高电压技术教案
大学高电压技术教案
大学高电压技术教案一、教学目的本课程旨在让学生掌握高电压技术的基本概念、原理、技术方法和应用，研究高电压技术的最新发展动态，培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力，并为学生打好高电压技术领域的基础。
二、教学内容与要求1. 高电压技术的基本概念和原理2. 高电压技术的常用设备和测量方法3. 高电压绝缘技术4. 高电压场强计算与控制5. 高电压电气设备的保护与维护6. 雷电和过电压的防护7. 最新高电压技术的发展动态以及相关领域的应用8. 学术论文、实验报告和项目设计等的撰写能力三、教学方法1. 理论课讲授2. 实验教学3. 学生讨论4. 学术论文撰写四、教学资源1. 课本：《高电压技术》，曾中玉等著，中国水利水电出版社2. 视频资源：国内外优秀高电压技术教授或工程师的讲座、课程视频3. 论文资源：近年来国内外高水平期刊所发表的高电压技术相关论文五、教学计划1. 第一周：高电压技术基础知识介绍，电流和电压的基本概念，电场和电势的概念，电荷的作用和电场的规律。
2. 第二周：高电压技术常用设备介绍，充电式高压发生器、直接式高压发生器、高压输出变压器、高压电容器、高压开关等。
3. 第三周：高电压技术的测量方法，高压数字示波器、光纤光栅、磁光器等，以及高电压现场检测的注意事项。
4. 第四周：高电压绝缘技术，绝缘材料的特性、应用以及绝缘材料的机理和分类等。
5. 第五周：高电压场强计算与控制，工业用场强计算和控制、高电压实验室场强计算和控制、场强控制技术等。
6. 第六周：高电压电气设备的保护与维护，高电压设备的故障诊断方法、维护保养技术、对设备进行的测试方法等7. 第七周：雷电和过电压的防护，了解防雷装置、防雷构造原理，以及如何进行过电压防护等相关内容。
8. 第八周：最新高电压技术的发展动态以及相关领域的应用，如高电压捕捉技术、高电压输电线路技术、高电压测量技术等。
9. 第九周：课堂讨论阶段，讨论高电压技术的应用和未来发展趋势。
高压教案-(1)精选全文完整版
第一章电介质的极化（The pole turn）、电导和损耗（Exhaust）电解质是具有电阻率;106~1019电介质的极化一、电介质的极性及分类分子键：分子间的结合力化学键：离子键、共价键二、电介质极化的概念和极化的种类极化：极化的基本形式1、电子式极化即由电子发生相对位移形成的极化存在于一切电介质中。
特点;(1)j极化所需时间极短。
10-15s。
(2)极化与频率无关。
(3)极化过程无能耗。
(4)极化受温度影响小。
2、离子式极化：离子的位移造成的极化称为离子式极化。
发生于离子结构的电解质中。
电负性;指原子获得电子的能力。
在没有外电场作用时，电解质整体对外没有极性，当有外电场沿电场方向的两端形成等量异号电荷，对外呈极性。
去掉外电场，自动回到原来的非极性状态。
温度升高：1、离子间结合力减少，极化程度增强。
2、离子密度减少，极化程度减低。
总之：1的影响大于23、 偶极子式极化:偶极子转向引起发生于极性电解质中。
特点;(1) 极化所需时间较长10-10s ～10-2s. (2) 极化与品频率有关。
(3) 极化过程有能耗。
(4) 温度影响大。
4、 空间电荷极化：自由离子的移动。
夹层极化：S 闭合瞬间： 一般故C 1、C 2上电荷要从新分配，夹层电解质界面上出现电荷集聚。
特点：（1） 夹层极化缓慢，时间长。
（2） 有能耗。
外加电压频率增加，极化减低。
偶极子转向时要克服分子间的吸引力， 温度增加，1、分子性结合力减低极化程度增加。
2、分子热运动加剧，妨碍偶极子转向，极化减低。
总之:取决于1、2相对强弱。
小结：极化种类 产生场合 所需时间 能耗 产生原因只在低频电压下完成极化12021C C U U t ==第二节 电解质的损耗 一、介质损耗的基本概念1、电解质的等值电路（直流电压） 介质损耗：在电场作用下电介质中总有一定的能量损耗，包括由电导引起的损耗和某些有损极化（例如偶极子、夹层极化）引起的损耗，总称介质损耗。
《高电压技术》(主编刘吉来黄瑞梅)教案2-耐压试验
外观上的特点：油箱本体不大而其高压 套管又长又大。 单套管式试验变压器：额定电压一般不 超过 250～300kV 双套管式试验变压器：最高额定电压达 750kV
试验变压器与连续运行时间不长，发热 较轻，因而不需要复杂的冷却系统。 漏抗大，短路电流较小，可降低机械强 度方面的要求。 输出电压波形很难完美，需要采取措施 加以修正。
第二 直流高电压试验
被试品的电容量很大的场合（例如长电 缆段、电力电容器等），用工频给交流 高电压进行绝缘试验时会出现很大的电 容电流，要求试验装置具有很大的容量， 很难做到。这时用直流高电压试验来代 替工频高电压试验。 直流输电工程的增多促使直流高电压试 验的广泛应用。
