河南理工大学高电压技术复习总结样本
高电压技术-课程总结
电晕放电电压:正极性“棒—板” 〉负极性“棒—板”
6
自持放电后的阶段(击穿放电阶段) ¾ 正极性棒 — 板:当电压进一步提高,随着电晕放电 区的扩展,强场区逐步向板极推进,流注发展是顺利持续 的,直至气隙被击穿,其击穿电压较低 ¾ 负极性棒 — 板:当电压进一步提高时,电晕区不易 向外扩展,流注发展是逐步顿挫的,整个气隙的击穿是不 顺利的,其击穿电压比正极性时高得多,击穿完成时间也 要长得多
击穿放电电压:正极性“棒—板”〈 负极性“棒—板”
7
8、极不均匀电场中的短间隙、长间隙的放电发展过程 ¾ 短间隙:
电子崩 — 流注 — 主放电(击穿) ¾ 长间隙:
电子崩 — 流注 — 先导 — 主放电(击穿)
8
9、不同电场形式作用下的气隙击穿特性比较
¾ 均匀电场 击穿电压分散性小,直流、工频交流、冲击电压作用下 击穿电压基本相同
20
19.输电线路上采用的各种防雷保护措施有哪些?
(一)避雷线(架空地线) 110kV及以上架空输电线路防雷措施是沿全线架设避 雷线;35kV及以下的线路主要依靠架设消弧线圈和自 动重合闸来进行防雷保护。
(二)降低杆塔接地电阻,是提高线路耐雷水平和 减少反击概率的主要措施。
(三)加强线路绝缘:增加绝缘子串中的片数、改用 大爬距悬式绝缘子、增大塔头空气间距等等,但有相 当大的局限性。一般优先采用降低杆塔接地电阻的办 法来提高线路耐雷水平。
¾ 稍不均匀电场 与均匀电场相似,击穿电压分散性小,直流、工频交 流、冲击电压作用下击穿电压基本相同;一旦出现自持放 电,气隙即击穿,而不发生电晕现象;电场不对称时,虽 有极性效应,但不明显
高电压技术实训总结
高电压技术实训总结一、引言高电压技术是电气工程领域中重要的一部分,它涉及到高压电力系统的设计、维护和运营。
在高电压技术实训中,我们通过实际操作和实验,学习了高电压设备的安装、调试和维修等基本技能。
本文将对高电压技术实训进行总结和回顾。
二、高电压技术实训的目标和重点高电压技术实训的目标是培养学生对高电压设备的理论基础和实际应用能力。
在实训过程中,我们主要学习了以下内容:1. 高电压设备的分类和特点:了解不同类型的高电压设备,如变压器、开关设备和保护装置等。
了解其工作原理和特点,为实际操作提供基础知识。
2. 高电压设备的安装和调试:学习高电压设备的正确安装方法和调试步骤。
包括设备的接线、连接和调整等。
在实际操作中,我们学会了如何使用仪器设备进行电压测试和故障排除。
3. 高电压设备的维护和检修:了解高电压设备的常见故障和维修方法。
学习如何进行设备的保养和定期检查,以确保设备的正常运行和安全性。
三、高电压技术实训的内容和实验在高电压技术实训中,我们进行了多个实验项目,涵盖了高电压设备的不同方面。
以下是部分实验项目的介绍:1. 变压器的安装和调试:通过实际操作,我们学习了变压器的安装和调试方法。
包括变压器的接线和连接,以及电压的调整和测试。
我们还学会了如何使用绝缘测试仪进行绝缘测试,以确保变压器的安全运行。
2. 高压电缆的故障排除:在这个实验中,我们学习了高压电缆的故障排除方法。
通过检查电缆的外观和使用绝缘电阻测试仪进行测试,我们能够定位和修复电缆的故障点。
3. 开关设备的维护和检修:学习了开关设备的常见故障和维修方法。
通过拆卸和清洁开关设备,并检查和更换损坏的部件,我们能够提高开关设备的运行效率和可靠性。
四、实训过程中的收获和体会通过高电压技术实训,我们收获了很多知识和经验。
以下是我个人在实训过程中的收获和体会:1. 理论与实践的结合:通过实际操作和实验,我们能够将课堂上学到的理论知识应用到实际工作中。
高电压技术知识学习情况总结(20201213140940).docx
.\高电压技术学期学习总结通过一学期对高电压技术的学习,有一下重点难点总结:第一章气体的绝缘强度1、气体放电的基本物理过程⑴带电粒子的产生气体分子或原子产生的三种状态原态(中性)激发态(激励态)从外界获得能量,电子发生轨道跃迁。
电离态(游离态)当获得足够能量时,电子变带电电子,原来变正离子。
电离种类:A:碰撞电离B:光电离C:热电离D:表面电离⑵带电离子的消失A:扩散,会引起浓度差。
