的击穿有哪些和实际观测不同？为什么？（1）汤森得理论解释的气体的放电时间比实际的放电时间长（2）汤森德理论解释的气体放电条件是和阴极表面材料有关实际观测试没有关系的（3）放电形式不同汤森德理论解释的放电是充满间隙空间的放电，实际观测是值差的树状放电。
为什么：因为汤森德；理论没有考虑到空间电荷累积而造成的电厂的激变。
3、伏秒特性曲线的制作。
当击穿发生在波前时击穿电压以击穿时的电压值计，当击穿发生在波后时击穿电压以对应电压的峰值计，，击穿时间以击穿的时刻计，用统计的方法绘制成曲线4、巴申定律对气体在气体相对密度和间隙距离变化下的放电电压变化曲线的解释。
（1）δ不变s增大必须增大外施才能产生碰撞游离，当s很小时碰撞游离的概率已经很高s继续减小电子碰撞中性分子的概率减小所以必须升高外施电场才能保持击穿（2）s 不变δ增加电子自由行程变短相邻两次碰撞之间电子积累足够动能产生碰撞游离的概率减小所以升高外施电压。
δ很小时碰撞游离的概率增加的影响不再抵消碰撞游离次数减小作用，为保持一定数量的带电质点所以必须增加外施电场。
5、用流注理论简述高气压长气隙的击穿过程。
随着电子崩的发展，空间上积累大量的正离子和少量的负离子，电子很快进入阴极，造成电场的激变，电场强度弱的地方正好是正负离子混合的区域，很容易产生负荷，发光产生光游离，带来的电子替代原来的电子，形成二次电子崩或多次电子崩汇合形成流注接通正负两极，最终形成击穿。
6、解释不均匀电场中短间隙中短间隙的放电现象。
①棒极带正电位时，棒极附近强场区的电晕放电产生的电子达到棒极后即被中和，而正离子速度慢暂被留在棒极附近，正电荷消弱棒极附近的电场强度而加深了气隙身处的电场强度，容易使气隙深处产生二次电子崩，与初崩汇合成流注。
流注产生的空间电荷总是加强前方电场，发展是连续的速度很快的，与副极性比击穿电压低。
②棒极为负极性时，电子崩的发展比正极性时困难。
初崩留下的正电荷加强了负棒极附近电场，但消弱了气隙深处的空间电场，流注向前发展受到抑制只有再生高电压等待初崩中向阴极发展的正流注完成，才能产生新的电子崩，形成负流注。
负流注的发展是阶段性的，击穿所需电压要高得多。
③无论正流注负流注，发展到对面电极时整个间隙就被充满了正负电荷，具有较大导电性的通道所穿过。
在电压源的作用下流注中的带电质点继续加速获得能量，使流注中带电质点浓度增加，通道温度和电导增大，完全失去绝缘能力，气隙击穿就完成了。
7、在曲率半径小的电极上加屏蔽的作用。
提高电场的均匀程度，靠屏蔽电极的沿面效应等效的增加了曲率半径小的电极吃寸减小了曲率半径小的电荷，提高了放电电压。
8、不均匀电场的气体间隙中（油）加极间屏障作用。
不均匀电场中局部放电产生电荷在两极间运动被极间屏障阻挡电荷均匀分布在屏障上提高了电场的均匀程度提高放电电压。
油中增加绝缘屏障阻挡杂质小桥接通电极，减小杂质小桥的电导电流，提高放电电压。
9、采用高气压提高气体击穿电压的机理。
采用高气压就是提高气体的相对密度，气体的相对密度增加电子碰撞中性分子的距离减少，碰撞前累积的动能减小使碰撞游离发生困难，提高了气体的击穿电压。
10、采用高真空提高气体击穿电压的机理。
采用高真空是改变了击穿条件，使气体的击穿由碰撞游离变为强场发射，强场发射所需要的电场强度大，从而提高了电场的击穿电压。
11、采用高强度气体提高气体击穿电压的机理。
采用高强度气体使气体的分子结合能增大，发生碰撞游离的条件是是电子碰撞之前所累积的动能大于分子结合能的时候产生碰撞游离，使碰撞游离困难提高了气体的击穿电压。
12、在什么条件下最容易出现沿面闪络？为什么？当绝缘子表面有污秽，由于天气不良（毛毛雨、雾等）污秽淋湿而没有冲掉的情况下最容易出现边沿闪络。
13、为什么用测试介质损失角正切值的方法来反应绝缘的损耗特性而不直接测试功率损耗？①绝缘的功率损耗很小很难直接测量②功率损耗和绝缘介质的体积有关，同材料不同体积的的设备所测的功率损耗么有可比性③功率损耗和所加的电压有关，不能完全保证每次所加的电压值完全相等所以所测值没有可比性④介质损失角的正切值和功率损耗成正比可以代替。