高电压技术各章知识点
高电压技术速记版专题1-6
高电压技术速记版专题1-6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，希望些好。
大些好。
用作其它设备的绝缘介质时，希望小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。
高电压技术重要知识点
高电压技术重要知识点-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高电压技术各章知识点第一篇电介质的电气强度第1章气体的绝缘特性与介质的电气强度1、气体中带电质点产生的方式热电离、光电离、碰撞电离、表面电离2、气体中带电质点消失的方式流入电极、逸出气体空间、复合3、电子崩与汤逊理论电子崩的形成、汤逊理论的基本过程及适用范围4、巴申定律及其适用范围击穿电压与气体相对密度和极间距离乘积之间的关系。
两者乘积大于时,不再适用5、流注理论考虑了空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用，适用两者乘积大于时的情况6、均匀电场与不均匀电场的划分以最大场强与平均场强之比来划分。
7、极不均匀电场中的电晕放电电晕放电的过程、起始场强、放电的极性效应8、冲击电压作用下气隙的击穿特性雷电和操作过电压波的波形冲击电压作用下的放电延时与伏秒特性50%击穿电压的概念9、电场形式对放电电压的影响均匀电场无极性效应、各类电压形式放电电压基本相同、分散性小极不均匀电场中极间距离为主要影响因素、极性效应明显。
10、电压波形对放电电压的影响电压波形对均匀和稍不均匀电场影响不大对极不均匀电场影响相当大完全对称的极不均匀场：棒棒间隙极大不对称的极不均匀场：棒板间隙11、气体的状态对放电电压的影响湿度、密度、海拔高度的影响12、气体的性质对放电电压的影响在间隙中加入高电强度气体,可大大提高击穿电压，主要指一些含卤族元素的强电负性气体，如SF613、提高气体放电电压的措施电极形状的改进空间电荷对原电场的畸变作用极不均匀场中屏障的采用提高气体压力的作用高真空高电气强度气体SF6的采用第2章液体和固体介质的绝缘的电气强度1、电介质的极化极化：在电场的作用下，电荷质点会沿电场方向产生有限的位移现象，并产生电矩（偶极矩）。
介电常数：电介质极化的强弱可用介电常数的大小来表示，与电介质分子的极性强弱有关。
极性电介质和非极性电介质：具有极性分子的电介质称为极性电介质。
高电压技术复习
高电压技术复习《高电压技术》复习一.气体的绝缘强度了解气体放电的一般现象和概念；理解持续电压作用下均匀电场气体放电理论、不均匀电场中的气体放电特性；理解冲击电压下的气体放电特性；了解大气条件对气隙击穿电压的影响，掌握提高气隙击穿电压的具体措施。
1.基本概念自持放电:不需其它任何外加电离因素而仅由电场的作用就能维持的放电称为自持放电。
非自持放电:必须借助外加电离因素才能维持的放电则称之为非自持放电。
电晕放电:当所加电压达到某一临界值时，在靠近两个球极的表面出现蓝紫色的晕头，并发出“咝咝”的响声，这种局部放电现象称为电晕放电。
极性效应：在极不均匀电场中，高场强电极的不同，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的不同，以及间隙击穿电压的不同，称为极性效应。
50%冲击击穿电压（U50%）：用间隙击穿概率为50％的电压值来反映间隙的耐受冲击电压的特性。
汤逊放电理论和流柱理论的异同以及各自的适用范围：汤逊放电理论：当外施电压足够高时，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，则到达阳极并进入阳极的电子数为ea个(α为一个电子在电场作用下移动单位行程所发生的碰撞游离数；为间隙距离)。
因碰撞游离而产生的新的电子数或正离子数为(ea-1)个。
这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．若1个正离子撞击阴极能从阴极表面释放r个(r为正离子的表面游离系数)有效电子，则(ea-1)个正离子撞击阴极表面时，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。