B:复和(中和)正负电荷相遇中和,释放能量。
C:附着效应,部分电负性气体分子对负电荷有较强吸附能力,使之变为负离子。
⑶汤逊理论的使用条件和自持放电条件使用条件:均匀电子,低电压s自持放电条件:(e1) 1A:巴申定律的物理意义①p s (s 一定) p 增大, U f增大。
② p s (s 一定) p 减小, U f减小。
③ p s 不变: p 增大,密度增大,无效碰撞增加,提高了电量的强度, U f增大。
P 减小,密度减小,能碰撞的数量减小,能量提高,U f增大。
P s 不变, U f不变。
B:巴申定律的应用通过增加或者减少气体的压力来提高气体的绝缘强度。
如:高压直流二极管(增加气体的压力)减小气体的压力用真空断路器。
⑸流柱理论的使用范围及与汤逊理论的关系流柱理论的使用范围:a、放电时间极短b、放电的细分数通道c、与阴极的材料无关d、当ps增大的时候,U f值与实测值差别大。
流柱理论与汤逊理论的关系:a、流柱理论是对汤逊理论的一个补充b、发生碰撞电离c、有光电离,电场⑹极不均匀电场的 2 个放电特点(电晕放电,极性效应)电晕放电的特点:a、电晕放电是极不均匀电场所持有的一种自持放电形式,是极不均匀电场的特征之一。
b、电晕放电会引起能量消耗。
c、电晕放电的脉冲现象会产生高频电磁波,对无线电通讯造成干扰。
d、电晕放电还使空气发生化学反应,生成臭氧、氮氧化物是强氧化剂和腐蚀剂,会对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀。
高电压技术总结
9、过电压的分类和系统电压的关系。
①外部过电压②内部过电压(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内部过电压和系统电压的等级有关。
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内部过电压。
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
5.冲击电压标准波形击穿电压:指间隙上出现的最高电压。放电时间的组成为:tb=t1+ts+tf。
6.提高气体间隙击穿场强的方法:①改善电场分布,使其尽可能均匀②改变气体的状态和种类。
7.沿面放电:定义:在大气中用绝缘子支撑或悬挂带电体,当绝缘子两级电压超过一定值时,绝缘子与空气交界面出现放电现象。形式:干、湿、污闪。污闪:沿着污染表面发展的闪络。污闪过程:污闪层受潮→电导增大→泄漏电流增大→发热→形成干区→干区电阻大分压高场强高→放电形成→干区扩大→击穿。污闪事故的对策:①调整爬距②定期或不定期的清扫③涂料④半导体釉绝缘子⑤新型合成绝缘子。
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。
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。
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_自考复习重点总结
第二章液体和固体电介质的绝缘特性电子式极化: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。
夹层式极化:由两层或多层不同材料组成的不均匀电介质,叫做夹层电介质。
电介质的电导:介质在电场作用下,使其内部联系较弱的带电粒子作有规律的运动形成电流,即泄漏电流.这种物理现象称为电导。
“吸收现象”:固体电介质在直流电压作用下,观察到电路中的电流从大到小随时间衰减,最终稳定于某一数值,称为“吸收现象”。
吸收电流:有损极化所对应的电流,即夹层极化和偶极子极化时的电流,它随时间而衰减。
泄漏电流:绝缘介质中少量离子定向移动所形成的电导电流,它不随时间而变化.绝缘电阻:介质的电阻R=U/I是随时间而变化的。
通常以到达稳定的泄漏电流的电阻作为介质的绝缘电阻。
介质损耗角正切tgδ衡量材料本身在电场损耗能量并转变为热能的一个宏观的物理参数称之为介质损耗角正切。
