高电压工程Factors influencing breakdown voltage of gases
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。
高电压技术知识点总结
高电压技术知识点总结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。
(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。
高电压技术总结
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。
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。
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。
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Uf=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。
第九章
1.内部过电压类型：暂时过电压（工频电压升高、谐振过电压）、操作过电压（切断空载线路~、空载线路合闸~、切断空载变压器~、断续电弧接地~）。
篇二：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。
2.耐压试验：工频、感应、直流、冲击~。试验结果：①能有效地发现绝缘中危险的集中性缺陷②能对绕组的纵绝缘和相间绝缘进行试验③更易检查出其中的缺陷④能良好地检验高压电气设备对雷电冲击电压和操作冲击电压的耐受能力。
高电压技术(第二版)
∵ hx ＝17m，则 1.5（ h0 —17）≥6
∴ h0 ≥23m
设
h≤30m，P＝1，∵
h
0
＝h—
D 7P
∴h＝
h
0
＋
D 7P
≥23＋
18
+5+ 7 ×1
5
＝27（m）
∵
h
xB
＝17m＞
h 2
∴ rxB ＝（h— hxB ）P＝（27—14）×1＝13（m）
连接 XM 则 XM = （3 + 5）2 + 62 ＝10（m）＜ rxB
（2）根据耦合系数的定义，上导线对中导线的耦合系数为
K＝ Z12 ＝ 110.75 ＝0.238 Z11 465.81
8、110kV 单回路架空线，杆塔布置如图所示，图中尺寸单位为 m，导线直径 21.5mm，
2× du 2q
2 ×12
dt
max
5、A、B、C 三个物体的高分别为 17m、14m 和 11m，布置及尺寸如图所示，图中
尺寸单位为米。为保护 A、B、C 三个物体免遭直击雷的侵袭，试设计避雷针的保
护方案（即确定避雷针的安装位置、根数、求出其高度）
解：要使 ABC 内的物体受到保护，必须满足 bx ＝1.5（ h0 — h xA ）≥6
α1
=
2Z0 Z1 + Z0
=
2 × 50 350 + 50
=
1 4
β1
=
Z1 — Z0 Z1 + Z0
=
350 — 50 350 + 50
=
3 4
α2
=
2Z2 Z2 + Z0
高电压技术综合复习资料
《高电压技术》综合复习资料《高电压技术》综合复习资料2011年05月23日《高电压技术》综合复习资料一、填空题（占40分）1、汤逊理论主要用于说明短气隙、低气压的气体放电。
2、“棒—板”电极放电时电离总是从棒电极起先的。
3、正极性棒的电晕起始电压比负极性棒的电晕起始电压高，缘由是正极性棒的空间电荷减弱了旁边的场强，而加强了电荷的外部空间的电场，负极性棒正好相反。
4、电力系统中电压类型包括工频电压、直流电压、雷电冲击电压和操作冲击电压等4种类型。
5、在等于 0.33 时同轴圆筒的绝缘水平最高，击穿电压出现最大值。
6、沿面放电包括沿面滑闪和沿面闪络两种类型。
7、电介质的电导包括离子电导和电子电导两种类型，当出现电子电导时电介质已经被击穿。
8、弱极性液体介质包括变压器油和硅有机液体等，强极性液体介质包括水和乙醇（至少写出两种）。
9、影响液体介质击穿电压的因素有_电压形式的影响、温度、含水量、含气量的影响、杂质的影响油量的影响（至少写出四种）。
10、三次冲击法冲击高电压试验是指分别施加三次正极性和三次负极性冲击电压的试验。
11、变压器油的作用包括绝缘和冷却。
12、绝缘预防性试验包括绝缘电阻、介质损耗角正切、泄露电流的测量、局部放电测试和绝缘油的电气试验等。
高电压试验包括工频高压试验、直流高压试验和冲击高电压试验等。
13、雷电波冲击电压的三个参数分别是波前时间、半波时间和波幅值。
14、设备修理的三种方式分别为故障修理、预防修理和状态修理。
15、介质截至损耗角正切的测量方法主要包括西林电桥法和不平衡电桥法两种。
16、影响金属氧化物避雷器性能劣化的主要是阻性泄露电流。
17、发电厂和变电所的进线段爱护的作用是降低入侵波陡度和降低入侵波幅值。
18、小波分析同时具有在时域范围和频率范围内对信号进行局部分析的优点，因此被广泛用于电力系统局部放电的检测中。
电源的概念：电源是供应电压的装置，把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源19、电力系统的接地按其功用可为工作接地、爱护接地和防雷接地三类。
高电压技术(第三版)课后习题答案解析_2
范文范例学习指导第一章作业1-1解释下列术语（1）气体中的自持放电；（2）电负性气体；（3）放电时延；（4）50%冲击放电电压；（5）爬电比距。
答：（1）气体中的自持放电：当外加电场足够强时，即使除去外界电离因子，气体中的放电仍然能够维持的现象；（2）电负性气体：电子与某些气体分子碰撞时易于产生负离子，这样的气体分子组成的气体称为电负性气体；（3）放电时延：能引起电子崩并最终导致间隙击穿的电子称为有效电子，从电压上升到静态击穿电压开始到出现第一个有效电子所需的时间称为统计时延，出现有效电子到间隙击穿所需的时间称为放电形成时延，二者之和称为放电时延；（4）50%冲击放电电压：使间隙击穿概率为50%的冲击电压，也称为50%冲击击穿电压；（5）爬电比距：爬电距离指两电极间的沿面最短距离，其与所加电压的比值称为爬电比距，表示外绝缘的绝缘水平，单位cm/kV。
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：汤逊理论认为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。
流注理论认为形成流注的必要条件是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明显畸，流注理论认为二次电子的主要来源是空间的光电离。
汤逊理论的适用范围是短间隙、低气压气隙的放电；流注理论适用于高气压、长间隙电场气隙放电。
1-3在一极间距离为1cm的均匀电场电场气隙中，电子碰撞电离系数α=11cm-1。
今有一初始电子从阴极表面出发，求到达阳极的电子崩中的电子数目。
解：到达阳极的电子崩中的电子数目为n a e d e11159874答：到达阳极的电子崩中的电子数目为59874个。
1-5近似估算标准大气条件下半径分别为1cm 和1mm 的光滑导线的电晕起始场强。
解：对半径为1cm 的导线）（）（cm m c /kV 39113.011130)r δ0.3δ(130E =⨯+⨯⨯⨯=+=对半径为1mm 的导线)/(5.58)11.03.01(1130E cm kV c =⨯+⨯⨯⨯=答：半径1cm 导线起晕场强为39kV/cm ，半径1mm 导线起晕场强为58.5kV/cm1-10 简述绝缘污闪的发展机理和防止对策。
高电压工程中英文词汇表-拼音序_14410696