一、直流高电压的产生
将工频高电压经高压整流器而变换成直 流高电压。 利用倍压整流原理制成的直流高压串级 装置（或称串级直流高压发生器)能产生 出更高的直流试验电压。
第三 冲击高电压试验
研究电气设备在运行中遭受雷电过电压 和操作过电压的作用时的绝缘性能 。 许多高压试验室中都装设了冲击电压发 生器，用来产生试验用的雷电冲击电压 波和操作冲击电压波。 高压电气设备在出厂试验、型式试验时 或大修后都必须进行冲击高压试验。
一、冲击电压发生器
（一）基本回路 标准雷电冲击全波采用的是非周期性双指 标准雷电冲击全波采用的是非周期性双指 数波。 数波。
（一）非周期性双指数冲击长波
国家标准规定的标准波形为250/2500 。应注意 一下两个问题： （1） 为大大拉长波前，又使发生器的利用系数 降低不是很多，需采用高效率回路。 （2） 计算操作波回路参数时，不能用前面介绍 的雷电波时的近似计算法来计算操作波回路参 数；要考虑充电电阻R对波形和发生器效率的 影响。
工频高压试验
高电压技术主编刘吉来黄瑞梅教案设备绝缘
高电压技术主编刘吉来黄瑞梅教案设备绝缘第一章：高电压技术概述1.1 教学目标了解高电压技术的定义和发展历程。
理解高电压技术在电力系统中的应用。
掌握高电压技术的基本原理。
1.2 教学内容高电压技术的定义和发展历程。
高电压技术在电力系统中的应用。
高电压技术的基本原理。
1.3 教学方法采用讲授法，讲解高电压技术的定义和发展历程。
采用案例分析法，分析高电压技术在电力系统中的应用。
采用问题驱动法，引导学生思考高电压技术的基本原理。
1.4 教学评估进行课堂提问，检查学生对高电压技术定义和发展历程的理解。
布置课后作业，让学生分析实际案例，应用高电压技术的基本原理。
第二章：设备绝缘的基本原理2.1 教学目标了解设备绝缘的定义和作用。
理解设备绝缘的基本原理。
掌握设备绝缘的材料和结构。
2.2 教学内容设备绝缘的定义和作用。
设备绝缘的基本原理。
设备绝缘的材料和结构。
2.3 教学方法采用讲授法，讲解设备绝缘的定义和作用。
采用实验演示法，展示设备绝缘的材料和结构。
采用小组讨论法，引导学生理解设备绝缘的基本原理。
2.4 教学评估进行课堂提问，检查学生对设备绝缘的定义和作用的理解。
安排实验观察，让学生观察设备绝缘的材料和结构。
布置课后作业，让学生总结设备绝缘的基本原理。
第三章：绝缘材料的特性和选择3.1 教学目标了解绝缘材料的特性和分类。
理解绝缘材料的选择原则。
掌握常用绝缘材料的性能和应用。
3.2 教学内容绝缘材料的特性和分类。
绝缘材料的选择原则。
常用绝缘材料的性能和应用。
3.3 教学方法采用讲授法，讲解绝缘材料的特性和分类。
采用实验演示法，展示常用绝缘材料的性能。
采用案例分析法，引导学生根据实际情况选择合适的绝缘材料。
3.4 教学评估进行课堂提问，检查学生对绝缘材料的特性和分类的理解。
安排实验观察，让学生测试常用绝缘材料的性能。
布置课后作业，让学生根据案例选择合适的绝缘材料。
第四章：绝缘老化与绝缘维护4.1 教学目标了解绝缘老化的原因和过程。
高电压技术第一章 教案(1)
课题2014年 3 月 15日第 1 节绪论简介什么是高电压技术第一章气体电解质的电气强度1.1 气体中带点质的产生与消失教案目的：1.让学生知道开设高电压技术这门课程的目的，以及本门课程的主要内容及学习方法；2.气体中带电粒子的产生及其迁移率和扩散，正离子和负离子的产生和消失。
重点及难点：重点：1.高电压技术这门课程与实际生活的联系；2.主要从哪几个方面对本门课程进行研究；3.电介质概念的引入及其分类；4.气体中带点质点的产生与消失。
难点：气体中带点质点产生与消失的方式。
教案内容及步骤（时间分配）：组织教案：师生问候、填写日志、点名。
（5分钟）绪论一、导入新课：从生活实际入手，以南方电网近几年出现的事故为例，借助线路输送容量、电压损耗和功率损耗公式说明高电压输电的优势，从而给出高压电技术的概念。
(5)二、讲授新课（15）1.分析输送容量、电压损耗和功率损耗公式，进而引出高电压输电的优势输送容量公式：，Z—线路波阻抗。
架空线路波阻抗：数百欧姆；电缆线路波阻抗：几十欧姆。
电压损耗公式：功率损耗公式：2.高电压技术概念高电压技术主要研究高电压、强电场下各种电气物理问题。
研究高电压技术，目的是为了解决电力系统中过电压与绝缘这一对矛盾性的问题。
3.高电压技术等级的发展与提高●美国最早于1882年珍珠街发电厂开始发电，仅用于照明。
●从十九世纪末到二十世纪五十年代，电压直线上升。
●从二十世纪六十年代以后，电压上升幅度加大。