即汤逊理论的自持放电条件可表达为r(ea-1)=1。
它的适用范围：汤逊理论是在低气压、Pd较小的条件下在放电实验的基础上建立的。
Pd过小或过大，放电机理将出现变化，汤逊理论就不再适用了。
通常认为，Pd>200cm·mmHg时，击穿过程将发生变化，汤逊理论的计算结果不再适用，但其碰撞电离的基本原理仍是普遍有效的。
高电压技术总复习
⾼电压技术总复习第⼀章电介质的极化、电导和损耗⼀、掌握电介质极化的基本形式及特点（1）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现象。
（2）电⼦位移极化：负电荷的作⽤中⼼与正电荷的作⽤中⼼不再重合主要特点：1、极化所需时间极短；2、极化具有弹性，不产⽣能量损耗；3、温度对极化的影响较⼩。
（3）离⼦位移极化：在外电场E作⽤下，正、负离⼦将发⽣⽅向相反的偏移，使平均偶极矩不再为零，介质呈现极化。
离⼦式极化的特点：1、极化过程极短；2、极化具有弹性，⽆能量损耗；3、温度对极化有影响：（4）偶极⼦极化：在外电场的作⽤下，偶极⼦受到电场⼒的作⽤⽽发⽣转向，顺电场⽅向作有规律的排列，靠电极两表⾯呈现出电的极性。
偶极⼦式极化的特点：1、极化所需时间极长，故极化与频率有较⼤的关系；2、极化属⾮弹性，有能量损耗；3、温度对极化影响很⼤：极性⽓体介质具有负的温度系数；（5）空间电荷极化：是带电质点（电⼦或正、负离⼦）的移动形成的。
最典型的空间电荷极化是夹层极化。
夹层极化的特点：1、极化所需时间长，故夹层极化只有在低频时才有意义。
具有夹层绝缘的设备断开电源后，应短接进⾏彻底放电以免危及⼈⾝安全，⼤容量电容器不加电压时也应短接；2、极化涉及电荷的移动和积聚，所以必然伴随能量损耗。
⼆、介质的相对介电常数ε0 ——真空的介电常数=8.86×10-14F/cm三、掌握电介质损耗的基本概念、介质损耗因数tanδ概念采⽤介质损耗⾓正切tanδ作为综合反映电介质损耗特性优劣的⼀个指标，测量和监控各种电⼒设备绝缘的tanδ值已成为电⼒系统中绝缘预防性试验的最重要项⽬之⼀。
第⼆章⽓体放电的物理过程⼀、掌握⽓体中带电粒⼦的产⽣和消失1 ⽓体中带电质点的产⽣途径：电⼦获得⾜够的能量跳出最外层轨道，成为⾃由电⼦。
产⽣带电离⼦的过程称为电离（游离），它是⽓体放电的⾸要前提。
⼀是⽓体本⾝发⽣电离（游离）；⼆是⽓体中的固体或液体⾦属发⽣表⾯电离（游离）。
高电压技术复习要点
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。
高电压技术(详细版)
1. 气体中带点质点的产生，激发与游离2. 游。
离的方式有：碰撞游离、光游离、热游离和表面游离。
3. 由碰撞银翼的游离称为碰撞游离。
气体在热状态下引起的游离过程称为热游离。
电子从金属电极表面逸出来的过程称为表面游离4。
. 导致带点质点从游离区域消失或者削弱的过程称为去游离。
去游离的方式：带点质点的扩散，带点质点的复合以及电子的附着效应5。
. 汤逊放电理论认为放电起始于有效电子通过碰撞形成电子崩，通过正离子撞击阴极，不断从阴极金属表面溢出自由电子来弥补引起电子碰撞游离所需的有效电子。
适用于低气压、短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象6。
. 气体间隙的击穿电压 UF 是气体压力 P 和间隙距离S 乘积的函数 ,这一规律称为巴申定律7. 流注理论认为放电起始于有效电子通过碰撞形成电子崩，形成电子崩后，由于正负空间电荷对电场的畸变作用导致正负空间电荷的复合，复合过程中所释放的光能又引起光游离，光游离结果所得到的自由电子又引起新的碰撞游离，形成新的电子崩且汇合到最初电子崩中构成流注通道。
适用于大气压下，非短间隙均匀电场中的气体放电过程和现. 电子崩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 4 个自由子。
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9。
