高电压技术复习提纲

高电压技术复习提纲

第一篇电介质的电气强度

一名词解释

1击穿，击穿电压，击穿场强

击穿：电介质在电场作用下丧失其绝缘性能，形成沟通两极的放电。击

穿电压：使电介质失去其绝缘性能所需要的最低临界外加电压。击穿场

强：使电介质失去其绝缘性能所需要的最低临界外加电场强度。

2绝缘强度，绝缘水平

绝缘强度：在均匀电场中、使电介质不失去其绝缘性能所需要的最高临界外加电场强度。

绝缘水平：电气设备出厂时保证承受的试验电压。

3电子崩

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

4气体放电的非自持放电，自持放电

非自持放电：依靠外电离因素的作用而维持的放

电自持放电：只需要外加电压就能维持的放电

5巴申定律

当气体成分和电极材料一定时，气体间隙击穿电压（Ub）是气压（p）和极间距离(d)乘积的函数。

6电晕放电

由于电场强度沿气隙的分布极不均匀，因而当所加电压达到某一临界值时，

曲率半径较小的电极附近空间的电场强度首先达到了起始场强 E0，因而在这个

局部区域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（小曲率半径电极附近空间）的局部放电称为电晕放电。它是极不均匀电场中特有的气体放电现象，是划分均匀（稍不均匀）电场和极不均匀电场的依据。

7极性效应（极不均匀电场中）

在极不均匀电场中，放电一定从曲率半径较小的那个电极表面开始，与该电极极性无关。但后来的发展过程、气隙的电气强度、击穿电压等都与该电极

的极性有密切的关系。极不均匀电场中的放电存在着明显的极性效应。850％击穿电压 U50%

9伏秒特性曲线

冲击击穿特性最好用电压和时间两个参量来表示，这种在“电压－时间”坐标平面上形成的曲线，通常称为伏秒特性曲线，它表示该气隙的冲击击穿电

压与放电时间的关系。

10GIS （GAS—INSTULATEDSWITCHGEAR）

封闭式气体绝缘组合电器

11固体液体的极化

在电场作用下，正、负束缚电荷只能在微观尺度上作相对位移，不能作定

向运动。正负束缚电荷间的相对偏移，产生感应偶极矩。在外电场作用下，电介质内部感生偶极矩的现象，称为电介质的极化。

12介电损耗

电介质在电场作用下的往往会发生电能转变为其它形式的能（如热能）的

情况，即发生电能的损耗。常将电介质在电场作用下，单位时间消耗的电能叫介质损耗。

13电介质(dielectric)

14介质极化型式

最基本的极化型式有电子式极化、离子式极化和偶极子极化等三种，另外

还有夹层极化和空间电荷极化等

15介质损耗角

二简要分析

1下图为气体放电的伏安特性曲线，试解释 0—a 段，a—b 段，b—c 段等电

场内部发展的过程。

1、0—a 段，U>Ua, 起始带电粒子定向运动，随着外加电压的加大，带电粒子的运动速度越来越快，故电流在加大，此时气隙仍处在绝缘状态.

2、 a—b 段，单位时间内产生的带电粒子带电粒子投入运动，运动速度达到趋引速度，没有新的带电粒子来源。此时电流仅取决于外电离的因素，而与电压

大小无关

3b—c 段，产生碰撞游离，放电。

4c 点以后，气隙击穿，转入良好的自持放电状态。U0放电的起始电压

2利用汤逊理论解释如下低气压、短气隙放电过程。

3解释流注的形成及发展过程。

4比较流注理论与汤逊理论的区别与联系。

相同点：都有电子崩的产生

不同点：流注的形成过程中有二次崩的形成、二次电离在气体击穿过程中起了重要作用。

5提高气体介质电气强度的方法

改善电场分布。包括：改进电极形状以改善电场分布，利用空间电荷改善电场分布，采用屏障。

削弱或抑制电离过程。包括：采用高气压，采用高电气强度气体，采用高真空。

6液体电介质的小桥理论。

7变压器油击穿电压的影响因素及其提高的方法

(一)水分和其他杂质(二)油温

(三)电场均匀度(四)电压作用时间

(五)油压的影响（六）含纤维量的影响

(七) 含碳量的影响

通常可以采用过滤、防潮、祛气等方法来提高油的品质，在绝缘设计中则可利用“油—屏障”式绝缘(例如覆盖层、绝缘层和隔板等)来减少杂质的影响，这些措施都能显著提高油隙的击穿电压。

第二篇电气设备绝缘试验

一名词解释

1常见电气设备绝缘试验项目

常见试验项目：测量绝缘电阻，吸收比，泄漏电流，介质损耗角正切，局部

放电，电压分布等。

2热老化 8℃规则。

对 A 级绝缘介质，如果它们的工作温度超过规定值 8℃时，寿命约缩短一半。

3吸收比

同一试品在两个不同时刻绝缘电阻的比值

4局部放电（PD-Partial Discharge）

由于电气设备内部绝缘里面存在的弱点，在一定外施电压下发生的局部的重复击穿和熄灭现象

二简要分析

1介质损耗角正切的测量工具。

采用西林电桥测量

2绝缘预防性试验的目的是什么？

绝缘故障大多因内部存在缺陷而引起，通过测量电气特性的变化来发现隐藏着的缺陷。

3电气设备的绝缘老化的原因。

主要有热的作用、电的作用、机械力的作用、以及水分、氧化和射线及微生物的作用等。

4为什么要进行介质损耗角正切的测量?

介质的功率损耗与介质损耗角正切成正比，所以后者是绝缘品质的重要指标，测量值是判断电气设备绝缘状态的一项灵敏有效的方法。能反映绝缘的整体性缺陷（如全面老化）和小电容试品中的严重局部性缺陷。