●采用750KV电压等级的有美、苏、日、德、英、法、加、意、中等国家。
●二十世纪七十年代就有1500-2000KV线路和变电所的初步设计，APE（美国电力公司）和ASEA（瑞典通用电力公司）联合对2000KV进行了实验，技术上没有问题。
电力系统的大容量和远距离传输、促使电压等级不断提高。
100年来世界上的输电电压提高了100倍，在高电压输电行业中，习惯上称：●低压：35KV以下●高压：35KV-100KV●超高压：100KV-1000KV●特高压：1000KV以上✧普通高压和超高压划分的依据是电晕，超高压和特高压划分的依据是电能4．高电压技术的研究对象电力系统运行过程中经常会导致比工作电压高得多的电压产生，如：自然界的雷击、电力系统本身操作所产生的操作过电压等。
高电压技术教案
高电压技术教案教案标题：高电压技术教案教学目标：1. 了解高电压技术的基本概念和原理。
2. 掌握高电压技术的应用领域和相关设备。
3. 学会高电压技术的安全操作和维护方法。
4. 培养学生的实验操作能力和问题解决能力。
教学内容：1. 高电压技术的概述a. 高电压的定义和特点b. 高电压技术的应用领域2. 高电压发生器a. 高压直流发生器的原理和结构b. 高压交流发生器的原理和结构3. 高电压绝缘技术a. 绝缘材料的特性和分类b. 高电压绝缘技术的原理和方法4. 高电压安全操作a. 高电压实验室的安全规范和注意事项b. 高电压设备的操作步骤和维护方法教学方法：1. 讲授法：通过教师讲解，介绍高电压技术的基本概念、原理和应用领域。
2. 实验法：组织学生进行高电压实验操作，培养实验操作能力和问题解决能力。
3. 讨论法：引导学生就高电压技术的安全操作和维护方法展开讨论，促进学生思维能力和团队合作能力的培养。
4. 案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解高电压技术在实际应用中的问题和解决方法。
教学资源：1. 高电压实验设备：高压直流发生器、高压交流发生器等。
2. 实验材料：绝缘材料、安全防护用具等。
3. 多媒体教学资源：PPT、视频等。
评估方式：1. 实验报告评估：根据学生的实验报告评估其实验操作能力和问题解决能力。
2. 课堂讨论评估：根据学生在讨论中的参与程度和贡献评估其思维能力和团队合作能力。
3. 小组项目评估：让学生分组完成一个高电压技术相关的小组项目，并进行评估。
教学建议：1. 强调高电压技术的安全性，提醒学生在实验操作中要注意安全规范和防护措施。
2. 鼓励学生积极参与实验操作和讨论，提高他们的实践能力和思维能力。
3. 结合实际案例，让学生了解高电压技术在工程领域中的应用和挑战。
以上是针对高电压技术的教案建议和指导，希望对您有所帮助。
高电压技术第四版课程设计
高电压技术第四版课程设计1. 课程介绍本课程为高电压技术的进阶课程，适合已经掌握基本高电压技术知识的学生。
课程主要涉及高电压技术的深入理解和应用，包括电场和介质的特性、高电压绝缘设计、高电离概率降低等方面。
2. 课程主要内容2.1 电场和介质的特性本章主要介绍电场和介质的基本概念和特性，包括电介质的种类、电介质的介电常数、介质极化等。
学生需要了解这些基本概念和特性，才能深入理解高电压技术的相关知识。
2.2 高电压绝缘设计高电压绝缘设计是高电压技术的核心内容之一，本章主要介绍高电压绝缘设计的理论和实践，包括高电压绝缘材料的选择、高电压绝缘结构的设计和高电压绝缘处理技术等。
2.3 高电离概率降低高电离概率降低是提高高电压设备可靠性的重要手段，本章主要介绍高电离概率降低的理论和实践，包括高电离概率降低的机理、高电离概率降低的方法和高电离概率降低技术的应用等。
3. 课程设计3.1 实验本课程需要进行实验，主要包括以下内容：•电场分布实验：使用电场传感器，测试不同电势差下电场分布情况。
•介质极化实验：采用周期性反转电场测试介质极化性质，同时观察电介质与金属的电化学反应。
•高电压绝缘测试：在高电压下测试不同绝缘材料的性能。
•高电离概率降低实验：采用不同方法测试降低高电离概率的效果。
3.2 课程论文学生需要根据自己的实验结果，撰写一份高电压技术课程论文。
论文应包括以下几个部分：•摘要：简要介绍课程的主要内容和实验结果。
•引言：介绍高电压技术的重要性和课程的目的。
•实验设计：介绍实验设计和步骤。
•实验结果：呈现实验结果和分析。
•讨论与结论：讨论高电压技术的应用前景和课程的意义，并得出结论。
4. 参考书目•《高电压技术导论》（第5版），王文尧等。
•《高电压学》（第3版），张大煜等。
•《高电压绝缘技术》（第2版），马瑞吉等。
5. 总结高电压技术是电气工程领域的核心技术，具有广泛的应用前景。