绝缘的老化:固体和液体介质在长期运行过程中会发生一些物理和化学变化,导致其机械和电气性能的劣化。
1、提高液体电介质击穿电压的措施(1)过滤(2)防潮(3)脱气(4)覆盖层(5)绝缘层(6)屏障2、2.固体电介质的击穿影响因素(1).电压作用时间(2).电场均匀程度与介质厚度(3).电压种类(4).电压作用的累积效应(5).受潮3、提高固体电介质击穿电压的措施(1).改进制造工艺:尽可能清除介质中的杂质,可以通过精选材料、改善工艺、真空干燥、加强浸渍等方法。
(2).改进绝缘设计:尽可能使电场均匀(3).改善运行条件:注意防潮、尘污,加强散热冷却4、电介质绝缘老化的原因(1)局部放电老化 (2)热老化 (3)机械力的作用 (4)环境的影响5、为什么用介质损耗角的正切tgδ来表示介损答:由于:(1).P值与试验电压U的高低等因素有关;(2).tgδ是与电压、频率、绝缘尺寸无关的量,而仅取决于电介质的损耗特性。
(3)tgδ可以用高压电桥等仪器直接测量.所以表征介损用介质损失角的正切tgδ来表示,而不是用有功损耗P来表示.第3章电气设备绝缘试验耐压试验(破坏性试验):试验所加电压等价于或高于设备运行中可能受到的各种电压.1、西林电桥测量时的两种接线正接线适用:体积小,重量轻反接线适用:体积大,重量大,外壳接地2、西林电桥测量时防止外界电磁场对电桥的干扰措施有哪些?(1)加设屏蔽(消除电容的影响) (2)采用移相电源(3)倒相法3、西林电桥测量时注意事项有哪些(1)电桥本体必须加以屏蔽(2)被试品和标准无损电容器连到电桥本体的引线也要使用屏蔽导线(3)电桥本体接地良好(4)反接法时,三根引线处于高压,必须悬空(5)能分开测的试品尽量分开测(6)应保持试品表面干燥(7)试品设备有绕阻时,应首尾短接起来试验变压器得特点电压等级比电力变压器更高、容量不大,仅单相;工作在电容性负荷下;允许发生短时短路;工作时间短;漏磁通较大;温度比较低、无散热要求;绝缘裕度小工频高电压的测试方法有哪些用静电电压表测量工频电压的有效值用球隙进行测量工频电压的幅值用电容分压器配用低压仪表用电压互感器测量.直流高压的获得有:半波整流回路,倍压整流回路,串接直流发生器。
河南理工大学高电压技术重点
河南理工高电压技术电介质:在电场中能产生极化的物质,指通常条件下导电性能极差、在电力系统用作绝缘的材料。
--极化是指物质中电荷分离形成偶极子的过程第一章电介质的极化、电导和损耗1 极化:在外加电场的作用下,电介质中的正、负电荷沿电场方向作有限位移或转向,形成偶极矩子2. 电介质的极化种类1)、电子位移极化.特点:存在于一切电介质,极化所需时间短,不随频率变化;极化具有弹性,不损耗能量。
2)、离子位移极化.特点:存在于离子结构电介质中,极化所需时间也很短;极化具有弹性,有极微量能量损耗;随温度升高而增大。
3)、转向极化(偶极子极化)出现外电场后偶极子沿电场方向转动,作较有规则的排列,因而显出极性,这种极化称为偶极子极化或转向极化。
特点:存在于极性电介质中,极化所需时间较长, 与电源频率有很大关系;极化消耗能量, 温度过高或过低, 都会减小.4)、空间电荷极化(夹层极化 Interface polarization)特点:存在于复合介质、不均匀介质中;极化过程很缓慢,只在直流和低频交流下表现出来;极化伴随着能量损耗2.电介质电导与金属电导的区别带电质点:电介质中为 ionic conduction(固有及杂质离子);金属中为electronic conduction数量级:电介质的γ小,泄漏电流小;金属的电导电流很大电导电流影响因素:电介质中由离子数目决定,对所含杂质、温度很敏感;金属中主要由外加电压决定,杂质、温度不是主要因素3电介质的电阻率具有负的温度系数;金属的电阻率具有正的温度系数。
4电介质的损耗(dielectric loss):任何电介质在电场作用下都有能量损耗,包括由电导引起的损耗和由某些极化过程引起的损耗。
电介质的能量损耗简称介质损耗。
6在电场的作用下,电介质中出现的电气现象:1在弱电场下,主要有极化、电导、介质损耗等2. 在强电场下,主要有放电、闪络、击穿等第二章气体放电的物理过程1.电离—原子在外界因素作用下,使其一个或几个电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子的过程2电离能—电离过程所需要的能量称为电离能,也可用电离电位反映。
