高电压技术复习资料
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
高电压技术《高电压技术》综合复习资料一、填空题1、气体放电有两种，分别是____________________和__________________。
2、巴申定律的内容是：______________。
3、对于不均匀电场，电场的极性取决于___________________电极的电位符号；如果两个电极的几何尺寸相同，极性取决于__________________的电位。
4、标准操作冲击电压波形的波前时间是__________________，半峰值时间是____________。
5、污闪的发展大体可以分为四个阶段，分别是_________、__________、_________、____________。
6、电介质的老化有多种方式，请举出其中的四种：____________、____________、____________、____________。
7、电力系统最基本的防雷保护装置有：_________、__________、_______________和______________。
8、在定量分析气隙中气体放电过程中，会用到三个系数，它们分别是__________、__________、__________。
9、根据汤逊理论，二次电子来源于_____________，而流注理论认为二次电子的来源是___________。
10、正极性棒板电极与负极性棒板电极相比，____________________较高，____________________较低。
11、同轴圆筒电场击穿电压的最大值出现在r/R=__________时，同轴圆筒电场绝缘设计时，通常取r/R=__________。
12、提高气体介质电气强度一般有两个措施：_____________；______________。
13、固体介质表面的放电分为四个阶段，分别是：________、______、__________、_________。
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高电压技术1．质点的来源：一是气体质点本身发生游离；二是位于气体中的金属发生表面游离。
2. 气体质点游离所需要的能量称为游离能；金属表面游离所需要的能量成为逸出功。
3.游离的方式：碰撞游离，光游离，热游离，表面游离。
4. 带电质点消失的方式：带电质点的扩散与复合。
5. 自持放电：不依赖外界电离条件，仅由外施电压作用即可维持的一种气体放电。
6. 汤申德游离系数：第一游离系数@，一个电子逆外电场方向行进单位距离产生的碰撞游离数即为第一游离系数；第二游离系数，一正离子沿外电场方向行进单位距离所产生的碰撞游离数即为第二游离系数；第三游离系数，一个正离子撞击阴极表面使其释放出的净电子数（指除去与正离子中和的电子数后）称为第三游离系数。
7. 自持放电的条件：8.击穿电压的计算由此得出结论，⑴气隙的击穿电压与阴极材料和气体性质有关。
⑵均匀电场气隙的击穿电压不仅与气隙S有关，还和气体分子相对密度δ有关，是与S乘积的函数，只要S.δ的乘积不变，Ub也不变。
9. 汤申德定律的局限性：没有考虑到在初崩发展过程中空间电荷对气隙电场的畸变和光游离的作用。
10. 流注：初崩辐射出来的光子照射到气头部产生的二次电子崩的头部的电子与初崩的正空间电荷汇合成为充满正负带电质点的混合通道，这个正电荷多于负电荷的混合通道即为流注。
11. 正流注：从阳极向阴极发展的流注；负流注：初崩头部负电荷与二次电子崩尾部正电荷汇合形成由阴极向阳极发展的流注。
12.不均匀电场长间隙击穿的放电过程：⑴正先导放电过程⑵负先导放电过程⑶主放电过程。
13.棒－板电极的极性效应：对棒—板电极，在棒为不同极性时，由于空间电荷对气隙的电场影响不同，从而将导致其击穿电压和电晕起始电压不同，这种现象既是。
14．雷电冲击50%击穿电压：为了知道在冲击电压下空气间隙的击穿电压，应使波形保持不变，逐渐升高电压幅值，在多次施加电压时，击穿有时发生，有时不发生。
施加电压越高，多次施加电压时气隙击穿的百分比越大。
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1.带电质点的产生原因：①气体中电子与正离子的产生；②电极表面的电子逸出；③气体中负离子的形成。
2.为什么在气隙的电极间施加电压时，可检测到微小的电流？答：一方面，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。
3.电子崩的形成过程？答：假定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，产生一个新电子。