本课程从电场和介质的特性、高电压绝缘设计和高电离概率降低等方面介绍了高电压技术相关知识，并通过实验和课程论文的形式，帮助学生深入理解高电压技术，并了解高电压技术的应用前景和意义。
高电压技术第三版教学设计
高电压技术第三版教学设计课程背景高电压技术是电气与电子工程专业的一门专业核心课程，主要介绍高电压技术的基本原理、装置及其应用。
本教学设计旨在通过对高电压技术课程的教学，使学生掌握高电压技术的基本知识，并掌握高电压技术应用的基本技能。
教学目标知识目标1.掌握高电压技术的基本原理及其应用；2.掌握高电压检测与保护技术；3.掌握高电压设备的运行维护技术。
技能目标1.熟练掌握高电压实验仪器，能够进行基本的高电压实验；2.能够进行高电压设备的检修、保养以及故障排除；3.能够运用高电压技术进行电气设备的设计、选型以及安装。
态度与价值观目标1.培养学生的实验探究和动手实践能力；2.提高学生的创新意识与实践能力；3.培养学生的安全意识与团队合作意识。
教学内容及进度章节教学内容学时第一章高电压技术概述 2第二章高电压绝缘及介质特性 4第三章高压直流输电技术 6第四章高压交流输电技术10第五章微波技术14第六章高电压开关技术10第七章高电压绝缘材料及电力电容器8第八章高电压发电设备8第九章高电压检测及保护技术8第十章高电压实验及应用 4总计68教学方法本课程采用讲授、实验、案例分析等多种教学方法相结合的方式来进行教学。
讲授讲授是本课程的主要教学方法，通过讲解教师对知识点的理解和阐述，使学生对基本理论知识进行了解和掌握。
实验实验是本课程的重要教学方法，通过实验让学生深入了解高电压技术的基本原理及其应用，提高学生的动手能力和实验技能。
案例分析案例分析是本课程的重要教学方法，通过分析实际案例，让学生深入了解高电压技术的应用过程和实践，培养学生的实际问题解决能力。
教学评价与考核方式教学评价本教学设计注重对学生的综合评价，主要包括学习态度和能力的评价以及实验报告和课程设计的评价等。
考核方式考核方式分为笔试和实验两部分。
笔试占总成绩的70%，实验占总成绩的30%。
总结本教学设计旨在通过对高电压技术的教学，使学生掌握高电压技术的基本知识，提高学生的实验探究和动手实践能力，培养学生的安全意识与团队合作意识，为学生未来的工作和学习打下坚实的基础。
高电压技术(第二版)吴广宁电子教案
周次：时间：课题：1.1 气体放电的基本物理过程（一）课时：2课时教学目标：1、了解带电质点的产生与消失2、掌握电子崩的形成与汤逊理论重点、难点：电子崩的形成与汤逊理论教具：教材粉笔教学方法：讲授法时间分配：回顾 10分钟授课 65分钟小结 10分钟作业布置 5分钟教学过程：1.1 气体放电的基本物理过程高压电气设备中的绝缘介质有气体、液体、固体以及其它复合介质。
由于气体绝缘介质不存在老化问题，击穿后自愈能力强，且其成本廉价，因此气体成为了在实际应用中最常见的绝缘介质。
气体击穿过程的理论研究虽然还不完善，但是相对于其他几种绝缘材料来说最为完整。
因此，高电压绝缘的论述一般都由气体绝缘开始。
1.1.1 带电质点的产生气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。
由于空气中存在来自空间的辐射，气体会发生微弱的电离而产生少量的带电质点正常状态下气体的电导很小，空气还是性能优良的绝缘体；在出现大量带电质点的情况下，气体才会丧失绝缘性能1、气体中电子与正离子的产生电离是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。
电离可一次完成，也可以是先激励再电离的分级电离方式。
（1）热电离常温下，气体分子发生热电离的概率极小。
气体中发生电离的分子数与总分子数的比值m 称为该气体的电离度。
（2）光电离当满足以下条件时，产生光电离。
（3）碰撞电离高速运动的质点与中性的原子或分子碰撞时，如原子或分子获得的能量等于或大于其电离能，则会发生电离。
（4）分级电离电子在外界因素的作用下可跃迁到能级较高的外层轨道，称之为激励，其所需能量称为激励能。
原子或分子在激励态再获得能量而发生电离称为分级电离。
2、电极表面的电子逸出（1）正离子撞击阴极（2）光电子发射（3）强场发射（4）热电子发射3、气体中负离子的形成电子亲合能：使基态的气体原子获得一个电子形成负离子时所放出的能量，其值越大则越易形成负离子。
1.1.2 带电质点的消失1.带电质点受电场力的作用流入电极 ；2.带电质点的扩散；3.带电质点的复合。
高电压技术吴广宁电子教案
高电压技术吴广宁电子教案《高电压技术（第二版）吴广宁电子教案》是一本介绍高电压技术的教材，主要涵盖了高电压技术的理论和实践内容。