中文英文电离Ionization电压跌落voltage drop闪络电压flashover voltage（接地体）临近效应effect of nearby earthed object50%放电电压50% breakdown voltage50%伏秒特性50%击穿电压50% breakdown voltage巴申定律Paschen’s law半波整流电路half-wave rectifying circuit棒-棒电极rod-rod electrode棒间隙rod gap保护间隙protection gap保护角protection angle保护接地protective grounding倍压整流电路voltage doubling rectifing circuit 避雷器arrester避雷线lightning conductor避雷针lightning rod边界元法boundary element method标准参考大气条件Atmospheric reference condition标准操作冲击电压standard swithing impulse voltage标准雷电冲击电压standard lightning impulse voltage 表面电荷surface charge冰闪icing flashover波长wave length波前wave front波前电阻Front resistor波前截波wave chopped at front波尾wave tail波尾截波wave chopped at tail波阻抗surge impedance补偿线圈compensating winding不均匀系数nonuniformity coefficient不确定度uncertainty操作冲击电压switching impulse voltage操作过电压swithing over voltage操作闪络swithing flashover场致发射field emission超高压EHV (extra high voltage)冲击电流，脉冲电流impulse current冲击电压impulse voltage冲击电压发生器impulse oltage generater冲击系数impulse ratio串级冲击电压发生器Multistage impulse voltage generator 串联电路Cascade circuit串联谐振回路Series resonant circuit次级电子崩secondary avalanche大气过电压lightning over voltage等值盐密equivalent salt deposit density,ESDD 低压臂low voltage arm点火球隙spark gap电磁兼容EMC（electro-magnetic compatibility）电导conduction电导率conductivity电负性electronegativity电工陶瓷electroceramics电光效应electro-optic effect电弧放电arc discharge电化学electrochemical电击穿electric breakdown电介质dielectrics电缆cable电离层ionization layer电离系数ionization coefficient电力变压器power transformer电流互感器Current transformer电流密度current density电气强度electrical strength电容分压器capacitor divider电树枝electrical tree电压表voltmeter电压等级voltage calss电压互感器potential transformer电晕放电corona discharge电晕起始电压corona onset voltage电晕损耗corona loss电子崩(α过程)electron avalanche电阻分压器resistor divider电阻率resistivity调频-光强度调制FM-IM陡度gradient短路short circuit断路器circuit breaker二次电子崩secondary electron avalanche发电量generating capacity法拉第笼Faraday cage反击return stroke反射reflect防雷接地grounding for lightening非极性电介质nonpolar dielectric非均匀场non-uniforme field非破坏绝缘测试non-destructive insulation test非破坏性测试non-destructive measurement非自持放电non-self-maintained discharge分布参数电路distributed parameter circuit分裂导线split conduct分压器divider分压器Voltage divider峰电压peak voltage伏秒特性v-t characteristics幅度-光强度调制AM-IM幅值amplitude负荷中心load center附灰密度non-soluble deposte density, NSDD 复合recombination副边线圈secondary winding干区dry band干闪络电压dry flashover voltage感应过电压induced overvoltage高速电磁脉冲EMP高压high voltage高压臂High voltage arm工频大电弧试验power frequence arc test工频电压power frequency voltage工频实验变压器power frequency testing transformer 固体层法solid layer method固体电介质solid dielectric故障电流failure current光电发射Photoelectric emission光电离photo ionization光电离临界波长threshold wavelength光电效应photoemission光辐射optical radiation硅橡胶silicone rubber过冲overshoot过电压overvoltage辉光放电glow discharge火花放电sparkover voltage击穿breakdown击穿电压breakdown voltage机电联合试验electro-mechanical test机械性能mechnical performance基本操作冲击绝缘水平BSL（basic switch level）极化polarization极性效应effect of polarity集肤效应skin effect架空地线，地线ground wire架空线overhead line交变电压alternating voltage接地电阻earth resistance接地装置grounding device接地阻抗earth resistance截波wave chopped截断时间time to chopping截断时间time to cres解列过电压stepout overvoltage介损Dielectric loss介质损失角正切dielectric loss angle tangent金具end fitting静电场electrostatic field静电电压表Electrostatic voltmeter静电发生器Electrostatic generator局部电弧partial arc局部放电partial discharge(PD)绝缘材料insulation material绝缘电阻insulation resistance绝缘检测insulation test绝缘距离insulation distance绝缘配合Insulation coordination绝缘水平insulation level绝缘在线检测insulation on-line test绝缘诊断insulation diagnosis绝缘子insulator绝缘子串insulator string均匀电场uniform field克尔效应Kerr effect空间电荷space charge扩散diffuse拉伸负荷tensile load老化aging雷暴日Td(thunderstorm day)雷电冲击电压lightning impulse voltage雷电冲击耐压试验lightning impulse withstand voltage test 雷击lightning stroke雷击跳闸率lightning outage rate雷闪lightning flashover冷热循环试验thermal cycling test励磁线圈exciting winding临界场强critical electrical strength灵活输电FACTS (Flexible AC Transmission System)流注steamer落雷密度flash density马克思发生器Marx generator脉冲功率技术（PPT） pulse power technology满偏刻度FSD（full scale deflection）灭弧arc suppressing模拟电荷法charge simulation method耐雷水平lightning withstand level耐漏电起痕性能tracking and erosion resistance耐热等级thermal rating耐受电压withstand voltage耐压试验withstand voltage test扭转负荷torsional load爬电距离creapage distance泡克尔斯效应Pockels effect盆式绝缘子disc spacer碰撞电离collision ionization碰撞电离系数collision ionization coefficient平均自由行程mean free path屏蔽shield屏障barrier屏障效应barrier effect破坏性试验destructive