. 非自持放电：当外加电压较低时，只有由外界电离因素所造成的带电粒子在电场中运动而形成气体放电电流，一旦外界电离作用停止，气体放电现象即随之中断，这种放电称为非自持放1电0. U50%就是在该冲击电压作用下，放电的概率为50%。
其可用来反应绝缘耐受冲击电压的能力11. 。
同一波形。
不同幅值的冲击电压作用下，间隙上出现的电压最大值和放电时间的关系曲线称为间隙的伏秒特性曲线。
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。
高电压技术重点知识整理(6页)
1.电介质的极化：1.）电子位移极化 电介质中的带点质点在电场作用下沿电场方向做有限位移，无能量损耗2.）离子位移极化 有极微量的能量损耗3.）转向极化4.）空间电荷极化2.电介质的介电常数代表电介质极化程度（气体D=1 水D=81 蓖麻油 D=4.2）3.电介质的电导与金属电导的区别：1.）形成电导电流的带电粒子不同（金属导体：自由电子，电介质：离子）2.）带电粒子数量上的区别4.影响液体介质电导的因素：温度，电场强度。
5.电介质中的能量损耗：δωδωεCtg U V tg E pV P 22=== 6.tg δ：介质损耗角，绝缘在交变电压作用下比损耗大小的特征参数 7.四种形式电离的产生：撞击电离 光电离 热电离 表面电离 8.气体中带电质点的消失：1.）带电质点收电场力的作用流入电极并中和电量2.）带电质点的扩散3.）带电质点的复合9.自持放电：当场强超过临界场强cr E 值时，这种电子崩已可仅由电场的作用而自行维持和发展，不必再有赖于电离因素，这种性质的放电称为自持放电。
10.汤森德理论只是对较均匀电场和S •δ较小的情况下适用。
11.物理意义：一个电子从阴极到阳极途中因为电子崩（ɑ过程）而造成的正离子数为1-de α这批正离子在阴极上造成的二次自由电子数（r 过程）应为：)1(-de r α如果它等于1就意味着那个初始电子有了一个后继电子从而使放电得以自持。
12.帕邢定律：在均匀电场中，击穿电压b U 与气体相对密度δ，极间距离S 并不具有单独的函数关系，而是仅与他们的积有函数关系，只要S ⋅δ的乘积不变，b U 也就不变。
13.流柱放电流程：有效电子（经碰撞游离）——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（流柱）——由阳极向阴极（阳极流柱）或由阴极向阳极（阴极流柱）击穿14.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，他与其他形式的放电有本质的区别，电晕放电的电流强度并不取决于电源电路中的阻抗，而取决于电极外气体空间的电导，即取决于外施电压的大小，电极形状，极间距离，气体的性质和密度等。
高电压技术各章知识点
2 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。 直流高电压在其他科技领域也有厂泛的应用，其 中包括静电喷漆、静电纺织、静电除尘、X射线发生 器、等离子体加速以及原子核物理研究中都使用直流 高压作为电源。
试验变压器容量一般不大 外观上的特点：油箱本体不大而其高压套管又
长又大。 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,节省制造费用。 输出电压波形很难做到是正负半波对称的正弦
波形，需要采取措施加以修正。
试验变压器串级装置
液体电介质损耗和温度、频率之间的关系
4、液体电介质的击穿
纯净液体介质的电击穿理论
纯净液体介质的气泡击穿理论 工程用变压器油的击穿理论 5、影响液体电介质击穿的因素 油品质、温度、电压作用时间、电场均匀程度、压力 6、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
7、固体电介质的击穿 电击穿、热击穿、电化学击穿的击穿机理及特点
W
1 2
qUi
其中 q为视在放电量，U i 为局部放电起始电压。
局部放电测量的脉冲电流法
三种回路的基本目的都是使在一定电压作用下 的被试品中产生的局部放电电流脉冲流过检测阻抗， 然后把检测阻抗上的电压或电压差（桥式）加以放 大后送到检测仪器P（示波器、峰值电压表、脉冲 计数器）中。