以下是对该教材的一个详细介绍：该教材分为六个章节，包括高电压技术的基本概念、高电压绝缘技术、高电压测量与控制技术、高电压设备与装置、高电压研究与应用以及高电压技术的安全与环保。
每一章节都有详细的教学目标和教学内容，帮助学生全面了解和掌握高电压技术的知识。
在第一章节中，教材介绍了高电压技术的基本概念，包括高电压的定义、高电压系统的分类和高电压技术的应用领域等。
通过学习这些基本概念，学生可以对高电压技术有一个整体的认识。
在第二章节中，教材介绍了高电压绝缘技术，包括绝缘材料的性质、电场分析和绝缘结构的设计等内容。
这些内容对于高电压设备的绝缘设计和绝缘性能的评估具有重要意义。
在第三章节中，教材介绍了高电压测量与控制技术，包括高电压测量的原理和方法、高电压的控制技术以及高电压试验技术等。
这些内容对于高电压设备的运行和维护具有重要作用。
在第四章节中，教材介绍了高电压设备与装置，包括电力变压器、断路器、避雷装置和绝缘子等高电压设备的结构、原理和应用。
通过学习这些内容，学生可以了解和熟悉各种高电压设备的特点和工作原理。
在第五章节中，教材介绍了高电压研究与应用，包括高电压领域的前沿研究和高电压技术的应用案例等。
学生通过学习这些内容，可以了解到高电压技术的最新进展和应用前景。
在最后一个章节中，教材介绍了高电压技术的安全与环保问题，包括高电压设备的安全操作和环保要求等内容。
这些内容对于学生在实践中正确使用高电压设备和保护环境具有重要意义。
总之，该教材全面系统地介绍了高电压技术的知识和应用，可以作为高校电气工程及相关专业的教材，也可供工程技术人员学习和参考。
通过学习这本教材，学生可以全面了解高电压技术的基本理论、应用领域和实践方法，为今后从事相关领域的工作打下坚实的基础。
高电压技术主编刘吉来黄瑞梅教案设备绝缘
高电压技术主编刘吉来黄瑞梅教案设备绝缘教案章节：第一章电压与绝缘基本概念教学目标：1. 理解电压的定义及其单位；2. 掌握绝缘材料的分类及性能；3. 了解绝缘破坏的原因及其预防措施。
教学内容：1. 电压的定义及单位；2. 绝缘材料的分类：空气绝缘、气体绝缘、液体绝缘、固体绝缘；3. 绝缘材料的性能：绝缘电阻、绝缘强度、介电常数、损耗角正切；4. 绝缘破坏的原因：电击穿、热击穿、化学击穿、机械击穿；5. 绝缘预防措施：提高绝缘材料性能、减小绝缘厚度、增加绝缘层数、避免长期过电压。
教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解；2. 结合实际案例分析绝缘破坏的原因及预防措施；3. 开展小组讨论，比较不同绝缘材料的性能优缺点；4. 进行课堂提问，检验学生对电压与绝缘基本概念的理解。
教学评估：1. 课堂问答；2. 小组讨论报告；3. 课后作业：分析实际案例中的绝缘问题及解决方案。
教案章节：第二章绝缘子及其绝缘特性教学目标：1. 了解绝缘子的结构及分类；2. 掌握绝缘子的绝缘特性及测试方法；3. 熟悉绝缘子的应用及维护。
教学内容：1. 绝缘子的结构：悬式绝缘子、支柱绝缘子、套管绝缘子；2. 绝缘子的绝缘特性：绝缘电阻、绝缘强度、介电常数、损耗角正切；3. 绝缘子的测试方法：绝缘电阻测试、绝缘强度测试、介质损耗测试；4. 绝缘子的应用及维护：绝缘子的选型、安装、验收、维护。
教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解；2. 结合实际案例分析绝缘子的应用及维护；3. 开展小组讨论，比较不同类型绝缘子的绝缘特性；4. 进行课堂提问，检验学生对绝缘子及其绝缘特性的理解。
教学评估：1. 课堂问答；2. 小组讨论报告；3. 课后作业：分析实际案例中的绝缘子问题及解决方案。
教案章节：第三章电力系统的绝缘配合教学目标：1. 理解电力系统绝缘配合的原则；2. 掌握绝缘配合的基本方法；3. 熟悉绝缘配合在电力系统中的应用。
教学内容：1. 绝缘配合的原则：安全性、可靠性、经济性；2. 绝缘配合的基本方法：绝缘水平确定、绝缘故障分析、绝缘保护措施；3. 绝缘配合在电力系统中的应用：输电线路、变压器、开关设备、电缆线路。
高电压技术教案_secret
课题：第一章高电压绝缘教学目的：使学生对气体放电有一个基本的认识、培养专业兴趣。
重点：介质的绝缘性能。
难点：对介质绝缘性能的理解。
组织教学：点名。
复习旧课：引入新课：基本概念§1—1 概述一、电介质的极化极化的基本形式有：电子式极化、离子式极化、偶极子极化1、电子式极化：可以存在于液体、固体、气体中。
E=0时（对称的）对外不显电性，E不等于0时（对称的）对外显电性。
特点：（1）极化过程快，10-15s且介电系数与电源无关。
（2）极化过程属于弹性，无损耗。
（3）其介电系数有负的温度系数。
2、离子式极化（1）极化过程快，10 -13s，且介电系数与频率无关。