test气体放电gas discharge气体绝缘变电站GIS（gas insulated substation）气相色谱分析gas chromatographic analysis迁移率mobility球-板电极sphare-plan electrode球-球电极sphare-sphare electrode球隙Sphere gap球隙距离sphere gap spacing全波full wave全波基本冲击绝缘BIL（basic impulse level）热电离thermal ionization热辐射thermal radiation热击穿thermal breakdown人工污秽试验artificial pollution test甚快速瞬态过电压VFTO (very fast transient overvoltage)生态效应ecological efficiency湿度校正因数humidity correction factor湿闪wet flashover湿闪络电压wet flashover voltage时延time delay时延Time lag视在半峰值时间virtual time to half-value视在波前时间Virtual front time视在原点virtual origin试验变压器testing transforme试油器oil tester数字存储示波器DSO（digitizing storage oscilloscope）衰减decay瞬态波形存储器digitizer损耗loss汤森理论Townsend theory套管bushing套筒hollow insulator特高压UHV (ultra high voltage)铁芯Iron core统计诊断statistic diagnosis土壤电阻率soil resistivity外绝缘external insulation弯曲负荷bending load位移电流displacement current位移极化displacement polarization温度指数temperature exponent纹波因数Ripple factor污秽闪络电压pollution flashover voltage污闪pollution flashover无线电干扰试验radio interference test西林电桥Schering bridge吸收比absorptance吸收电流absorption current先导放电pilot discharge先导闪流pilot streamer线路走廊ROW (right of way)或corridor相对介电常数relative inductivity消弧线圈extinction coil校正因数correction factor谐振频率resonance frequency泄漏电流leakege current悬式绝缘子suspension insulator沿面放电surface discharge盐雾法salt fog method氧化锌避雷器MOA（金属氧化物避雷器）乙丙橡胶EPDM(ethylene propylene rubber)有限元法Finite element method雨闪rain flashover原边线圈primary winding杂散电容stray capacitance憎水性hydrophobicity兆欧表earthmeter兆欧表megohm meter真空断路器vacuum circuit breaker支柱绝缘子post insulator直流击穿电压DC breakdown voltage直流输电direct current transmission中性点接地neutral ground重燃restrike主放电main discharge装机容量equipped capacitor自持放电Self-sustained discharge自恢复绝缘self-restoring insulation自然污秽试验natural pollution test自由行程free path阻尼电容分压器damped capacitor voltage divider 阻尼电阻damping resistor阻容分压器resistor-capacitor divider最小有效位LSB（least significant bit）。
高电压技术习题与答案-复试必备
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 ．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.A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离5) ______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？A.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2/cm mg .A .≤0.03 B.>0.03~0.06 C.>0.06~0.10 D.>0.10~0.258) 以下哪种材料具有憎水性？A .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：、、、、10) 根据巴申定律,在某一PS 值下,击穿电压存在值.11) 在极不均匀电场中,空气湿度增加,空气间隙击穿电压.12) 流注理论认为,碰撞游离和是形成自持放电的主要因素.13) 工程实际中,常用棒－板或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、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.16) 沿面放电就是沿着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 kPa,绝对湿度30/11m g h =18) 越易吸湿的固体,沿面闪络电压就越______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__________含量的一种方法20) 常规的防污闪措施有：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.22) 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？23) 影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？24) 某距离4m 的棒-极间隙.在夏季某日干球温度C t 03=干,湿球温度C t 25=湿,气压kPa 8.99b =的大气条件下,问其正极性50%操作冲击击穿电压夏50U 为多少kV ?〔空气相对密度95.0=δ〕25)某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m 的高原地区的35kV 变电站,问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时,其试验电压应为多少kV？第二章气体介质的电气强度一、选择题1)SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是______.A．无色无味性B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性2)冲击系数是______放电电压与静态放电电压之比.A．25%B．50%C．75%D．100%3)在高气压下,气隙的击穿电压和电极表面______有很大关系A．粗糙度B．面积C．电场分布D．形状4)雷电流具有冲击波形的特点：______.A．缓慢上升,平缓下降B．缓慢上升,快速下降C．迅速上升,平缓下降D．迅速上升,快速下降5)在极不均匀电场中,正极性击穿电压比负极性击穿电压______.A.．小B．大C．相等D．不确定二、填空题6)我国国家标准规定的标准操作冲击波形成______s .7)极不均匀电场中,屏障的作用是由于其对______的阻挡作用,造成电场分布的改变.8)下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段：、、.9)调整电场的方法：______电极曲率半径、改善电极边缘、使电极具有最佳外形三、计算问答题10)保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？为什么？11)某1000kV工频试验变压器,套管顶部为球形电极,球心距离四周墙壁均约5m,问球电极直径至少要多大才能保证在标准参考大气条件下,当变压器升压到1000kV额定电压时,球电极不发生电晕放电？12)一些卤族元素化合物〔如SF6〕具有高电气强度的原因是什么？