所测得的脉冲电压峰值与试品的视在放电量成 正比，经过适当的校准，就能直接读出视在放电量 （pC)。
高电压知识点汇总
高电压知识点汇总一、气体放电的基本概念。
1. 气体放电。
- 气体中流通电流的各种形式统称为气体放电。
在正常状态下，气体是良好的绝缘体，但在一定条件下（如高电压、强电场等），气体中会出现导电现象。
- 气体放电可分为自持放电和非自持放电。
非自持放电需要依靠外界电离因素（如紫外线、宇宙射线等）才能维持导电；自持放电一旦形成，即使外界电离因素消失，放电仍能持续。
2. 汤逊理论。
- 适用于低气压、短间隙均匀电场中的气体放电。
- 主要观点：电子崩和正离子撞击阴极产生二次电子发射是气体自持放电的主要机制。
- 汤逊第一电离系数α：表示一个电子在沿电场方向运动1cm的过程中与气体分子发生碰撞电离的次数。
- 汤逊第二电离系数β：表示一个正离子撞击阴极表面时产生的二次电子数。
- 根据汤逊理论，自持放电的条件为：e^α d=1+(α)/(β)（d为电极间距）。
3. 流注理论。
- 适用于高气压、长间隙、不均匀电场中的气体放电。
- 主要观点：电子崩发展到足够强时，电子崩中的空间电荷会使电场发生畸变，产生局部强电场，从而引发光电离，形成流注。
流注不断发展贯穿两极间的间隙，导致气体击穿。
- 与汤逊理论的区别：汤逊理论没有考虑空间电荷对电场的畸变作用，而流注理论强调了空间电荷和光电离在放电过程中的重要性。
二、液体和固体介质的电气特性。
1. 液体介质的电气特性。
- 极化。
- 液体介质在电场作用下会发生极化现象。
极化类型主要有电子式极化、离子式极化和偶极子极化。
- 电子式极化：电子云相对于原子核的位移产生的极化，其特点是极化建立时间极短（10^-15sim10^-16s），极化过程中不消耗能量。
- 离子式极化：离子晶体中正负离子在电场作用下的相对位移产生的极化，建立时间约为10^-13s，极化过程中也基本不消耗能量。
- 偶极子极化：极性分子在电场作用下沿电场方向取向产生的极化，建立时间较长（10^-10sim10^-2s），极化过程中消耗能量。
(完整)高电压重点知识复习
第一章 电介质的电气强度第一节平均自由行程长度：单位行程中的碰撞次数Z 的倒数λ。
影响因素：气体分子的半径、温度、气压。
迁移率：E vk =，表示带电粒子在单位场强（m /1V ）下沿电场方向的漂移速度。
电离：产生带电粒子的物理过程，气体放电的首要前提。
使基态原子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能，外界能量必须大于电离能才能使电离发生。
四种电离方式：光电离、热电离、碰撞电离、电极表面的电离其中引起碰撞电离的条件为i e W Ex q ≥。
电极表面的电离的四种方式：正离子撞击阴极表面、光电子发射、热电子发射、强场发射。
负离子的形成：当电子与气体分子碰撞时，有可能引起碰撞电离而产生出正离子和新电子，也可能会发生电子和中性分子结合形成负离子（称为附着）。
对放电的形成起什么作用及其原因：负离子的形成并没有使气体中的带电粒子数改变，但却能使自由电子数减少，因而对气体放电的发展起抑制作用。
带电粒子的消失三种形式：1.在电场驱动下作定向运动，到达电极时消失于电极上而形成外电路中的电流2.因扩散现象而逸出气体放电空间3.带电粒子的复合第二节发生电子崩后抵达阳极的电子数：d a e n n α0= 电子碰撞电离系数E BPApe -=α，表明该系数与场强和气压有关。
场强很大时，α急剧增大，气压过大或过小时α都较小。
（电子碰撞电离系数越大击穿电压越低）第三节汤逊放电的γ过程及汤逊放电全过程：（1）正离子撞击到阴极表面发生表面电离，使阴极释放出二次自由电子的过程称为γ过程（2）在电极的气隙中，因外界电离因子产生出自由电子，这些自由电子在电极两端电压的作用下向阳极移动，当空间的电场强度足够大，这些电子将引起碰撞电离，产生出新的电子，新的电子又将引发碰撞电离，如此持续就会产生电子崩。
在碰撞电离过程中产生的正离子在电场的作用下撞击阴极，当场强足够大时，初始电子崩的正离子能在阴极上产生的新电子数大于或等于由外界电离因子产生的电子，那么即使除去外界电离因子的作用，放电也能够自持。