（2）极化过程属于弹性，无损耗。
（3）其介电系数有正的温度系数。
3、偶极子极化极性电介质━由偶极子分子构成特点：（1）极化过程长，10-10～10-2s，且介电系数与频率有关。
（2）极化过程属于非弹性，有损耗。
（3）其介电系数有关。
综述：1）、气体的介电系数很小通常实践中介电系数约等于1，2）、液体 ：a 、极性（3~6)，如：蓖麻油b 、非极性（1.8~2.5)，如变压器油c 、强极性（>10) ，如水、酒精4、夹层式极化组成：设备的绝缘由几种不同的材料组成特点：1、进行过程特别长，2、有明显的损耗。
等效图如右所示，过程分析： 在合闸瞬间：12210C C U U t =→ 到达稳态时：1221g g U U t =∞→ 若介质是均匀的，则C1/C2=g1/g2,可得∞→→=t t U U U U 21210，即合闸后两层电荷不会发生重新分配。
若介质不均匀，则合闸后C1、C2上的电荷要重新分配。
设C1>C2,g1<g2则t=0时，U2>U1，t=∞时，U1>U2，电荷要重新分配，称为吸收电荷，相当于电容增大称为夹层电介质极化。
电介质极化的意义：１、对于电容器而言希望εr 大，这样单位容量的体积和重量可减小。
《高电压技术》(主编刘吉来黄瑞梅)教案1-复合绝缘体的绝缘性能
双层介质电场分布
直流电压下，各层绝缘分担的电压与其绝缘电阻成正 比，亦即场强与各层电导率σ 成反比： E1/E2=σ 2/ σ 1 则E1σ 1= E2σ 2 ，各层Eb1 σ 1值小的先击穿，由电导率决定
。
常见的组合绝缘形式
为改善绝缘子串的电压分布，在绝缘子串导线端安装均 压环。 通常330KV及以上电压等级的线路才使用均压环。
绝缘子表面污染时的沿面放电
污闪，电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下， 其可溶物质逐渐溶于水，在绝缘表面形成一层导电膜 ，使绝缘子在工频或操作冲击电压下的绝缘水平大大 降低，甚至使绝缘子在工作电压下发生闪络，在电力 场作用下出现的强烈放电现象。
绝缘层中最大电场强度Emax位于芯线的表面上
而最小电场强度Emin位于绝缘层的外表面(r＝R)处。 此时的平均电场强度Eav应为:
绝缘中平均场强与最大场强之比称为该绝缘的利用 系数 ，则此时:
值越大，则电场分布越均匀，亦即绝缘材料利用得越 充分。平板电容器绝缘的 值可视为1。但对超高压 电缆来说，因绝缘层较厚，(R-r0)值较大，如采用一 种单一的介质、则 值将较小;为提高利用系数应采 用分阶绝缘。
2、绝缘层 当覆盖的厚度增大到能分担一定的电压，即成为绝 缘层，一般为数毫米到数十毫米，它能降低最大 电场强度，提高油隙的工频击穿电压和冲击击穿 电压。 3、屏障 放置层压纸板或压布板做屏障。在极不均匀电场中 采用屏障可使油隙的工频击穿电压提高到无屏障 时的2倍或更高。
二、油纸绝缘
电气设备中使用的绝缘纸(包括纸板)纤维间含有大量的空隙，因 而干纸的电气强度是不高的，用绝缘油浸渍后，整体绝缘性能 可大大提高。 前面介绍的“油—屏障”式绝缘是以液体介 质为主体的组合绝缘，采用覆盖、绝缘层和屏障都是为了提高 油隙的电气强度，而油纸绝缘则是以固体介质为主体的组合绝 缘，液体介质只是用作充填空隙的浸渍剂，因此这种组合绝缘 的击穿场强很高，但散热条件较差.
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课题：第一章高电压绝缘教学目的：使学生对气体放电有一个基本的认识、培养专业兴趣。
重点：介质的绝缘性能。
难点：对介质绝缘性能的理解。
组织教学：点名。
复习旧课：引入新课：基本概念§1—1 概述一、电介质的极化极化的基本形式有：电子式极化、离子式极化、偶极子极化1、电子式极化：可以存在于液体、固体、气体中。
E=0时（对称的）对外不显电性，E不等于0时（对称的）对外显电性。
特点：（1）极化过程快，10-15s且介电系数与电源无关。
（2）极化过程属于弹性，无损耗。
（3）其介电系数有负的温度系数。
2、离子式极化（1）极化过程快，10 -13s，且介电系数与频率无关。
（2）极化过程属于弹性，无损耗。
（3）其介电系数有正的温度系数。
3、偶极子极化极性电介质━由偶极子分子构成特点：（1）极化过程长，10-10～10-2s，且介电系数与频率有关。
（2）极化过程属于非弹性，有损耗。
（3）其介电系数有关。
综述：1）、气体的介电系数很小通常实践中介电系数约等于1，2）、液体 ：a 、极性（3~6)，如：蓖麻油b 、非极性（1.8~2.5)，如变压器油c 、强极性（>10) ，如水、酒精4、夹层式极化组成：设备的绝缘由几种不同的材料组成特点：1、进行过程特别长，2、有明显的损耗。