第三章液体和固体介质的电气特性一、选择题1)电介质按极性强弱分类,在下面的介质中,弱极性电介质有______,中性电介质有______,强极性电介质有______.A.H2B.N2C.O2D.CO2E.CH4F.空气G.水H.酒精I.变压器油J.蓖麻油2)按照国家标准GB11021-1989"电气绝缘的耐热性评定和分级〞将各种电工绝缘材料耐热程度划分等级,以确定各级绝缘材料的最高持续工作温度.其中A 级绝缘材料的最高持续温度是______,F级绝缘材料的最高持续温度是______.A.90B.105 C .120 D.130 E. 155 F.180二、填空题3)影响液体电介质击穿电压的因素有______、______、______、______、______.4)固体介质的击穿形势有______、______、______.5)电介质是指______,根据化学结构可以将其分成______、______、______.6)电介质极化的基本形式有______、______、______、______、______.tan表示______.7)介质损失角正切的计算公式是_______,δ8)一般来说,标准电容器采用______绝缘,电力电容器采用______绝缘,为什么？9)两个标准油杯,一个是含杂质较多的油；另一个是含杂质较少的油,试问：〔1〕当施加工频电压时,两杯油击穿电压______.〔2〕当施加雷电冲击电压时,两杯油击穿电压______,是因为______.10)纤维等杂质对极不均匀电场下变压器的击穿电压影响较小,这是因为______.11)介质热老化的程度主要是由______和_______来决定的.12)转向极化程度与电源频率和温度有关,随着频率的增加,极化率______,随着温度的增加,极化程度______.13)纯净液体介质的击穿理论分为______和_______.14)影响固体介质击穿电压的主要因素有______、______、______、______、______.三、计算问答题15)测量绝缘材料的泄漏电流为什么用直流电压而不用交流电压？第四章电气设备绝缘预防性试验一、选择题1)下面的选项中,非破坏性试验包括______,破坏性实验包括______.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.雷电冲击耐压试验二、填空题2)根据绝缘特征的诊断规则的不同,可将诊断方法可以分为______、______、______.3)当绝缘良好时,稳定的绝缘值______,吸收过程相对_______；绝缘不良或受潮时,稳定的绝缘电阻值______,吸收过程相对______.4)测量泄漏电流的方法有______和_______.其中______测量泄漏电流更好,因为______.5)目前实用的局部放电测量的方法,使用得最多的测量方法是______、______、______.∆称为______,是指______.6)在局部放电测量中,q7)用阻抗法进行局部放电测量,阻抗Z的位置很重要,根据Z位置不同,可以分为______和______.如果试样电容很大的话,这里应该使用______,因为______. 8)在对电力设备绝缘进行高电压耐压试验时,所采用的电压波形有______、______、______、______.三、计算问答题9)正接法和反接法西林电桥各应用在什么条件下？10)如图所示,介质的三电容模型,试推导说明视在放电电荷量q与介质中真实放电电荷q r之间的关系,要求写出推导过程.第五章绝缘的高压试验一、选择题1)用铜球间隙测量高电压,需满足那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0.5B 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2)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3)关于以下对测量不确定度的要求,说法正确的是：A 对交流电压的测量,有效值的总不确定度应在±3％X围内B 对直流电压的测量,一般要求测量系统测量试验电压算术平均值的测量总不确定度应不超过±4％C 测量直流电压的纹波幅值时,要求其总不确定度不超过±8％的纹波幅值D 测量直流电压的纹波幅值时,要求其总不确定度不超过±2％的直流电压平均值.4)构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击电容C1,负荷电容C2,波头电阻R1和波尾电阻R2,为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压,应使______.A．C1＞＞C2、R1＞＞R2B．C1＞＞C2、R1＜＜R2C．C1＜＜C2、R1＞＞R2D．C1＜＜C2、R1＜＜R25)用球隙测量交直流电压时,关于串接保护电阻的说法,下面哪些是对的？A 球隙必须串有很大阻值的保护电阻B 串接电阻越大越好C 一般规定串联的电阻不超过500ΩD 冲击放电时间很短,不需要保护球面.6)电容分压器的低压臂的合理结构是______.A低压臂电容的内电感必须很小B 应该用同轴插头,插入低压臂的屏蔽箱C 电缆输入端应尽可能靠近电容C2的两极.D abc环路线应该比较长7) 标准规定的认可的冲击电压测量系统的要求是：A 测量冲击全波峰值的总不确定度为±5％X 围内B 当截断时间s T s c μμ25.0<≤时,测量冲击截波的总不确定度在±5％X 围内C 当截断时间s T c μ2≥时,测量冲击电压截波的总不确定度在±4％X 围内D 测量冲击波形时间参数的总不确定度在±15％X 围内8) 光电测量系统有哪几种调制方式：A 幅度－光强度调制〔AM －IM 〕B 调频－光强度调制〔FM －IM 〕C 数字脉冲调制D 利用光电效应二、填空题9) 交流高电压试验设备主要是指______.10) 试验变压器的体积和重量都随其额定电压值的增加而急剧增加,试验变压器的额定容量P n 应按______来选择.11) 在电压很高时,常采用几个变压器串联的方法,几台试验变压器串联的意思是______.12) 如果串级数为n,串级变压器整套设备的装置总容量W 装为______,随着串级数的增加,装置的利用率明显下降,一般串级数n ≤______.13) 串级数为4级试的串级试验变压器的利用率η为______.14) 试验变压器容性试品上的电压的电压升高,分为______和______.15) 利用高压实验变压器产生操作冲击波,而不用冲击电压发生器来产生冲击波,是因为______.16) 电力系统外绝缘的冲击高压试验通常可以采样15次冲击法,即是______.17) 用高压静电电压表测量稳态高电压的优点是______；缺点是______.18) 冲击电压发生器的原理是______.19) 在冲击电压发生器的等效电路中,若考虑回路电感效应,为获得非振荡冲击波的条件是_________20) 冲击电流的试验设备的功用是______.21) 测量冲击大电流的仪器有______和______.22) 实验室测量冲击高电压的方法有______.23) 影响球隙测量电压的可靠性的因素有______和______.24) 常用的冲击电压分压器有______.25) 为了补偿分压器的对地电容,在分压器的高压端安装一个圆伞形______.三、计算问答题26) 一台测工频高电压的电阻分压器,额定电压为100kV 〔有效值〕,阻值为4M Ω,对地杂散电容为1000pF,求由杂散电容引起的峰值和相位测量误差,以与在额定测量电压下热耗的功率值.27) 压充电标准电容器有什么功用？28) 高压直流分压器的选择原则是什么？29) 35kV 电力变压器,在大气条件为,℃时做工频耐压试验,应选用球隙的球极直径为多大？球隙距离为多少？30) 怎样选择试验变压器的额定电压和额定容量？设一被试品的电容量为4000pF,所加的试验电压有效值为400kV ,试求进行这一工频耐压试验时流过试品的电流和该试验变压器的输出功率.Pa 1005.15⨯=P 27t =31)高压实验室中被用来测量交流高电压的方法常用的有几种？32)在说明多极冲击电压发生器动作原理时,为什么必须强调装置对地杂散电容所起的作用？33)某冲击电压发生器的等效电路如图8-13所示.已知C1为20nF,C2为2nF,阻尼电阻R d为100Ω,若要获得标准雷电冲击波形,设暂不计L的影响,请用近似公式计算R f,R t.34)冲击电流波形有哪两类？35)对两类冲击波,中国和IEC标准怎么规定的？36)简述冲击电流发生器的基本原理.37)名词解释：50％放电电压38)简述对冲击电压测量系统响应特性的要求.39)测量高电压的弱电仪器常受一些电磁干扰,干扰来源主要有哪些？40)简述高电压试验时的抗干扰措施.41)利用试验变压器产生操作冲击电压波以与电力变压器进行感应操作冲击电压波试验时,为什么波长时间T Z与铁心中的起始磁通量0φ和铁心的饱和磁通量φ相关？s42)串级倍压直流高压装置的串级数受到什么因素的制约？