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。
第三次电离后电子书将增至8个，即按几何级数不断增加。
由于电子书如雪崩式地增加，因此将这一剧增的电子流成为电子崩4.汤逊理论认为二次电子的来源是正离子撞击阴极，使阴极表面发生电子逸出。
5.电晕：在极不均匀场中，当电压升高到一定程度后，在空气间隙完全击穿之前，小曲率电极（高场强电极）附近会有薄薄的发光层，有点像“月晕”，在黑暗中看的较为真切。
6.电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式7.根据电晕层放电的特点，可分为2种形式：电子崩形式和流注形式8.电晕放电的危害、对策及其利用危害：①输电线路发生电晕时会引起功率损耗，如电晕放电时发光并发生咝咝声和引起化学发应（如使大气中氧变为臭氧），这些都需要能量；②电晕放电过程中由于流注的不断消失和重新产生会出现放电脉冲，形成高频电磁波对无线电广播和电视信号产生干扰；③电晕放电发出的噪声有可能超过环境保护的标准。
对策：限制导线的表面场强，采用分裂导线。
利用：①可以利用电晕放电产生的空间电荷来改善极不均匀的电场分布，以提高击穿电压。
而且，电晕放电在其他工业部门也获得了广泛的应用。
②在净化工业废气的静电除尘器和净化水用的臭氧发生器以及静电喷涂等都是电晕放电在工业中应用的例子。
9.极性效应：由于高场强下电极极性的不同，空间电荷的极性也不同，对放电发展的影响也就不同，这就造成了不同极性的高场强电极的电晕起始电压的不同以及间隙击穿电压的不同。
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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)。
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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。
高电压_考试复习
《高电压技术》综合复习资料一、填空题（占40分）1、汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体放电。
2、“棒—板”电极放电时电离总是从棒开始的。
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，原因是崩头电子被正极性棒吸收, 有利于电子崩的发展。
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r/R等于 0.33 时同轴圆筒的绝缘水平最高。
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蓖麻油等，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实验是指分别施加三次正极性和三次负极性冲击电压的实验。
11、变压器油的作用包括绝缘和冷却。
12、绝缘预防性实验包括绝缘电阻、介质损耗角正切、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、设备维修的三种方式分别为故障维修、预防维修和状态维修。
15、介质截至损耗角正切的测量方法主要包括基波法和过零相位比较法两种。
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保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。
19、电力系统的接地按其功用可为工作接地、保护接地和防雷接地三类。
20、线路末端短路时电压反射波为与入射波电压相同，电流反射波为与入射波电流相反。
21、反向行波电压和反向行波电流的关系是 u=-Zi 。
22、“云—地”雷电放电过程包括先导放电、主放电和余辉放电三个阶段。
高电压技术复习资料
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。
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高电压技术复习资料第1 章气体放点的物理过程1.电离是指电子脱离原子的束缚而形成自由电子、正离子的过程．电离是需要能量的，所需能量称为电离能Wi(用电子伏eV 表示，也可用电离电位Ui=Wi/e 表示)2.根据外界给予原子或分子的能量形式的不同，电离方式可分为热电离、光电离、碰撞电离（最重要）和分级电离。
3.阴极表面的电子溢出：（1）正离子撞击阴极：正离子位能大于 2 倍金属表面逸出功。
（2）光电子发射：用能量大于金属逸出功的光照射阴极板。