等效图如右所示，过程分析： 在合闸瞬间：12210C C U U t =→ 到达稳态时：1221g g U U t =∞→ 若介质是均匀的，则C1/C2=g1/g2,可得∞→→=t t U U U U 21210，即合闸后两层电荷不会发生重新分配。
若介质不均匀，则合闸后C1、C2上的电荷要重新分配。
设C1>C2,g1<g2则t=0时，U2>U1，t=∞时，U1>U2，电荷要重新分配，称为吸收电荷，相当于电容增大称为夹层电介质极化。
电介质极化的意义：１、对于电容器而言希望εr 大，这样单位容量的体积和重量可减小。
但其它绝缘希望εr 小，可减小充电电流。
2、高压设备在使用时应注意各材料εr 的配合，介电系数小的材料承受较大的电场强度；介电系数大的材料承受较小的电场强度。
3、夹层介质极化现象在绝缘试验中，可用于判断绝缘受潮的情况。
4、材料的介质损耗与极化形式有关。
二、 电介质的电导1、绝缘电阻IU R =∞ I ──泄漏电流，也即电导电流 绝缘电阻对固体介质来说包括：绝缘电阻的体积绝缘和表面绝缘电阻。
介质的绝缘电阻决定着介质中的泄漏电流，它将引起介质发热，加速绝缘老化。
2、电介质电导与电金属电导的区别电介质电导──离子，电导小，电阻大，电导与温度成正比；金属电导──自由电子，电导很大，电阻很小，电导与温度成反比3、直流电压下介质电流的变化（1）i1 电容电流（2）i2吸收电流，夹层式极化引起，过程长，衰减慢。
（3） I 泄漏电流，电介质电导引起。
介质电流 i＝i1+i2+I4、气体介质电导。
在oa段可视为常数，通常气体绝缘工作在ab段，只要工作在场强低于其击穿值时，可不必考虑。
5、液体介质电导构成液体介质电导的因素主要有两种：一是由液体本身的分子和杂质的分子离解为离子；另一种是液体中的胶体质点，吸附电荷后变成带电质点。
影响液体介质电导的因素主要是杂质和温度。
6、固体介质的电导。
分体积电导和表面电导。
体积电导由本身离子和杂质离子构成。
与受潮及温度有关。
三、电介质的损耗四、讨论绝缘电阻的作用1、在预防性试验中的应用，以绝缘电阻值判断绝缘的优劣或是否受潮。
2、介质中的电压分布与电导成反比，设计时应合理使用绝缘材料3、绝缘的使用环境，特是对湿度的要求。
4、并非所有场合需R很大。
如半导体高压套管上的法兰附近的半导体釉，是为了改善电压分布，使电场更均匀。
小结新课：电介质的极化；电介质的电导；电介质的损耗布置作业P24页练习题1-11-2板书设计：课题：第一章高电压绝缘教学目的：使学生对气体放电有一个基本的认识、培养专业兴趣。
重点：介质的绝缘性能难点：对介质绝缘性能的理解组织教学：点名复习旧课：绝缘材料在电场的作用下会产生许多物理现象，如极化、电导电离、损耗和击穿放电等现象，本次课将介绍电介质的极化；电介质的电导；电介质的损耗等内容引入新课：§1—2 气体的绝缘性能一、气体原子的激发与游离激发：当原子由外界获得能量时，其电子可跃至能级较高的轨道。
游离：由外部获得的能量足够大，以致使原子的一个或几个电子脱离原子核束缚而成为自由电子与正离子1、带电质点的产生（1）碰撞游离（2）光游离（3）热游离（4）负离子的形成2、气体品带电质点的消失（1）扩散（2）复合（3）定向运动3、自持放电与非自持放电（1）非自持放电需要外界游离因素的作用。
（2）自持放电无需外界游离因素的作用，放电仅靠电场作用得以连续下去。
起始放电电压：由非自持放电转入自持放电的电压U＝U＝UB (击穿电压）（均匀电场，击穿场强约为30kV/cm）U ＝U （极不均匀电场中）＜＜U二、汤逊放电理论1、条件：低气压、小间隙。
2、理论实质：非自持的三个阶段：o—a、a—b、b—c。
c 以后－－自持阴极表面产生游离（聚积）。
3、非自持→自持放电条件。
4、巴申定律：U＝f(pd)压力增大，气体密度δ随之增大，电子在运动过程易与气体分子相碰撞，平均自由行程缩短，每次碰撞，由电子积聚的能量不足以引起气体分子的游离，因而击穿电压升高，反之，压力减小，δ减小，电子在运动过程中不易与气体分子碰撞。
5、汤逊理论的适用范围：低气压小间隙的放电现象。
6、汤逊放电理论解释大气压下放电的不符之处。
〈1〉放电时间：以汤逊理论计算出的击穿时间与实际的击穿时间有很大不同，〈2〉阴极材料的作用。
以汤逊理论，阴极性质在击穿过程中起重要作用，然而在大气压力下的空气中，间隙击穿电压与阴极性质无多大关系。
〈3〉放电形式。
以汤逊理论放电沿整个间隙是均匀放连续发展的，但在大气中气体击穿时，会出现有分枝的明亮细通道。
三、流注理论以电子崩为基础发展的结果为基础1、空间电荷对电场畸变作用。
2、光游离的作用。
3、正流注的形成。
4、负流注的形成。
5、用流注理论解释，大气中的放电。