第六章输电线路和绕组中的波过程一、选择题1)波在线路上传播,当末端短路时,以下关于反射描述正确的是______.A．电流为0,电压增大一倍B．电压为0,电流增大一倍C．电流不变,电压增大一倍D．电压不变,电流增大一倍2)下列表述中,对波阻抗描述不正确的是______.A．波阻抗是前行波电压与前行波电流之比B．对于电源来说波阻抗与电阻是等效的C．线路越长,波阻抗越大D．波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关3)减少绝缘介质的介电常数可以______电缆中电磁波的传播速度.A．降低B．提高C．不改变D．不一定二、填空题4)电磁波沿架空线路的传播速度为______.5)传输线路的波阻抗与______和______有关,与线路长度无关.6)在末端开路的情况下,波发生反射后,导线上的电压会______.7)波传输时,发生衰减的主要原因是______、______、______.8)Z1、Z2两不同波阻抗的长线相连于A点,行波在A点将发生折射与反射,反射系数的β取值X围为______.三、计算问答题9)简述波传播过程的反射和折射.10)波阻抗与集中参数电阻本质上有什么不同？11)彼得逊法则的内容、应用和需注意的地方.第七章雷电放电与防雷保护装置第八章电力系统防雷保护一、选择题1)根据我国有关标准,220kV线路的绕击耐雷水平是______.A．12kA B．16kA C．80kA D.120kA 2)避雷器到变压器的最大允许距离______.A．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B．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C．随来波陡度增大而增大D．随来波幅值增大而增大3)对于500kV线路,一半悬挂的瓷绝缘子片数为______.A．24 B．26 C．28 D.304)接地装置按工作特点可分为工作接地、保护接地和防雷接地.保护接地的电阻值对高压设备约为______A．0.5～5ΩB．1～10ΩC．10～100ΩD小于1Ω5)在放电厂和变电站中,对直击雷的保护通常采用哪几种方式？A．避雷针B．避雷线C．并联电容器D．接地装置二、填空题6)落雷密度是指______.7)雷电波的波头X围一般在______到______X围内,在我国防雷设计中,通常建议采用______长度的雷电流波头长度.8)埋入地中的金属接地体称为接地装置,其作用是______.9)中等雷电活动地区是指该地区一年中听到雷闪放电的天数TdX围为______.10)对于500kV的高压输电线路,避雷线的保护角α一般不大于______.11)输电线路防雷性能的优劣,工程上主要用______和______两个指标来衡量.12)GIS的绝缘水平主要取决于______.13)降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止______的有效措施.14)避雷针加设在配电装置构架上时,避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地线与主接地网的地下连接点之间的距离不得小于______m.15)我国35~220kV电网的电气设备绝缘水平是以避雷器______kA下的残压作为绝缘配合的设计依据.三、计算问答题16)防雷的基本措施有哪些？请简要说明.17)电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是什么?18)感应过电压是怎么产生的？请介绍简单的计算公式.19)简述避雷针的保护原理和单根保护X围的计算.第九章内部过电压第十章电力系统绝缘配合一、选择题1)空载线路合闸的时候,可能产生的最大过电压为______.A ．1.5m EB ．2m EC ．3m E D.4m E2) 在110kV ～220kV 系统中,为绝缘配合许可的相对地操作过电压的倍数为______.A ．4.0倍B ．3.5倍C ．3.0倍 D2.75倍3) 空载线路合闸过电压的影响因素有______.A ．合闸相位B ．线路损耗C ．线路上残压的变化D ．单相自动重合闸4) 以下属于操作过电压的是______.A ．工频电压升高b 电弧接地过电压C 变电所侵入波过电压d 铁磁谐振过电压二、填空题5) 在中性点非直接接地系统中,主要的操作过电压是______.6) 对于220kV 与以下系统,通常设备的绝缘结构设计允许承受可能出现的______倍的操作过电压.7) 三相断路器合闸时总存在一定程度的不同期,而这将加大过电压幅值,因而在超高压系统中多采用______.8) 要想避免切空线过电压,最根本的措施就是要______.9) 目前切空变过电压的主要限制措施是采用______.10) 工频耐受电压的确定,通常是通过比较______和______的等值工频耐受电压来完成的.11) 在污秽地区或操作过电压被限制到较低数值的情况下,线路绝缘水平主要由______来决定.12) 设变压器的激磁电感和对地杂散电容为100mH 和1000pF,则当切除该空载变压器时,设在电压为l00kV 、电流为10A 时切断,则变压器上可能承受的最高电压为______.三、计算问答题13) 简述电力系统中操作过电压的种类与其产生过程.14) 试说明电力系统中限制操作过电压的措施.15) 为什么在断路器的主触头上并联电阻有利于限制切除空载长线时的过电压？16) 简述绝缘配合的原则和基本方法.第一章气体放电的基本物理过程一、选择题1、B2、C3、A4、C5、B6、D7、C8、A二、填空题9、答案：辉光放电、电晕放电、刷状放电、火花放电、电弧放电10、极小〔最低〕11、提高12、光电离13、棒－棒14、扩散15、改善<电极附近>电场分布16、固体介质17、101.318、低19、NaCl 20、增加三、计算问答题21、当外施电压足够高时,一个电子从阴极出发向阳极运动,由于碰撞游离形成电子崩,则到达阳极并进入阳极的电子数为e as 个<α为一个电子在电场作用下移动单位行程所发生的碰撞游离数；s 为间隙距离>.因碰撞游离而产生的新的电子数或正离子数为<e as -1>个.这些正离子在电场作用下向阴极运动,并撞击阴极．若1个正离子撞击阴极能从阴极表面释放r 个<r 为正离子的表面游离系数>有效电子,则<e as-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<e as -1>=1.22、〔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.电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极,但由于其运动速度较慢,所以在棒极附近总是存在着正空间电荷.结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷,而在其后则是非常分散的负空间电荷.负空间电荷由于浓度小,对外电场的影响不大,而正空间电荷将使电场畸变.棒极附近的电场得到增强,因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电.23、〔1〕电场分布情况和作用电压波形的影响〔2〕电介质材料的影响〔3〕气体条件的影响〔4〕雨水的影响24、查《高电压工程》52页图2-24曲线4可知,距离为4m 的棒-极间隙,其标准参考大气条件下的正极性50%操作冲击击穿电压标准50U =1300kV查《高电压工程》65页图3-2可得空气绝对湿度3/20m g h =.从而,21/=δh 再由图3-1求得参数1.1=K .求得参数K L U g b δ1500•==1300/〔500×4×0.95×1.1〕=0.62,于是由图3-3得指数34.0==W m .空气密度校正因数9827.095.034.01===m K δ湿度校正因数033.11.134.02===W K K所以在这种大气条件下,距离为4m 的棒-极间隙的正极性50%操作冲击击穿电压为kV K K U 1320033.19827.01300U 215050=⨯⨯=••=标准夏25、查《高电压工程》附录A 中的表A-2,亦即GB311.1-1997的规定可知,35kV 母线支柱绝缘子的1min 干工频耐受电压应为100kV,则可算出制造厂在平原地区进行出厂1min 干工频耐受电压试验时,其耐受电压U 应为第二章气体介质的电气强度一、选择题1、D2、B3、A4、C5、A二、填空题6、250/25007、空间电荷8、先导、主放电、余光9、增大三、计算问答题10、保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性.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11、此球形电极与四周墙壁大致等距离,可按照上述的同心球电极结构来考虑.