高电压总复习
1）在光照下，电子在强电场的作用下，形成电子 崩，初崩发展到阳极时，电子迅速与阳极中和； 2）离子的速度较慢，暂留的正离子加强了正离子 与阴极之间的电场，并使之畸变，同时放出大量的 光子；
3）光子又电离了附近的气体，形成二次电子崩， 二次电子崩的电子迅速移向阳极方向，在正电荷区 域内形成正负带电粒子混合通道，这个电离通道称 流注。流注端部又有二次电子崩留下的正电荷，进 一步加强了电场，促使更多的新电子崩相继产生并 与之汇合，使流注向前发展； 4）最后，流注发展到阴极，将两极接通，导致气 隙空气被击穿。
五、绝缘配合
1.绝缘配合的概念 2.绝缘配合惯用法 3.输变电设备绝缘水平的确定 4.架空线路绝缘水平的确定
泄漏距离和泄漏比距 各种过电压下绝缘子片数的计算
1.泄露距离：沿绝缘表面测得的两个导电零 部件之间或导电零部件与设备 界面之间的最短距离。（cm） 2. 泄露比距：外绝缘相-地之间的泄露距离与 系统最高工作电压之比，即单 位电压下绝缘子表面的泄露距 离。（cm/kV）
三、流注理论
流注发展过程
初始电子崩（电子崩头部电子数达到一定数量） →
电场畸变和加强 → 电子崩头部正负空间电荷复合 →放射大量光子 → 光电离 →崩头处二次电子（光 电子）→（向正空间电荷区运动）碰撞游离 → 二 次电子崩 →（二次电子崩电子跑到初崩正空间电荷
区域）流注发展到阴极，气隙被击穿
流注的形成过程
清洁的悬式绝缘子
Ⅱ 破坏性试验
一、工频高压试验 1.产生工频高压的方法
试验变压器 串联谐振
2.试验变压器：电流 I S w C U 109 A
容量 PS w C U 2 109 kVA
第五部分 高电压技术
（3）利用夹层极化可以判断绝缘受潮的情况。例如，水分侵入电介质后，使材料的介电常数增大，同时水分能增强夹层式极化作用，因此，通过测量材料的相对介电常数，就能判断电介质受潮程度。
在外电场作用下，原子外层电子轨道相对于原子核产生位移，其正、负电荷作用中心不再重合，对外呈现出一个电偶极子的状态，这就是电子式极化。
E=0←E
(a)(b)
（a）极化前；（b）极化后
耗，弹性极化。
2、离子式极化
具有离子结构的绝缘介质，在外电场作用下，正、负离子偏移其平衡位置，作用中心不再重合，使整个分子呈现极性，这种极化称为离子式极化。
（2）如果吸收过程缓慢，那么在去掉外加电压后，电介质内部的吸收电荷被释放出来也同样缓慢。
（3）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。
5、介电常数
介电常数ε是表征电介质在电场作用下极化程度的物理量。
图2-6
相对介电常数：
6、电介质极化在工程实际中的应用
（1）作电容的材料的介电常数要大；用作其他电气设备的绝缘介质，则希望εr小些。
说明：
（1）通常不用有功功率P来表示介质品质好坏，因为P值与试验电压的平方和电源频率成正比，与试品电容量等因素有关，不同试品之间难以进行比较。
（2）介质损失角正切tanδ与试验电压、试品电容量无关，完全取决于被试品的内在特性，故常用来判断介质的品质,即在交流电压下的损耗大小。
作为绝缘介质，其tanδ越小,损耗越小,品质越好。
高电压技术最全总结
由光辐射引起气体原子（或分子）的游离称为光游离
（3）热游离
因气体分子热运动状态引起的游离称为热游离。
其实质仍是碰撞游离和光游离，能量来源不同而已。
（4）表面游离 ——放在气体中的金属电极表面游离出自由电子的现象
逸出功：使电子从金属便面逸出所需要的功
金属表面游离的途径
（1）正离子撞击阴极
（2）光电子发射
（1）碰撞游离
1 2
mv2
=
eEx
≥ Wi
条件：x ≥ Ui E
当带电质点具有的 动能积累到一定数值后，在与气体 原子（或分子）发生
碰撞时，可以使后者产生游离，分裂成正离子和电子，这种由碰撞而引起的游
离称为碰撞游离
当原子或分子有可 能在外界给予的能量小于电离能但 大于激励能时发生的
激励称为分级电离
（2）光游离
第 1 章 气体的绝缘强度 1.1 气体放电的基本物理过程 1.1.1 气体中带电质点的产生和消失 气体电介质的放电特性 绝缘介质：气体、固体、液体及其复合介质 空气在强电场下放电特性：