光子的能量大于金属逸出功。
（3）强场发射：阴极表面场强达到106V/cm（高真空中决定性）（4）热电子发射：阴极高温4.气体中负离子的形成：电子与气体分子或原子碰撞时，也有可能发生电子附着过程而形成负离子，并释放出能量（电子亲合能）。
电子亲合能的大小可用来衡量原子捕获一个电子的难易，越大则越易形成负离子。
负离子的形成使自由电子数减少，因而对放电发展起抑制作用。
SF6气体含F，其分子俘获电子的能力很强，属强电负性气体，因而具有很高的电气强度。
5.带点质点的消失：（1）带电质点的扩散：带电质点从浓度较大的区域向浓度较小的区域的移动，使带电质点浓度变得均匀。
电子的热运动速度高、自由行程大，所以其扩散比离子的扩散快得多。
（2）带电质点的复合：带异号电荷的质点相遇，发生电荷的传递和中和而还原为中性质点的过程，称为复合。
带电质点复合时会以光辐射的形式将电离时获得的能量释放出来，这种光辐射在一定条件下能导致间隙中其他中性原子或分子的电离。
6.气体间隙中电流与外施电压的关系：第一阶段：电流随外施电压的提高而增大，因为带电质点向电极运动的速度加快复合率减小第二阶段：电流饱和，带电质点全部进入电极，电流仅取决于外电离因素的强弱（良好的绝缘状态）第三阶段：电流开始增大，由于电子碰撞电离引起的电子崩第四阶段自持放电：电流急剧上升放电过程进入了一个新的阶段（击穿）外施电压小于U0时的放电是非自持放电。
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高电压技术复习资料一、填空题1、__________的大小可用来衡量原子捕获一个电子的难易，该能量越大越容易形成__________ 。
(电子亲合能、负离子)2、自持放电的形式随气压与外回路阻抗的不同而异。
低气压下称为__________ ，常压或高气压下当外回路阻抗较大时称为火花放电，外回路阻抗很小时称为__________ 。
(辉光放电、电弧放电)3、自持放电条件为__________ 。
(γ(-1)=1或γ=1)4、汤逊放电理论适用于__________ 、__________ 条件下。
(低气压、pd较小)5、流注的特点是电离强度__________ ，传播速度__________ 。
(很大、很快)6、棒—板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时__________ 。
(略高)7、长间隙的放电大致可分为先导放电和__________ 两个阶段，在先导放电阶段中包括__________ 和流注的形成及发展过程。
(主放电、电子崩)8、在稍不均匀场中，高场强电极为正电极时，间隙击穿电压比高场强电极为负时__________ 。
在极不均匀场中，高场强电极为负时，间隙击穿电压比高场强电极为正时__________ 。
(稍高、高)9、电晕放电产生的空间电荷可以改善__________ 分布，以提高击穿电压。
(极不均匀的电场)10、电子碰撞电离系数代表一个电子沿电场线方向行径__________ cm时平均发生的碰撞电离次数。
(1)11、提高气体击穿电压的两个途径：改善电场分布，使之尽量均匀，削弱气体中的电离过程。
12、我国采用等值盐密法划分外绝缘污秽等级。
13、沿整个固体绝缘表面发生的放电称为闪络。
14、在电气设备上希望尽量采用棒—棒类对称型的电极结构，而避免棒—板类不对称型的电极结构。
15、对于不同极性的标准雷电波形可表示为±1.2/50us 。
16、我国采用 250/2500us 的操作冲击电压标准电压。
高电压技术复习资料(含答案)
高电压技术复习资料一、单项选择题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.极化时间最短的是( )。
A.电子式极化B.离子式极化C.偶极子极化D.空间电荷极化3.先导通道的形成是以( )的出现为特征。
A.碰撞游离B.表现游离C.热游离D.光游离4.下列因素中，不会影响液体电介质击穿电压的是（）。
A.电压的频率B.温度C.电场的均匀程度D.杂质5.电晕放电是一种（）。
A.滑闪放电B.非自持放电C.沿面放电D.自持放电6.以下四种气体间隙的距离均为10cm，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（）。
A.球—球间隙(球径50cm)B.棒—板间隙，棒为负极C.针—针间隙D.棒—板间隙，棒为正极7.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将( )。
A.远大于1B.远小于1C.约等于1D.不易确定8.雷击线路附近地面时，导线上的感应雷过电压与导线的（）。