变压器的球电极为同心球的内电极,四周墙壁为同心球的外电极.按题意须保证点要求升压到1000kV 〔有效值〕时,球电极表面最大场强m ax E 小于球电极的电晕起始场强0E ,即保证将U=1414V 峰值,R=500cm,1=δ代入此不等式,算得r=60cm 时球电极表面最大场强m ax E =26.7kV/cm,小于同心球内电极的电晕起始场强0E =27.1 kV/cm.球电极的起始电晕电压c U =1012kV ＞1000kV .因此,在这种距离四周墙壁仅5m 的空间尺寸下,球电极的直径应达120cm 才能保证当变压器升压到1000kV 额定电压时球电极不发生电晕放电.12、〔1〕由于含有卤族元素,这些气体具有很强的电负性,气体分子容易和电子结合成为负离子,从而削弱了电子的碰撞电离能力,同时又加强了复合过程.〔2〕这些气体的分子量都比较大,分子直径较大,使得电子在其中的自由行程缩短,不易积聚能量,从而减少了碰撞电离的能力.〔3〕电子在和这些气体的分子相遇时,还易引起分子发生极化等过程,增加能量损失,从而减弱碰撞电离的能力.第三章液体和固体介质的电气特性一、选择题1、A,B,C,D,E,F I H,G2、B E二、填空题3、能在其中建立静电场的物质非极性〔弱极性〕电介质偶极性电介质离子性电介质4、电子位移极化离子位移极化转向极化介质界面极化空间电荷极化5、C R I I /tan =δ交流下的介质损耗6、杂质温度电压作用时间电场均匀程度压力7、电击穿热击穿电化学击穿8、气体油纸气体电介质的相对介电常数接近1,极化率极小,气体电介质的损耗就是电导损耗,当电场强度小于使气体分子电离所需要值时,气体介质损耗很小,所以标准电容器采用气体绝缘.而电力电容器采用油纸绝缘是因为油纸绝缘具有优良的电气性能,干纸和纯油组合后,油填充了纸中薄弱点的空气隙,纸在油中又起了屏障作用,使总体的耐电强度提高很多.9、差别很大差别很小冲击击穿电压作用时间太短,杂质来不与形成桥10、不均匀场强处扰动大,杂质不易形成桥11、温度介质经受热作用时间12、减小先增加后减小13、电子碰撞电离理论气泡击穿理论14、电压作用时间电场均匀程度温度累积效应受潮程度三、计算问答题15、答：因为直流电压作用下的介质损失仅有漏导损失,而交流作用下的介质损失不仅有漏导损失还有极化损失.所以在直流电压下,更容易测量出泄漏电流.第四章电气设备绝缘预防性试验一、选择题1、ADEG BCFH二、填空题2、逻辑诊断模糊诊断统计诊断3、较高较慢较低较快4、微安表直读法光电法光电法安全,可靠,准确度高5、绝缘油的气相色谱分析超声波探测法脉冲电流法6、视在放电量三电容模型里总电容上的放电量7、串联法并联法并联法防止试样上很大的放电电流通过阻抗Z8、直流交流雷电过电压操作冲击波三、计算问答题9、答：正接法一般应用于实验室内的测试材料与小设备,实现样品的对地绝缘. 实际上,绝大多数电气设备的金属外壳是直接放在接地底座上的,换句话说,就是试品的一极是固定接地的,这时就要用反接法.10、〔过程略〕)/(b g b r C C C q q +⋅∆=∆第五章绝缘的高压试验一、选择题1、 ABCD2、 ABC3、A4、B5、B6、ACD7、ABC8、ABCD二、填空题9、高电压试验变压器 10、n s n U I P ≥ 11、使几台变压器高压绕组的电压相叠加 12、2)1(+n n W 3～4 13、%101.0202)1n 2===+=n W W （＝装试η14、稳态性的电压升高瞬态性的电压升高15、冲击电压发生器产生长波前操作波时效率低,而且火花间隙中容易出现熄弧现象16、被试品施加正、负极性冲击全波试验电压各15次,相邻两次冲击时间间隔应不小于1min17、吸收功率极小；外界电场对表的影响严重,不宜用于有风的环境.28、电容器并联充电,串联放电29、]/(/[22121C C C C L R +≥20、研究雷闪电流对绝缘材料和结构以与防雷装置的热能或电动力的破坏作用.21、分流器和罗戈夫斯基线圈22、球隙法,分压器－峰值电压表法,分压器－示波器法,光电测量法.23、球面的尘污和球隙间空气游离不充分.24、电阻分压器、电容分压器、串联阻容分压器、微分积分系统25、屏蔽环三、计算问答题26、解：幅值误差相角误差热耗的功率值27、由于气体介质基本上无损耗,接近于理想介质,所以由它构成的电容器的电容。
高电压技术英语
高电压技术英语High Voltage TechnologyElectricity has been a fundamental aspect of human civilization since its discovery and harnessing. The ability to generate, transmit, and utilize electrical energy has revolutionized various industries, paving the way for technological advancements that have transformed our world. At the forefront of this revolution is the field of high voltage technology, which plays a crucial role in powering our modern society.High voltage technology refers to the generation, transmission, and application of electrical energy at significantly elevated voltage levels, typically exceeding 1,000 volts. This specialized domain encompasses a wide range of principles, components, and systems that enable the efficient and safe handling of high-voltage electricity.One of the primary applications of high voltage technology is in the field of power generation and transmission. Power plants, whether they utilize fossil fuels, nuclear energy, or renewable sources like hydroelectric, wind, or solar, rely on high voltage systems to step up the generated electricity to extremely high levels for long-distancetransmission. This high-voltage transmission minimizes energy losses and allows for the efficient delivery of power across vast geographical areas.The electrical grid, the interconnected network of power lines, transformers, and substations, is a testament to the advancements in high voltage technology. This intricate system operates at various voltage levels, from the high-voltage transmission lines that span across regions to the lower-voltage distribution networks that bring electricity into our homes and businesses. The ability to transform and regulate voltage levels is crucial for the seamless and reliable supply of power to end-users.Beyond power generation and transmission, high voltage technology finds applications in diverse industries. In the field of medical diagnostics, high-voltage X-ray machines are used to generate powerful electromagnetic radiation