高电压技术期末总结
高电压技术期末总结一、引言高电压技术是现代电力系统中重要的一个领域,涉及到电力输电、变压器、继电保护等诸多方面。
在本学期的高电压技术课程中,我们学习了高电压技术的基本原理和应用技术,通过理论课程的学习和实验实践,深入了解了高电压技术的工作原理以及在电力系统中的重要应用。
在本文中,我将对本学期所学的高电压技术进行总结。
二、高电压技术的基本概念高电压技术是研究和应用高电压下的电气设备和电力系统的一门学科。
高电压技术包括高电压设备的设计、运行和维护等方面,涉及到高电压绝缘、电弧和击穿等现象。
高电压技术的发展对于电力系统的稳定运行和电力设备的可靠工作具有重要意义。
三、高电压技术的应用领域高电压技术的应用主要集中在以下几个方面:1. 电力输电:高电压输电可以减小电流,降低输电损耗,提高电力输送的效率。
如交流输电系统中的110kV、220kV和500kV输电线路。
2. 变压器:变压器是电力系统中常见的设备,用于实现电压的变换和电力的传输。
在高电压技术中,高压侧的绝缘和电场控制是关键问题。
3. 发电机:发电机是将机械能转换为电能的设备。
在高电压技术中,发电机的绝缘和电弧问题是需要重点关注的。
4. 继电保护:继电保护是电力系统中的关键环节,用于实现对电力设备的保护和故障检测。
高电压技术在继电保护中的应用主要包括保护装置的设计和电弧灭弧等方面。
四、高电压技术的主要原理高电压技术的主要原理包括绝缘和电弧控制两个方面。
1. 绝缘:绝缘是高电压技术中的重要内容,主要用于防止电流通过绝缘物体,避免电压的漏电和击穿。
在高电压设备中,通常采用绝缘材料来实现绝缘的目的。
2. 电弧:电弧是高电压设备中一个常见的现象,会产生大量的热量和光能。
在高电压技术中,主要研究电弧的形成、传播和灭弧等问题,以保证设备的安全运行。
五、高电压技术的挑战与发展高电压技术在电力系统中的应用越来越广泛,但也面临着一些挑战。
1. 设备的绝缘:在高电压设备中,绝缘是保证安全运行的关键。
高电压技术总结范文
高电压技术是指在电力系统中使用的高电压设备和技术,它可以帮助我们实现电能的长距离传输,同时也有助于实现电力系统的安全可靠运行。
在电力系统中,高电压技术被广泛地应用于变电站、输电线路和生产工厂等领域。
在本文中,我们将对高电压技术的工作原理和应用范围进行总结,以便更好地了解这一技术的重要性和实用性。
1.高电压技术的工作原理高电压技术的核心是电场和电力。
在高压电极之间,存在一个电场,该电场会引起电势差。
如果高压电极之间的电势差足够大,那么电流就会流过空气,从而形成电火花。
因此,高电压技术可以通过利用电场和电势差来产生电击、放电和其他电流现象。
高电压技术还利用了强电场的基本原理,这种电场可以产生大量的电荷,从而在电力设备的电极之间产生相互作用。
在高电压设备中,通常使用走线、绝缘材料和电极来控制电场和电力的传播。
这些设备通常需要高质量的绝缘材料,以确保设备的安全运行和长寿命。
2.高电压技术的应用范围高电压技术是电力系统中最重要的技术之一,其应用范围非常广泛。
以下是高电压技术的主要应用领域:(1) 变电站变电站是电力系统中的核心部件,它负责转换电力,并将其转换为适用于不同用途的电压。
在变电站中,高电压设备可以实现电压转换、电流测量和保护等功能,并确保电力系统的正常运行。
(2) 输电线路输电线路将电力从发电站传输到消费者,因此电力传输中遇到的电影现象问题尤为重要。
高电压设备可通过其强大的电压受力能力来确保输电线路的安全运行,其中包括避雷器、电缆和变压器。
(3) 高压实验高电压技术在科学研究和教育中也有着非常广泛的应用。
高电压实验室通常使用高电压发生器和机电设备等高电压技术来产生高电压,在科学研究和教育中发挥重要作用。
3.总结高电压技术在电力系统中发挥着重要的作用。
通过电场和电力的力量,高电压技术可以实现电power 的传输和转换,从而保证电力系统的正常运行。