A.电阻率成反比B.悬挂高度成反比C.悬挂高度成正比D.电阻率成正比二、填空题1.固体电介质电导包括_____________电导和____________电导。
2.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。
3.电介质的极化形式包括_____________、_____________、_____________和夹层极化。
4.气体放电现象包括________________和________________两种现象。
5.带电离子的产生主要有碰撞电离、______________、______________、表面电离等方式。
6.工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续___________秒的耐压时间。
7.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为____________缺陷和_________缺陷两大类。
8.在接地装置中，接地方式可分为______________、_______________、_______________。
高电压技术考试复习知识点
高电压技术考试复习知识点高电压技术复习资料1. 原子的电离：中性原子在外界因素作用下，获得足够大的能量，可使原子中的一个或几个电子完全摆脱原子核的束缚，形成自由的电子和正离子的过程。
2. 电离的条件：原子从外界获取的能量大于原子的电离能。
3. 气体原子电离的因素：电子或正离子与气体分子的碰撞、各种光辐射、高温下气体的热能。
4. 电离的形式：碰撞电离、光电离、热电离、表面电离（外界电离因素作用，电子从电极表面释放）。
5. 去电离过程：即带电粒子消失的过程，带电粒子从电离区消失，或者削弱其产生电离。
带电离子的运动、扩散、复合以及电子的附着作用都属于这样的作用。
6. 带电粒子的扩散：带电粒子不断从高浓度区域移向低浓度区域，使各种带电粒子浓度变得均匀的现象。
是由于热运动造成的。
7. 气体放电分类：自持放电与非自持放电。
8. 自持放电：由天然辐射作用产生电离形成正离子和电子，在高电场作用下，电子加速碰撞气体分子，产生新的电子和离子，电离过程像雪崩一样发展，称为电子崩。
正离子撞击阴极又产生新的电子崩，即使外界不传给起始电子，放电过程能持续下去的现象。
不需要其他任何外加电离因素而仅由电场的作用就能维持的放电。
9. 汤逊理论：当外加电压足够高时，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，因碰撞游离而产生的新的正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极，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的过程。
10. 汤逊理论适用范围：均匀电场、低气压、Pd 较小的条件下在放电实验的基础上建立的。
11. 汤逊放电理论实质：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，所逸出的电子是否能够接替起始电子是自持放电的判据。
12. 流注理论：解决汤逊理论不能解释的在高气压、Pd 大时的放电外形（具有分支的细通道，而按汤逊理论，整个电极空间连续进行）、放电时间（实测时间比计算值小得多）、击穿电压（击穿电压计算值与实验值不一致）、阴极材料（击穿电压与材料无关）等问题，并在总结这些实验现象的基础上形成。
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1.气体放电的汤森德机理与流注机理的主要区别及各自的适用范围？答：汤森德机理认为电子的碰撞电离和正离子撞击引领科技早就成的表面的电离对自持放电起主要作用；流注机理认为电子的撞击电离和空间光电离是自持放电的主要因素。
汤森德理论只适用于均匀电场和鸭s＜0.26的情况，流注理论适用于鸭s＞0.26的情况。
2、帕邢定律：在均匀电场中，击穿电压Ub与气体相对密度、极间距离S并不具有单独的函数关系，而是仅与它们的积有关系，只要?S的乘积不变，Ub也就不变。
帕邢定律和汤森德理论相互支持。
3、汤森德理论的不足：汤森德放电理论是在气压较低，S值较小的条件下，进行放电试验的基础上建立起来的，只在一定的S范围内反映实际情况，在空气中，当S>0.26cm时，放电理论就不能用该理论来说明了。
原因是：①汤森德理论没有考虑电离出来的空间电荷会使电场畸变，从而对放电过程产生影响。
②汤森德理论没有考虑光子在放电过程中的作用。
4、气体中电晕放电的几种效应：①声，光，热等效应②在尖端或电极某些突出处形成电风③产生对无线电有干扰的高次谐波④产生某些化学反应⑤产生人可以听到的噪声⑥产生能量损耗6、大气条件对气隙击穿电压的影响：气隙的击穿电压随着大气密度或大气中湿度的增加而升高，大气条件对外绝缘的沿面闪络电压也有类似的影响。