气体在正常状态下 是良好的绝缘体，在一个立方厘米 体积内仅含几千个带 电粒子，但在高电压下，气体从少量电符会突然产生大量的电符，从而失去绝 缘能力而发生放电现象。气体由绝缘状态突变为良导电状态过程称为击穿。 放电形式：
1
（3）强场发射（冷发射） （4）热电子发射
一些金属的逸出功（eV）
金属
逸出功
铝
1.8
银
3.1
铜
3.9
铁
3.9
氧化铜
5.3
气体中负离子的产生
电子与气体分子或 原子碰撞时，不但有可能发生碰撞 电离产生正离子和电
子，也有可能发生电子附着过程形成负离子。
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。
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2、电介质的电导 泄漏电流和绝缘电阻 气体的电导: 主要来自于外界射线使分子发生电离和强电场作 用下气体电子的碰撞电离 液体的电导: 离子电导和电泳电导 固体的电导： 离子电导和电子电导
3、电介质的损耗 介质损耗针对的是交流电压作用下介质的有功 功率损耗 电介质的并联与串联等效回路 介质损耗一般用介损角的正切值来表示 气体、液体和固体电介质的损耗 液体电介质损耗和温度、频率之间的关系
W = 1 qU 2
i
U 其中 q 为视在放电量， i 为局部放电起始电压。
局部放电测量的脉冲电流法
三种回路的基本目的都是使在一定电压作用下 的被试品中产生的局部放电电流脉冲流过检测阻抗， 然后把检测阻抗上的电压或电压差（桥式）加以放 大后送到检测仪器P（示波器、峰值电压表、脉冲 计数器）中。 所测得的脉冲电压峰值与试品的视在放电量成 正比，经过适当的校准，就能直接读出视在放电量 （pC)。
11、气体的状态对放电电压的影响 湿度、密度、海拔高度的影响 12、气体的性质对放电电压的影响 在间隙中加入高电强度气体,可大大提高击穿电 压，主要指 一些含卤族元素的强电负性气体， 如SF6
13、提高气体放电电压的措施 电极形状的改进 空间电荷对原电场的畸变作用 极不均匀场中屏障的采用 提高气体压力的作用 高真空 高电气强度气体SF6的采用
局部放电的测量方法 当电气设备内部绝缘发生局部放电时，将伴随着 出现许多现象。有些属于电的，例如电脉冲、介质 损耗的增大和电磁波辐射，有些属于非电的，如光、 热、噪音、气体压力的变化和化学变化。这些现象 都可以用来判断局部放电是否存在，因此检测的方 法也可以分为电的和非电的两类。 目前得到广泛应用而且比较成功的方法是电的 方法，即测量绝缘中的气隙发生放电时的电脉冲。 它不仅可以判断局部放电的有无，还可以判定放电 的强弱。
表征局部放电的三个基本参数 视在放电量 q
q ≈ C a ∆U a
其中 C a 为试品电容，∆Ua 为气隙放电时，试品两端的 压降。
电容Cb上的电荷增量。
q 既是发生局部放电时试品Ca所放掉的电荷，也是
放电重复率（ N ） 在选定的时间间隔内测得的每秒发生放电脉冲的平 均次数 放电能量（ W ） 指一次局部放电所消耗的能量。
高压试验变压器的特点 试验变压器本身应有很好的绝缘，但绝缘裕度 小，试验过程中要严格限制过电压。 试验变压器容量一般不大 外观上的特点：油箱本体不大而其高压套管又 长又大。 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,节省制造费用。 输出电压波形很难做到是正负半波对称的正弦 波形，需要采取措施加以修正。
第4章 电气绝缘高电压试验
绝缘的高电压试验 在高压试验室用工频交流高压、直流高压、雷电 冲击高压、操作冲击高压等模拟电气设备的绝缘在 运行中受到的工作电压，用以考验各种绝缘耐受这 些高电压作用的能力。 特点 具有破坏性试验的性质。 一般放在非破坏性试验项目合格通过之后 进行，以避 免或减少不必要的损失。
工频高压试验的实施方法 按规定的升压速度提升作用在被测试品TO上的电压， 直到等于所需的试验电压U为止，这时开始计算时间。 为了让有缺陷的试品绝缘来得及发展局部放电或完 全击穿，达到U后还要保持一段时间，一般取一分钟。 如果在此期间没有发现绝缘击穿或局部损伤（可通 过声响、分解出气体、冒烟、电压表指针剧烈摆动、 电流表指示急剧增大等异常现象作出判断）的情况， 即可认为该试品的工频耐压试验合格通过。