高电压技术的应用范围非常广泛,包括变电站、输电线路、高压实验室等领域,为人们的日常生活提供了非常重要的支撑。
高电压技术知识点总结样本
•为什么要有高电压:提高输送容量,减少线路损耗,减少工程投资,提高单位走廊输电能力,节约走廊面积,改进电网构造,减少短路电流,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物质。
•极化:在外电场作用下,电介质内部产生宏观不为零电偶极矩。
•电介质极化四种基本类型: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能力,代表电介质极化限度(对电荷束缚能力)•液体电介质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,接近直流状况下εd;频率超过临界值,偶极分子转向跟不上电场变化,介电常数开始减小,介电常数最后接近于仅由电子位移极化引起介电常数εz。
•电介质电导与金属电导有本质上区别:金属电导是由金属中固有存在自由电子导致。
电介质电导是带电质点在电场作用下移动导致。
气体:由电离出来自由电子、正离子和负离子在电场作用下移动而导致。
液体:分子发生化学分解形成带点质点沿电场方向移动而导致。
固体:分子发生热离解形成带电质点沿电场方向移动而导致。
•介质损耗:在电场作用下,电介质由于电导引起损耗和有损极化损耗,总称为介质损耗。
•电介质等效电路:电容支路:由真空和无损极化所引起电流为纯容性。
/阻容支路:由有损极化所引起电流分为有功和容性无功两某些。
/纯阻支路:由漏导引起电流,为纯阻性。
•介质损耗因数tgδ意义:若tgδ过大会引起严重发热,使材料劣化,甚至也许导致热击穿。
/用于冲击测量连接电缆,规定tgδ必要小,否则会影响到测量精度/用做绝缘材料介质,但愿tgδ。
在其她场合,可运用tgδ引起介质发热,如电瓷泥胚阴干/在绝缘实验中,tgδ测量是一项基本测量项目•勉励:电子从近轨道向远轨道跃迁时,需要一定能量,这个过程叫勉励。
•电离:当外界予以能量很大时,电子可以跳出原子轨道成为自由电子。
本来中性原子变成一种自由电子和一种带正电荷离子,这个过程叫电离。
河南理工大学高电压技术复习总结
高电压技术电介质(dielectric):----在电场中能产生极化的物质,指通常条件下导电性能极差、在电力系统用作绝缘的材料。
----极化是指物质中电荷分离形成偶极子的过程第一章电介质的极化、电导和损耗1 极化:在外加电场的作用下,电介质中的正、负电荷沿电场方向作有限位移或转向,形成偶极矩子2. 电介质的极化种类Electronic polarization电子位移极化特点:存在于一切电介质,极化所需时间短,不随频率变化;极化具有弹性,不损耗能量。
Ionic polarization.离子位移极化特点:存在于离子结构电介质中,极化所需时间也很短;极化具有弹性,有极微量能量损耗;随温度升高而增大。
Orientation polarization 转向极化(偶极子极化)出现外电场后偶极子沿电场方向转动,作较有规则的排列,因而显出极性,这种极化称为偶极子极化或转向极化。
特点:存在于极性电介质中,极化所需时间较长, 与电源频率有很大关系;极化消耗能量, 温度过高或过低, 都会减小.空间电荷极化(夹层极化 Interface polarization)特点:存在于复合介质、不均匀介质中;极化过程很缓慢,只在直流和低频交流下表现出来;极化伴随着能量损耗2.电介质电导与金属电导的区别带电质点:电介质中为 ionic conduction(固有及杂质离子);金属中为 electronic conduction数量级:电介质的γ小,泄漏电流小;金属的电导电流很大电导电流影响因素:电介质中由离子数目决定,对所含杂质、温度很敏感;金属中主要由外加电压决定,杂质、温度不是主要因素3电介质的电阻率具有负的温度系数;金属的电阻率具有正的温度系数。
4电介质的损耗(dielectric loss):任何电介质在电场作用下都有能量损耗,包括由电导引起的损耗和由某些极化过程引起的损耗。
电介质的能量损耗简称介质损耗。