7、提高气隙击穿电压的方法及原理?答：①改善电场分布。
原理：气隙电场分布越均匀，气隙的击穿电压就越高，适当的改进电极形状，增大电极的曲率半径，改善电场分布，就能提高气隙的击穿电压和预放电电压。
②采用高度真空。
原理：采用高度真空，削弱气隙中撞击电离过程，提高气隙的击穿电压。
③增高气压。
原理：增高气体的压强可以减小电子的平均自由程，阻碍撞击电离的发展，提高气隙的击穿电压。
④采用高耐电强度气体。
原理：SF6，CCL2F2，CCL4等气体耐电强度比空气高得多，采用这类气体或在其他气体总混入一定比例的这类气体，可以大大提高气隙的击穿电压。
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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。
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4.4 受潮表面的沿面放电
· 表面凝露对沿面放电的影响：（1）在介质表面未发生凝露时，空气相对湿度 增大，绝缘子沿面闪络电压会略有提高（2）介质表面发生凝露时，沿面闪络电 压将明显下降 · 表面淋雨对沿面放电的影响：介质表面淋湿时，雨水形成连续的导电层，会 使泄露电流增大，闪络电压大大降低
2.3 电极表面的电子逸出获得能量的途径
（1）正离子撞击阴极 （3）强场发射
（2）光电子发射 （4）热电子发射
2.4 气体中负离子的形成过程：电子逸出后附着某一中性原子上后形成负
离子。
负离子形成途径：
2.5 带电质点的消失
（1）带电质点的扩散 带电质点从浓度较大的区域向浓度较小的区域的移动，从而使浓度变得
·极不均匀电场中的击穿 不对称布置的极不均匀场间隙的极性效应很明显， 而且其击穿的极性效应与稍不均匀场间隙相反。
3.2 标准雷电波的波形： T1=1.2μs±30％，T2=50μs±20％
对于不同极性：+1.2/50μs 或-1.2/50μs
3.3 操作冲击波的波形： T1=250μs±20％， T2=2500μs±60％
2.6 非自持放电和自持放电的概念
外施电压小于 U0 时的放电是非自持放电。 外施电压到达 U0 后的放电是自持放电。 U0 称为放电的起始电压。
2.7 电子崩的形成过程：电子碰撞电离，电子数如雪崩式增长，将这一剧增
的电子流称为电子崩。
n n n0 n0 (ed 1)
2.8 流注
·概念：pd 值较大时放电过程也是从电子崩开始的，但是当电子崩发展到一定 阶段后会产生电离特强，发展速度更快的新的放电区，这种过程称为流注放电。 ·流注的形成条件： 形成流注的必要条件是电子崩发展到足够的程度后，电子 崩中的空间电荷使原电场明显畸变，大大加强了崩头及崩尾处的电场。 电子崩 中电荷密度很大，所以复合过程频繁，放射出的光子在崩头或崩尾强电场区很容 易引起光电离。二次电子的主要来源是空间的光电离。
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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。
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为什么电介质损耗往往用 tgδ 表示，而不用损耗功率表示？答：①P 值与试验电压 U 的高低等因素有关；②tgδ 与电压、 频率、绝缘尺寸无关仅取决于介质的损耗特性；③tgδ 可以用高压电桥等仪器直接测量. 就试验后果来看，绝缘试验可以分为哪两大类？它们之间有什么关系？答：绝缘试验可以分为破坏性试验和非破坏性试 验。两者之间的关系是：①没有固定的定量关系；②两类实验都不可以缺少；③一般先进行非破坏性实验再进行破坏性 实验。 什么叫吸收比？绝缘干燥时和受潮后的吸收现象有何特点？答：吸收比是指绝缘电阻测量中，加压 60 秒时的绝缘电阻值 与加压 15 秒时的绝缘电阻值之比。即 k = R60/R15。一些设备（如变压器）的绝缘为多层介质，绝缘良好时存在明显的吸 收现象，绝缘电阻达到稳态值所需的时间较长（即吸收现象进行的较慢） ，稳态电阻值也高，吸收比远大于 1；当绝缘受 潮时，吸收现象不明显，绝缘电阻达到稳态值所需的时间短（即吸收现象进行的较快） ，稳态电阻值也较低，吸收比近似 等于 1。 直流高压试验和交流耐压试验相比主要有哪些特点。答：a.只有微安级泄漏电流，试验设备不需要供给试品的电容电流， 试验设备的容量较小，b.试验时可同时测量泄漏电流，由所得得“电压－电流”曲线能有效地显示绝缘内部的集中性缺陷 或受潮。C.在直流高压下，局部放电较弱，不会加快有采购绝缘材料的分解或老化变质，一定程度具有非破坏性试验的性 质。 