for imaging the human body, enabling healthcare professionals to detect and diagnose various conditions. Similarly, high voltage is employed in particle accelerators, which are essential tools in scientific research, enabling the study of subatomic particles and the exploration of the fundamental building blocks of the universe.The manufacturing sector also heavily relies on high voltage technology. Processes such as plasma cutting, welding, and surfacetreatment often utilize high-voltage electrical systems to generate the necessary energy for these specialized applications. Additionally, high voltage is integral to the operation of various industrial equipment, including electric motors, transformers, and switchgear, which are essential components in numerous industrial settings.The advancements in high voltage technology have also paved the way for the development of innovative energy storage solutions. High-voltage capacitors and superconducting magnetic energy storage (SMES) systems are being explored as means to efficiently store and release large amounts of electrical energy, which is crucial for the integration of renewable energy sources and the development of smart grid technologies.Furthermore, high voltage technology plays a crucial role in the field of power electronics, enabling the precise control and conversion of electrical energy. This is particularly important in applications such as variable-frequency drives, which are used to control the speed and torque of electric motors, and in the development of efficient power converters for renewable energy systems.The challenges and complexities associated with high voltage technology are significant. Ensuring the safety of personnel and equipment, mitigating the risks of electrical hazards, and maintaining the reliability and efficiency of high-voltage systems requirespecialized knowledge, advanced engineering, and rigorous safety protocols.Researchers and engineers in the field of high voltage technology are constantly pushing the boundaries of what is possible. They are exploring new materials, designs, and control systems to enhance the performance, efficiency, and safety of high-voltage applications. This ongoing innovation is crucial for addressing the growing global demand for reliable, sustainable, and cost-effective energy solutions.In conclusion, high voltage technology is a vital and multifaceted field that underpins the modern world. From power generation and transmission to industrial applications and scientific research, the ability to harness and control high-voltage electricity has been instrumental in driving technological progress and shaping the future of our society. As we continue to navigate the challenges of energy sustainability and technological advancement, the importance of high voltage technology will only continue to grow, making it a crucial area of study and innovation for generations to come.。
IEEEC57.12.91-2001(中英文版)
ANSI/IEEE C57.12.01-2005美国国家标准协会/电气和电子工程师协会C57.12.01-2005IEEE Standard Test Code for Dry-Type Distribution and Power Transformers Abstract:Methods for performing tests specified in IEEE Std C57.12.01-1998 and other referenced standards applicable to dry-type distribution and power transformers are described. This standard is intended for use as a basis for performance, safety, and the proper testing of dry-type distribution and power transformers. This standard applies to all dry-type transformers except instrument transformers, step-voltage and induction voltage regulators, arc furnace transformers, rectifier transformers, specialty transformers, and mine transformers.摘要：在IEEE Std C57.12.01-1998和其它的参考文献中，列出了干式配电变，干式电力变压器的试验方法。
本标准列举了更详细，更周全，更安全的干式变压器试验方法。
这个标准涵盖了所有的干式变压器，除了以下几种变压器：试验变压器，起动变压器，工业变压器，调压变压器，弧炉变压器，整流变压器，专用变压器，矿用变压器等。
高电压技术(详细版)
1.气体中带点质点的产生，激发与游离。
2.游离的方式有：碰撞游离、光游离、热游离和表面游离。