5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。
高电压技术考点整理.总结
1.电介质按物质形态分为:气体介质、液体介质、固体介质2.电器设备中:外绝缘:由气体介质和固体介质联合构成内绝缘:由液体介质和固体介质联合构成3.气体的电离类型:碰撞电离、光电离、热电离4.气体的放电现象有击穿和闪络两种现象。
5.I气体介质的电气特性一.气体放电分为:自持放电和非自持放电非自持放电:当施加电压U<Uc 时,需要外界电离因素才能维持。
自持放电:当施加电压U>Uc 时,气隙中的电离过程仅靠外施电压就可以维持,不再需要外部电离因素。
常见气体放电形式;电晕放电、火花放电,辉光放电,电弧放电,沿面放点八\、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):(名词解释)若构成气体间隙的电极曲率半径很小,或电极间距离很大,当电压升到一定数值时,将在电场非常集中的尖端电极处发生局部的类似月亮晕光的光层,这时用仪表可以观测到放电电流。
随着电压的升高,晕光层逐渐扩大,放电电流也增大,这种放电形式称为电晕放电。
A •均匀电场中B •稍不均匀电场中汤逊理论和流注理论1.汤逊理论:放电的主要原因是电子电离,二次电子来源于正离子 撞击阴极表面溢出电子,溢出电子是维持气体放电的必要条件。
二次电子能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。
用于低气压、短气隙——pdv26.66kPa.cm2.流注理论:流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一 程度后,电子崩产生的空间电荷使原有电场发生畸变,大大加强 崩头和崩尾处的电场。
另一方面气隙间正负电荷密度大,复合作 用频繁,复合后的光子在如此强的电场中很容易形成产生新的光 电离的辐射源,二次电子主要来源于光电离。
适用于高气压,长间隙 ----- pd>26.66kPa.cm自持放电的条件:匕 〜10 流注:在正电荷区域内形成正负带电粒子的混合通道, 这个电离 通道称为流注。
不均匀电场的放电 附:不均匀电场分为少不均匀电场(球状电场)和极不均匀电场(棒-棒,棒-板)1. 极性效应:由于高场强电极极性的不同,空间电荷的极性也不同,对 放电发展的影响也不同,这就造成了不同极性的高场强电极的电晕起 始电压和间隙击穿电压的不同。
高电压技术复习总结
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。
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。
高电压技术知识点总结
高电压技术知识点总结一、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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高电压技术
电介质(dielectric):
----在电场中能产生极化的物质, 指一般条件下导电性能极差、在电力系统用作绝缘的材料。
----极化是指物质中电荷分离形成偶极子的过程
电介质的极化、电导和损耗
1 极化: 在外加电场的作用下, 电介质中的正、负电荷沿电场方向作有限位移或转向, 形成偶极矩子
2. 电介质的极化种类
Electronic polarization电子位移极化
特点: 存在于一切电介质, 极化所需时间短, 不随频率变化; 极化具有弹性, 不损耗能量。
Ionic polarization. 离子位移极化
特点: 存在于离子结构电介质中, 极化所需时间也很短; 极化具有弹性, 有极微量能量损耗; 随温度升高而增大。
Orientation polarization 转向极化( 偶极子极化)
出现外电场后偶极子沿电场方向转动, 作较有规则的排列, 因而显出极性, 这种极化称为偶极子极化或转向极化。
特点: 存在于极性电介质中, 极化所需时间较长, 与电源频率有很大关系; 极化消耗能量, 温度过高或过低, 都会减小.
