高电压技术习题与思考题

高电压技术习题与思考题
1. 气体中的自由电荷是怎样产生的？
2. 气体放电电流与金属导体中的电流是否相同?电子在电场中运动得到的能量是从哪里来的？为什么？
题(3) 题（4）
3. 上图（3）中，当从阴极发射出一个电子，在电场作用下电子崩发展过程中电流表A1、A2是否有读数：什么情况下A1、A2都有读数，是否都是相等？
4. 上图（4）中，两电极开联密封在一容器中，S1=10cm，S2=40cm。

问在多大气压下，气隙S2先放电？（利用μ0=f（ps）曲线）
5. 如题（4）图所示，当容器内的气压P=0.03mmHg，S1=66cm，S2=33cm。

间隙介质为空气，试问当电源电压逐渐上升时那个间隙才能击穿？
6.对均匀电场和不均匀电场的气隙放电电压作一定性比较（击穿电压高低，放电电压的分散性及极性），用什么方法使气隙的放电电压的分散性减少？
7. a屏障能不能提高棒—棒气隙的击穿电压？
b有钢质的均匀电场，电极间的距离a=1cm，气体介质为空气，温度t=25℃，欲使间隙能承受50KV直流电压，试问间隙中的气压或真空度等于多少？又假若间隙中的气压为0.69mmHg时，这个间隙能够承受多少电压？
题（8）题（10）
8.在一均匀电场中，加一屏障如上图（8）所示，电极之间的距离a=3cm，间隙中气体的击穿电场场度E=30KV/cm，屏障为固体介质，其抗电强度为300KV/cm，试问间隙的击穿电压？屏障的效果如何？说明其原因？（δ=0.2cm，εT=4）。

9．试比较电子崩，流光通道和主放电通道的发展速度？
10．上图（10）所示，棒间隙和球间隙并联，且放间隙的50%，放电电压相等（1.5/4.0波），试问到所加电压比50%放电电压高的冲击电压那个间隙先放电？如所加电压比50%放电电压低一点，那个间隙先放电？
11．屏障能否提高棒—棒气隙的击穿电压？为什么？
12．今有一针对平板电极，平板边缘为直角，电极之间距离a=5cm，平板直径D=12cm，电极加直流电源，针为负极性，试根据试验曲线求间隙的击穿电压。

题（12）
13．若需将150KV 高压试验变压器的高压引线穿过隔墙如左图所示，如果不用套管，试问，墙上应开多大的圆孔？设安全系数 1.5U U K ==击穿工作
题（13）
14．如下图（14）中有两相反运动的电磁波。

试问相遇后会不会中和而消灾？相遇结果如何？
题（14） 题（15）
15．如上图（15）所示，前行波的波尾部分电压越来越低，波顶附近的电荷不会倒流向波尾？
16．一个幅值为100KV 的无限长电缆（波阻抗Z 1=39Ω经过电阻R=100Ω进入架空线上（波阻抗Z 2=450Ω），试求在架空线上出现的折射波的幅值及U A =?
题（16）
17. 在图（1）中，导线对地有静止电荷，当K 合上时，A 点电压为多少？
在图（2）中，当K 合闸时，A 点电压为多少？
100KV
K
Z=400ΩR=100Ω
A U 0=100KV K Z=500ΩR=1500ΩA (1)(2)
题（17）
18．在下图中，有U λ，I λ投入A 点，在A 点向Z 1的反射波V 反=βU λ，V 折=U α，I 反=ΒI λα,你认为以上公式写法对吗？为什么？
Z 1A Z 2∞
U 入I 入
题（18）
19
．今有一个幅为U 0的直角波，沿下图几种情况的线路图向节点A 传播。

请给出电压波刚到A 点的瞬间求U A 的等值电路图。

题（19）
20. 今有一无限长的直角沿输电线Z 1经过电缆Z 0想第二条输电线Z 2传播。

已知电缆的
长度L = 250m，Z1 = 350Ω，Z0 = 74Ω，Z2 = 400Ω。

波在电缆中的传播速度为192M/MS。

试求B点发生第一、二、三次反射时的电压波形和A、B两点的稳定电压值。

题（20）
21今有一单元直流电源E0经过电源内阻Ri合闸于一电缆，如下图所示，内电阻Ri = 305Ω，Z0 = 74Ω，电缆中波的传播速度V = 192M/μS，电缆长L = 250M，电线末端接地电阻R = 100Ω。

试求直流电源合闸后末端B点发生第一、二、三次反射时B点的电压波形及其稳态值。

题（21）
22. 绝缘导线充电到E，它在t= 0时首端突然接地，试求末端电压U（t），并作出曲线。

题（22）
23. 如下图某110KV铁杆塔线路的冲击绝缘水平为850KV，导线波阻抗为320Ω，倒显得平均悬挂高度为10m，变电所中变压器和避雷器之间的距离为50m，问在变电所以外多少距离处遭到雷击直接雷击时（计算雷电流10KV）对变电所中的变压器才无危险？
注：（1）FZC—110 冲击放电电压为340KV，5KA时的残压为360KV；
（2）变压器的保证冲击强度为460KV；
（3）不计电晕衰减和架空地线对行波的影响；
（4）电晕使首波的延长作用如下；
000.0080.5ep U t t I h ⎛
⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭
式中：t 0 —— 进线首端波首长度（μS ）
t ——进线末端波首长度（μS ）
I —— 进线长度（KM ）
U 0——进线波幅值（KV ）
h cp ——进线导线平均悬挂高度（M ）
（5）
假定雷击点的电压为直角波。

题（23）
24. 根据Logp = — I/180式：求出I = 30、60、85、90、120及140千安时的概率（上列各I 值分别相当于额定电压为35、60、110、154、220、330千伏时的耐雷水平），I = 150、200KA 时的概率为多少？
25. 某电厂原油罐，直径10m ，高出地面为10m ，需要用独立避雷针保护，针距离罐最少5m ，试设计避雷针的保护方案。

26. 计算保护下图所示建筑物所需的避雷针的根数，位置和高度。

（1）避雷针可以安置在建筑物的屋顶上。

（2）由于机械强度的缘故，避雷针对高度不大于30米。

（3）计算和画出平面和必要的侧面保护范围图，进行校验。

作图用方格纸或按比例尺进行。

题（26）
27. 阀型避雷器有哪些主要参数，选择避雷器时应该注意什么事项？为什么？何谓110%，750%的避雷器？
28. 35KV系统中，独立避雷针接地装置与110KV系统的地网可否连接？要注意什么问题？避雷针能装在构架上？为什么？
29. 氧化锌避雷针有何特点？它有哪些主要参数？试与碳化硅避雷器的性能进行比较。

30. 配电电压器高压侧装有避雷器，运行中经常发生低压侧电仪被烧坏，为什么？应采取什么方法进行避雷保护？
31. 在分析弧光接地过电压过程中，若电弧不是在高频电流过零时刻熄灭，而是在I频电流过零时刻熄灭，其过电压发展过程应何？。