3.由碰撞银翼的游离称为碰撞游离。
气体在热状态下引起的游离过程称为热游离。
电子从金属电极表面逸出来的过程称为表面游离。
4.导致带点质点从游离区域消失或者削弱的过程称为去游离。
去游离的方式：带点质点的扩散，带点质点的复合以及电子的附着效应。
5.汤逊放电理论认为放电起始于有效电子通过碰撞形成电子崩，通过正离子撞击阴极，不断从阴极金属表面溢出自由电子来弥补引起电子碰撞游离所需的有效电子。
适用于低气压、短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象。
6.气体间隙的击穿电压UF是气体压力P和间隙距离S乘积的函数,这一规律称为巴申定律7.流注理论认为放电起始于有效电子通过碰撞形成电子崩，形成电子崩后，由于正负空间电荷对电场的畸变作用导致正负空间电荷的复合，复合过程中所释放的光能又引起光游离，光游离结果所得到的自由电子又引起新的碰撞游离，形成新的电子崩且汇合到最初电子崩中构成流注通道。
适用于大气压下，非短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象8.电子崩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，故名电子崩。
9.非自持放电：当外加电压较低时，只有由外界电离因素所造成的带电粒子在电场中运动而形成气体放电电流，一旦外界电离作用停止，气体放电现象即随之中断，这种放电称为非自持放电10.U50%就是在该冲击电压作用下，放电的概率为50%。
其可用来反应绝缘耐受冲击电压的能力。
11.同一波形。
不同幅值的冲击电压作用下，间隙上出现的电压最大值和放电时间的关系曲线称为间隙的伏秒特性曲线。
伏秒特性有什么实用意义（如何利用保护设备和被保护设备间的绝缘配合）伏秒特性对设备的绝缘设计,各类绝缘间的相互配合,以及防雷保护及过电压保护与设备绝缘间的配合进行研究的基础.12.不均匀电场可分为稍不均匀电场和极不均匀电场。
高电压技术2流注理论
35
极性效应
实验表明： 棒—板间隙中棒为负极性时击穿电压比正 极性时高 U+（击穿）< U-（击穿）
36
极不均匀电场中的放电过程（长间隙）
பைடு நூலகம்
非自持放电阶段 流注发展阶段 先导放电 热电离
过程
主放电阶段
37
3．先导放电
正棒—负板间隙中先导通道的发展 （ａ）先导和其头部的流注ｋｍ；（ｂ）流注头部电子崩的形成； （ｃ）ｋｍ由流注转变为先导和形成流注ｍｎ；（ｄ）流注头部电子崩的形成； 38 （ｅ）沿着先导和空气间隙电场强度的分布
7
在电离室中得到的初始电子崩照片 图a和图b的时间间隔为110-7秒 p=270毫米汞柱， E=10.5千伏/厘米
初始电子崩转变为 流注瞬间照片 p＝273毫米汞柱 E=12千伏/厘米
电子崩在空气中的发展速度约为1.25107cm/s
8
在电离室中得到的阳极流注发展过段的照片 正流注的发展速度约为11082108cm/s
34
当棒具有负极性时
棒极的强电场区产生大量 的电子崩，汇入围绕棒 极的正空间电荷，等离 子体层呈扩散状分布， 削弱前方电场 （曲线2） 在相当一段电压升高的范 围内，电离只在棒极和 等离子体层外沿之间的 空间内发展 等离子体层前方电场足够 强后，发展新电子崩， 其正电荷加强等离子体 层前沿的电场，形成了
9
负流注
• 当间隙上所加电压较高，间隙中电场很强 时，电子崩在离开阴极不远就已经发展到 畸变电场的程度了。这种情况下流注将在 阴极附近形成并向阳极推进，最后击穿间 隙。我们称之为阴极流注或负流注。
10
一旦形成流注，放电就进入了新的阶 段，放电可以由本身产生的空间光电离而 自行维持，即转入自持放电了。如果电场 均匀，间隙就将被击穿。所以流注形成的 条件就是自持放电条件，在均匀电场中也 就是导致击穿的条件
2 高电压工程1(极化 气体击穿)
I 2R
I3
I 2C
I2
介质损耗角 δ 为功 率因数角 φ 的余角，其 正切 tgδ 又可称为介质损 耗因数，常用百分数（ %）来表示。
I1
I
U
并联等值电路：Parallel-connected equivalent circuit
I I R IC
IC
Cp
IR
4. 固体电介质的体积电导和表面电导
体积电导 volume conduction
－电介质内部绝缘状态的真实反映
表面电导 surface conduction －受介质表面吸附的水分和污秽影响 水分起着特别重要作用。 亲水性介质（玻璃、陶瓷）表面电导大 憎水性介质（石蜡、四氟乙烯、聚苯乙烯） 表面电导小
h ≥ Wi hc ≤ Wi
光辐射能够引起 光电离的临界波长
可见光（400～750nm）不能 使气体直接发生光电离
光子来源：紫外线、伦琴射线、γ射线、宇宙射线 异号粒子复合也产生光子
Ｔ↑→分子动能↑→碰撞电离 Ｔ↑→热辐射光子的能量、数量↑→光电离
热电离是热状态下碰撞电离和光电离的综合
温度超过10000K时（如电弧放电）热电离较强， 在温度达到20000K左右，几乎全部空气分子都 已经处于热电离状态
10-15 s
无
离子位移极化
10-13 s 10-6～10-2 s
几乎没有
转向极化
有
夹层极化
10-1 s～数小时
有
课堂的现场实验演示
教授正在示范如何将一个气球（表面喷有导电涂料） 在他脑袋和一小型静电产生器之间来回碰撞
高电压工程 09T
a log Pa 36
或
Pa 10
a 36
15
平顶斜角波
i I
t
防雷设计中取 τt /τ＝2.6 / 40 μs
τ t
t
陡度 a= I/τt= I/2.6
kA /μs
16
雷电流极性 当雷云电荷为负时，所发生的雷云放电为负极 性放电，雷电流极性为负；反之，雷电流极性为正。
实测统计资料表明，不同的地形地貌，雷电流正负
避雷器的常用类型有：保护间隙、排气式避雷器（常
称管型避雷器）、阀式避雷器和金属氧化物避雷器（常称 氧化锌避雷器）四种。
32
第三节 避雷器
一 基本要求 避雷器就是一种普遍采用的侵入波保护装置，它是一种过 电压限制器。 基本要求： （1）保护装置的冲击放电电压Ub(i)应低于被保护设备绝缘 的冲击耐压值。 （2）放电间隙应有平坦的伏秒特性曲线和尽可能高的灭 弧能力。
35
三、阀型避雷器
当过电压达到间隙动作电压，间隙动作，冲击电流经阀 片流入大地；之后，阀片仅受到工频电压作用，由于非线性 关系，阀片电阻值增高，使流过的工频续流受到限制，并在 第一次过零瞬间，由间隙将此续流切断。 注意：避雷器从间隙击穿到工频续流被切断不超过半个周波， 因此电网在整个过程均保持正常供电。
19
避雷针（线）的作用:引雷 、泄雷
接闪器 Φ10～12mm
引下线Φ 6mm
接地体
20
9.2.1 避雷针和避雷线保护范围
1. 避雷针防雷原理 避雷针是明显高出被保护物体的金属支柱，其 针头采用圆钢或钢管制成，其作用是吸引雷电击于 自身，并将雷电流迅速泄入大地，从而使被保护物 体免遭直接雷击。避雷针需有足够截面的接地引下 线和良好的接地装置，以便将雷电流安全可靠地引 入大地。
高电压工程基础概念总结
第一章 电介质的基本电气特性1、绝缘材料：即在高电压工程中所用的各种电介质，又称绝缘介质。
绝缘的作用：是将不同电位的导体以及导体与地之间分隔开来，从而保持各自的电位。
2、电介质的基本电气特性：极化特性，电导特性，损耗特性，击穿特性。
它们的基本参数分别是相对介电常数ε，电导率γ，介质损耗因数tg δ，击穿电场强度Eb 。
3、电介质的极化：在外电场的作用下，电介质中的正、负电荷将沿着电场方向作有限的位移或者转向，从而形成电矩的现象。
4、极化的基本形式：电子式极化，离子式极化，偶极子式极化，空间电荷极化，夹层极化。
5、吸收现象：直流电压U 加在固体电介质时，通过电介质中的电流将随着时间而衰减，最终达到某一稳定值的现象。
6、电介质的电导是离子式电导，其电导随着温度的上升而上升；金属的电导是电子式电导，其电导随着温度的上升而下降。
7、电介质的电导在工程实际中的意义：(1)在绝缘预防性试验中，通过测量绝缘电阻和泄露电流来反映绝缘的电导特性，以判断绝缘是否受潮或存在其他劣化现象。
(2)对于串联的多层电介质的绝缘结构，在直流电压下的稳态电压分布与各层介质的电导成反比。
(3)表面电阻对绝缘电阻的影响使人们注意到如何合理地利用表面电阻。
8、电介质的损耗：分电导损耗和极化损耗。
极性液体介质tg δ随温度和频率变化的曲线就从这两个损耗上说。
总趋势：先增大，后减小，最后再增大。
其中电导损耗一直增大，极化损耗先增大，最后一直减小。
第二章 气体放电的基本理论1、气体中带电粒子产生和消失的形式：碰撞电离，光电离，热电离，表面电离。
2、气体去电离的基本形式：(1)带电粒子向电极定向运动并进入电极形成回路电流，从而减少了气体中的带电离子。
(2)带电粒子的扩散。
(3)带电粒子的复合。
(4)吸附效应。
将吸附效应也看做是一种去电离的因素是因为：吸附效应能有效地减少气体中的自由电子数目，从而对碰撞电离中最活跃的电子起到强烈的束缚作用，大大抑制了电离因素的发展。