空间电荷极化(夹层极化 Interface polarization)
特点: 存在于复合介质、不均匀介质中; 极化过程很缓慢 , 只在直流和低频交流下表现出来; 极化伴随着能量损耗
2.电介质电导与金属电导的区别
带电质点: 电介质中为 ionic conduction( 固有及杂质离子) ; 金属中为electronic conduction
数量级: 电介质的γ小, 泄漏电流小; 金属的电导电流很大
电导电流影响因素: 电介质中由离子数目决定, 对所含杂质、温度很敏感; 金属中主要由外加电压决定, 杂质、温度不是主要因素
3电介质的电阻率具有负的温度系数; 金属的电阻率具有正的温度系数。
4电介质的损耗(dielectric loss):任何电介质在电场作用下都有能量损耗, 包括由电导引起的损耗和由某些极化过程引起的损耗。
电介质的能量损耗简称介质损耗。
5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, 常见百分数( %) 来表示。
tgδ的增大, 意味着介质绝缘性能变差, 实践中常经过测量tgδ来判断设备绝缘的好坏。
▲一切电介质的电气强度都是有限的, 超过某种限度, 电介质就会丧失其原有的绝缘性能, 甚至演变成导体。
6在电场的作用下, 电介质中出现的电气现象: 1在弱电场下, 主要有极化、电导、介质损耗等2. 在强电场下, 主要有放电、闪络、击穿等
气体放电的物理过程
1.电离—原子在外界因素作用下, 使其一个或几个电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子的过程
2电离能—电离过程所需要的能量称为电离能 , 也可用电离电位反映。
3气体中带电粒子的产生与消失
带电粒子的产生(电离过程)
1.碰撞电离: 气体介质中粒子相撞, 撞击粒子传给被撞粒子能量, 使其电离
条件: ⑴撞击粒子的总能量>被撞粒子的电离能
⑵一定的相互作用的时间和条件, 经过复杂的电磁力的相互作用达到两粒子间能量转换
2.光电离: 在光照射下, 将光子能量传给粒子, 游离出自由电子。
由光电离而产生的自由电子称为光电子必要条件: 光子的能量大于气体粒子的电离能。
3.热电离是热状态下碰撞电离和光电离的综合
T↑→分子动能↑→碰撞电离
T↑→热辐射光子的能量、数量↑→光电离
温度超过10000K时( 如电弧放电) 热电离较强,
在温度达到 0K左右, 几乎全部空气分子都已经处于热电离状态。
4.电极表面电离:
气体中的电子也可从金属电极表面游离出来。
游离需要能量, 称金属的逸出功, 小于气体分子的电离能
表明金属表面电离比气体空间电离更易发生
随着外加能量形式的不同, 阴极的表面电离可在下列情况下发生:
⑴正离子撞击阴极表面
⑵光电子发射: 高能辐射线照射电极表面
⑶热电子发射: 金属电极加热
⑷强场发射: 电极表面附近存在强电场
5.负离子的形成: 中性分子或原子与电子相结合, 形成负离子( 附着)
附着过程中放出能量( 亲合能E) -电负性气体E大,易形成负离子-强电负性气体, 如SF6
负离子的形成使自由电子数减少, 对气体放电的发展起抑制作用
带电粒子的消失( 去电离、消电离)
1中和在电场作用下作定向运动, 消失于电极而形成外电路中的电流 (迁移率)
2. 扩散-因扩散而逸出气体放电空间( 热运动)