（1）放电时间短。
（2）与阴极材料无关。
（3）放电形成。
四、极不均匀电场的放电过程。
（一）电晕放电1、性质：极不均匀电场中所特有的自持放电现象。
2、定义：在曲率半径小的电极附近，电场强度将先达到引起游离过程的数值，间隙在这一局域形成的自持放电。
开始发生电晕时的电压称为电晕起始电压，电极表面的电场强度称为电晕起始电场强度。
3、现象：光、咝咝的放电声4、危害：能量损耗，产生臭氧及氧化氮，引起电磁干扰a、电能损耗b、腐蚀电器材料c、对通信线路产生干拢(二）极性效应1、棒为负－－板为正：易形成电晕放电，自持放电易电形成，间隙击穿难形成（放电难形成）UB电晕－低、放电电压UB－高。
2、棒为正－－板为负：电晕放电难实现，不易形成自持放电，易形成放电。
UB电晕－高放电压UB－低。
棒极为正极性放电电压较棒为负极性时的放电电压为低。
3、棒－棒：UB棒－棒＜UB棒－－板＋（三）工频电压下的击穿UB＝UB棒＋（直流）：击穿总是在棒为极性为正、电压达到幅值时发生。
棒――棒间隙的平均击穿场强约为3.8Kv/cm（有效值）或5.36kVcm棒――板间隙的平均击穿场强约为3.35Kv/cm（有效值）或4.8kVcm五、冲击电压作用下的空气击穿1、冲击电压的定义作用时间短暂的电压2、冲击电压的标准波形冲击波波形可由波头长度τ1及波长τ2加以确定，现用的波形参数为1.2/50μS3、雷电冲击电压下50％击穿电压由于完成击穿过程需要一定时间，所以间隙的冲击击穿特性和外施电压波形有关。
在实际工程中用50％冲击击穿电压，即在多次施加电压时，其中半数导致击穿的电压，以反映间隙的耐受冲击电压特性。
4、伏秒特性用间隙上出现的电压最大值和放电时间的关系来表征间隙在冲击电压下的击穿特性，称为伏秒特性。
伏秒特性曲线和间隙电场的均匀程度有关。
对于不均匀电场，平均击穿场强低，放电时延长，分散性亦大；对于均匀电场，平均击穿场强较高，流注发展较快，放电时延较短，其伏秒特性平坦。
伏秒特性对比较不同绝缘设备的冲击击穿特性有重要意义。
单是50％冲击击穿电压不能充分说明间隙的冲击击穿特性，在考虑不同间隙绝缘配合时，为更全面反映间隙的冲击特性，就必须采用间隙的伏秒特性进行配合。
小结新课：气体非自持放电和自持放电；气体放电的汤逊理论、流注理论。
布置作业：P24页练习题1-3板书设计：课题：第一章高电压绝缘教学目的：使学生对气体放电有一个基本的认识、培养专业兴趣。
重点：介质的绝缘性能。
难点：对介质绝缘性能的理解。
组织教学：点名。
复习旧课：气体非自持放电和自持放电；气体放电的汤逊理论、流注理论；熟练掌握汤逊理论、流注理论的适用条件，流注理论和汤逊理论在解释大气压下气体放电现象的区别。
引入新课：§1—3 液体的绝缘性能一、讨论液体介质的击穿过程1、对纯净油┈┈碰撞游离理论油中少量杂质在电场的作用下碰撞原子、导致液体介质的击穿。
很高击穿过程UB2、含杂质（水份）油——“小桥”理论由于水分或杂质的介电系数大，在电场作用下易沿电场方向排列，形成杂质小桥，当杂质小桥接通后电极后，将使泄漏电流增大，发热增多，因而又使水分汽化，气泡扩大，游离加强，最后可能在气体通道中形成击穿。
二、影响液体介质击穿因素1、水份含量、温度等。
2、压力↑水份变为溶解状，击穿电压升高3、纤维和其他杂质4、电场均匀程度a、纯净油改善电场均匀程度，击穿电压变化明显。
b、含杂质的油：时间↓，击穿电压提高，受电场影响小。
5、电压作用时间油间隙的击穿电压随电压的作用时间的增大而减小。
油的耐压实验加压1分钟，杂质的聚集，介质的发热所需时间。
油的净度及温度提高，电压作用时间对油的击穿电压影响减小。
三、提高液体介质击穿电压的措施。
1、过滤与干燥白土、硅胶处理或压滤机过滤2、祛气将油中气体赶出来，密封性好3、油和固体绝缘组合，防止小桥的形成，还可以改善电场分布a、覆盖层b、绝缘层，有耐电强度，阴止小桥形成更好的作用。
c、屏障：改善电场均匀程度，阻止小桥形成，也能提高油的Ub。
d、设多重屏障，长油道（长间隙）→短油道（短间隙）。
击穿电压Ub↑小桥不易形成，缩小变压器的体积、造价。
小结新课：电介质的击穿的过程、影响因素。
布置作业：板书设计：课题：第一章高电压绝缘教学目的：使学生对气体放电有一个基本的认识、培养专业兴趣。
通过学习应了解双层介质的电场分布；局部放电；应掌握沿面放电的有关内容。
重点：固体介质的击穿；沿面放电的有关内容。
难点：固体介质的击穿；双层介质的电场分布；局部放电；沿面放电。
组织教学：点名。
复习旧课：液体的电击穿、气泡击穿、悬浮粒子产生的击穿理论电介质的击穿的过程、影响因素引入新课：§1—4 固体的绝缘性能一、固体介质的击穿1、电击穿，固体介质在强电场作用下，碰撞游离，导致击穿。