D. 直流电压下，绝缘内的电压分布由电导决定，因而与交流运行电压下的电压分布不同，所以交流电气设备的绝缘 考验不如交流耐压试验那样接近实际。 若个别绝缘试验项目不合格，达不到规程的要求，可使用三比较方法。试简述三比较办法答：a.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；b.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；c.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 何谓局部放电？高压电气设备的绝缘内部总是存在一些缺陷,如气泡空隙、杂质等。由于这些异物的电导和介电常数不同 于绝缘物，故在外加电场作用下，这些异物附近将具有比周围更高的场强，有可能引起该处物质产生电离放电现象，称 为局部放电。 请综述局部放电检测方法？ 答：近年来，局部放电测试技术发展很快，检测方法很多，具体可以分为非电检测法和电气检测法两大类。非电检测法 灵敏度不高，只能进行定性检测，用以判断是否发生局部放电；电气检测法不仅可以灵敏地检测出是否发生局部放电， 还可以判断局部放电的强弱。 非电检测法主要有以下几种：①噪声检测法：最早利用人的听觉进行检测，这样做灵敏度第，且带有试验人员的主观因 素；后来改用微音器或其它传感器和超声波探测仪等做非主观性的声波和超声波检查，主要用于放电定位；②光检测法： 通过检测局部放电所发出的光量判断是否发生局部放电，但仅适用于透明介质；③化学检测法：通过气相色谱仪分析绝 缘油中所溶解气体的成份和含量判断绝缘油中是否发生局部放电。该方法灵敏度高，操作简便，且设备不需停电，适合 在线绝缘诊断，因而获得了广泛的应用。 电气检测法主要有以下几种：①脉冲电流法：此方法测量的是局部放电的视在放电量。该方法灵敏度高，应用广泛。② 介质损耗法： 该方法利用西林电桥测出介质的 tgδ－U 关系曲线， 曲线突然升高的地方对应的电压就是局部起始放电电压。 该方法的优点是不需要专门添加测试仪器，操作比较方便；缺点是灵敏度比脉冲电流法低的多，且 tgδ 随电压增大的现象 也有可能是其它因素引起，要排除这些因素的影响比较困难。
. .
在交流电压作用下调节 R3 和 C4，使电桥达到平衡（检流计 G 中的电流为零） ，此时有：
U CA
.
U CB
.
U AD
考虑到桥臂 CA，AD 中的电流相等且桥臂 CB，BD 中的电流相等，故有： Z1
U BD
Z3 Z2 Z4
将 Z1，Z2 ，Z3，Z4 表达式带入可得： C x
R4C N 2 2 R3 (1 2 C4 R4 )
C
。
自持放电（名词解释）即使外界游离因素不存在，间隙放电仅依靠电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。 电弧放电（名词解释）若放电回路阻抗较小，电源容量又大，气体间隙一旦放电电流极大，放电间隙温度极高，放电通 道发出耀眼的光亮，这种放电形式称为电弧放电。 气体击穿（名词解释）气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。 沿面闪络（名词解释）若气体间隙存在固体或液体电介质，由于固体和液体的交界面处是绝缘薄弱环节，击穿常常发生 在固体和液体的交界面上，这种现象称为沿面闪络。 电子崩（名词解释）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。 爬电比距（名词解释）外绝缘相-地之间的爬电距离与系统最高工作线电压之比。 简述绝缘污闪的发展机理。答：户外绝缘子，会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘等污染，在干燥时，由于污秽尘埃电 阻很大，绝缘子表面泄漏电流很小，对绝缘子安全运行无危险；但是在雾、露天气时，污层湿润度不断增大，泄漏电流 也逐渐增大，在一定电压下能维持的局部电弧长度也不断增大，绝缘子表面这种不断延伸发展的局部电弧俗称“爬电”。一 旦局部电弧达到某一临界长度时，弧道温度已很高，弧道的进一步伸长不需要更高的电压，而是自动形成沿面闪络。
30
线路设计时已确定某线路相邻导线间气隙应能耐受峰值为正负 2000kV 的雷电冲击电压，试利用经验公式估算线间距离。 答：正极性雷电冲击时：由 U 50% 75 5.6 d 可知： d 负极性雷电冲击时：由 U 50% 110 6d 可知： d
2000 75
343.75cm
U1 U2
C2 C1
3 4
3
，则有： U1 60kV , U 2 80kV
Q1 C1U 1 4000 10
12
60 10 2.4 10 C ； Q2 C2U 2 3000 1012 80 103 2.4 10 4 C