3. 复合-带有异号电荷的粒子相遇, 发生电荷的传递、中和而还原为中性粒子的过程
( 多为负离子与正离子复合, 而碰撞电离多为电子碰撞粒子产生)
2.2 气体放电过程及电子崩的形成
1电子崩的形成: 外界电离因子在阴极附近产生了一个初始电子, 如果空间电
场强度足够大, 该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离, 产生一个新的电子, 初始电子和新电子继续向阳极运动, 又会引起新的碰撞电离, 产生更多电子。
依此, 电子将按照几何级数不断增多, 类似雪崩似地发展, 这种急剧增大的空间
电子流被称为电子崩。
结论: 由于碰撞电离引起电子崩过程, 导致气隙中电子数迅速增加。
2 非自持放电: 必须依靠外界电离因素的作用提供自由电子作为电子崩的初始电子, 一旦外界电离因素停止发生作用, 则放电中止
3 自持放电: 撤除外界电离因素后, 能仅由电场的作用而维持的放电
4均匀电场自持放电条件为:
5气体放电的流注理论
Pd>>26.66kPa·cm( 200mmHg·cm) 时, 一些无法用汤逊理论解释的现象:
(1).放电外形: 在大气压下放电不再是辉光放电, 而是火花通道
(2). 放电时间: 放电时间短于正离子在通道中到达阴极的行程时间
(3). 阴极材料的影响: 阴极材料对放电电压影响不大
●流注的特点—电离强度很大传播速度很快导电性能良好
形成流注后, 放电就能够由本身产生的空间光电离自行维持, 即转为自持放电, 形成流注的条件( 即自持放电条件)
流注理论和汤逊理论比较:
1. 汤逊理论适用于低气压、短气隙的情况( pd<26.66kPa·cm)
2. 流注理论适用于高气压、长气隙的情况( pd>>26.66kPa·cm)
3.汤逊理论认为电子崩和阴极上的二次发射过程是气体自持放电的决定性因素; 流注理论认为电子碰撞电离及空间光电离是维持自持放电的主要因素, 并强调了空间电荷畸变电场的作用。
§2.3 4 电晕放电和不均匀电场中气隙的击穿
1常见电场的结构: 均匀场: 板-板
稍不均匀场: 球-球同轴圆筒
极不均匀场: 棒-棒对称场 ( 棒-板不对称场 ) ▼稍不均匀电场中气隙的放电特性与均匀电场相似, 一旦出现自持放电, 便会导致整个间隙的击穿,
▼极不均匀电场中, 首先在强场区发生电晕放电, 自持放电条件即是电晕起始条件, 气隙击穿电压大于电晕起始电压。
2 电晕的形成: 极不均匀电场中, 在外加电压下, 小曲率半径电极附近的电场强度首先达到起始场强E0, 在此局部区域先出现碰撞电离和电子崩, 甚至出现流注, 这种仅仅发生在强场区的局部放电称为电晕放电, 在外观上表现为环绕电极表面出现蓝紫色晕光。
3电晕的危害及作用:
( 1) 有光、声、热效应造成能量损耗; 电晕损耗在超高压输电线路设计中必须考虑
( 2) 产生的高频脉冲电流含有许多高次谐波, 造成无线电干扰;
( 3) 使空气局部游离, 产生的臭氧和氧化氮等会腐蚀金属设备;
( 4) 产生可闻噪声;
4棒为正极性时:
( 1) 自持放电前阶段: 正空间电荷削弱棒极附近场强而加强外部电场, 阻止棒极附近流注形成使电晕起始电压提高;
( 2) 自持放电阶段: 空间电荷加强放电区外部空间的电场, 因此当电压进一步提高时, 强场区将逐渐向极板推进至击穿。
5棒为负极性时:。