4
②到达稳态后：
5.6 2000 110 6
315cm 所以线间距离应取为 343.75cm。
试估算标准大气条件下下半径分别为 1cm 和 1mm 的光滑导线的电晕起始场强。 答：半径 1cm 的光滑导线： Ec 30 m (1
0.3 r
) 30 1 1 (1
0.3 1 1 0.3
保护，使运行人员不受电场和磁场的影响；④安装工作量小，检修周期长。 试利用经验公式估计 d=20cm 的均匀电场气隙在标准大气压下的平均击穿场强。
Eb
Ub d
24.55 d 6.66 d d
24.55 6.66
d 25.76kV / cm
24.55 6.66 1
) 39 kV / cm
半径为 1mm 的光滑导线： Ec 30 m (1
0.3 r
) 30 1 1 (1
) 58.46 kV / cm
1 0.1
第三章
在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面 A．粗糙度 B．面积 C．电场分布 A 有很大关系 D．形状 极化（名词解释）电介质中的带电质点在电场作用下沿电场方向产生有限位移和偶极子的取向现象。 试述提高液体电介质击穿电压的措施: 提高油品质，采用覆盖、绝缘层、极屏障等措施 某设备对地电容为 3200 PF，工频下 tgδ=0.01，如果所施加的工频电压等于 32kV，试求：1. 该设备绝缘所吸收的无功功 率和有功功率各为多少？2. 如果该设备的绝缘用并联电路来表示， 其中电阻阻值 R 为若干？3. 如果用串联等值电路来表 示，其中电容 Cs 和电阻值 r 各为若干？ 答：① P U C p tg (32 10 ) 314 3200 10
Rx
2 2 R3 (1 2C4 R4 ) 2 2 C4 R4 C N
介质损耗角的正切为： tg
1 C4 R4 ，若取电阻 C x Rx
R4 的值为
10000 ，电容
C4 的单位为 F ，则有：
tg C4 。该项目测量的准确度受以下因素的影响：①外界电磁场的干扰影响；②温度的影响；③试验电压的影响；④
第一章
根据巴申定律，在某一 PS 值下，击穿电压存在 极小 值。 沿面放电就是沿着 固体介质 表面气体中发生的放电。 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。 在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压 提高 。 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 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 SF6 气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是__ D _。 A．无色无味性 B．不燃性 C．无腐蚀性 D．电负性 冲击系数是____B__放电电压与静态放电电压之比。 A．25% B．50% C．75% D．100% 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 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？ D 。 A.大雾 B.毛毛雨 C.凝露 D.大雨
第二章
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 A 。 简述提高气体放电电压的措施。答：a. 电极形状的改进； b. 空间电荷对原电场的畸变作用；c. 极不均匀场中屏障的采用； d. 提高气体压力的作用；e. 高真空；f. 高电气强度气体 SF6 的采用 GIS（名词解释）GIS 是封闭式气体绝缘组合电器的简称，是指由断路器、隔离开关、接地刀闸、互感器、避雷器、母线、 连线和出线终端等部件组合而成，全部封闭在充 SF6 气体的金属外壳中的电气设备。 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 。 为什么 SF6 气体具有特别高的电气强度并成为除空气外应用得最广泛的气体介质？试述 GIS 有哪些重要的优点？SF6 气体 属强电负性气体,容易吸附电子成为负离子,从而削弱了游离过程，因此该气体具有特别高的电气强度。SF6 气体提高压力 后可相当于一般液体或固体绝缘的绝缘强度。它是一种无色、无味、无臭、无毒、不燃的不活泼气体，化学性能非常稳 定，无腐蚀作用。且 SF6 气体的液化温度低，常温下是气体。它具有优良的灭弧性能，其灭弧能力是空气的 100 倍，故该 气体成为除空气外应用最广泛的气体介质。GIS 优点：①大大节省占地面积和空间体积；②运行安全可靠；③有利于环境