第二篇 电气设备绝缘试验
第3章 绝缘的预防性试验
1、绝缘电阻与吸收比的测量 用兆欧表来测量电气设备的绝缘电阻 吸收比K定义为加压60s时的绝缘电阻与15s时的绝 缘电阻比值。 K恒大于1，且越大表示绝缘性能越好。 大容量电气设备中，吸收现象延续很长时间，吸收 比不能很好地反映绝缘的真实状态，可用极化指数 再判断。 测量绝缘电阻能有效地发现总体绝缘质量欠佳；绝 缘受潮；两极间有贯穿性的导电通道；绝缘表面情 况不良。
6 绝缘状态的综合判断
绝缘预防性试验中的种种非破坏试验项目，对揭 示绝缘中的缺陷和掌握绝缘性能的变化趋势，各具 有一定的功能，也各有自己的局限性。 同一项目用于不同设备时的的效果也不尽相同。 不能孤立地根据某一项试验结果对绝缘状态下结 论，必须将各项试验结果联系起来综合分析，并考 虑被试品的特点和特殊要求，方能作出正确的判断 若某一试品的各项试验均顺利通过，一般可认为 绝缘状态良好。
工频高压试验的基本接线图 以试验变压器或其串级装置作为主设备的工频高压 试验（包括耐压试验）的基本接线如下图所示。试验变 压器的输出电压必须能在很大的范围内均匀地加以调节， 所以它的低压绕组应由一调压器来供电。
工频高压试验的基木接线图 AV一调压器 PV1一低压侧电压表 T一工频高压装置 R1一变压器保护电阻 TO一被测试品 R2一测量球隙保护电阻 PV2一高压静电电压表 F一测量球隙 Lf一Cf一谐波滤波器
第2章 液体和固体介质的绝缘的电气强度
1、电介质的极化 极化： 在电场的作用下，电荷质点会沿电场方向产生有 限的位移现象，并产生电矩（偶极矩）。 介电常数： 电介质极化的强弱可用介电常数的大小来表示， 与电介质分子的极性强弱有关。 极性电介质和非极性电介质： 具有极性分子的电介质称为极性电介质。 由中性分子构成的电介质。 极化的基本形式 电子式、离子式（不产生能量损失） 转向、夹层介质界面极化（有能量损失）
4、液体电介质的击穿 纯净液体介质的电击穿理论 纯净液体介质的气泡击穿理论 工程用变压器油的击穿理论 5、影响液体电介质击穿的因素 油品质、温度、电压作用时间、电场均匀程度、压力 6、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
7、固体电介质的击穿 电击穿、热击穿、电化学击穿的击穿机理及特点 8、 影响固体电介质击穿电压的主要因素 电压作用时间 温度 电场均匀程度 受潮 累积效应 机械负荷 9、组合绝缘的电气强度 “油-屏障”式绝缘 油纸绝缘
1 工频高电压试验
工频高电压试验不仅仅为了检验绝缘在工频交流 工作电压下的性能，也用来等效地检验绝缘对操作 过电压和雷电过电压地耐受能力。 在试验中可能会导致绝缘内部的累积效应,在一定 程度上损伤绝缘 试验电压数值的确定是关键,过高对设备绝缘造成 损伤大,考核过于严格;过低不足以发现设备缺陷
工频高电压的产生 通常采用高压试验变压器或其串级装置来产生。 对电缆、电容器等电容量较大的被试品，可采用 串联谐振回路来获得试验用的工频高电压。 工频高压装置是高压试验室中最基本的设备，也 是产生其他类型高电压的设备基础部件。
高电压技术各章 知识点
第一篇
电介质的电气强度
第1章 气体的绝缘特性与介质的电气强度
1、气体中带电质点产生的方式 热电离、光电离、碰撞电离、表面电离 2、气体中带电质点消失的方式 流入电极、逸出气体空间、复合 3、电子崩与汤逊理论 电子崩的形成、汤逊理论的基本过程及适用 范围
4、巴申定律及其适用范围 击穿电压与气体相对密度和极间距离乘积之间的关 系。两者乘积大于0.26cm时,不再适用 5、流注理论 考虑了空间电荷对原有电场的影响和空间光电离 的作用，适用两者乘积大于0.26cm时的情况 6、均匀电场与不均匀电场的划分 以最大场强与平均场强之比来划分。
7、极不均匀电场中的电晕放电 电晕放电的过程、起始场强、放电的极性效应 8、冲击电压作用下气隙的击穿特性 雷电和操作过电压波的波形 冲击电压作用下的放电延时与伏秒特性 50%击穿电压的概念
9、电场形式对放电电压的影响 均匀电场无极性效应、各类电压形式放电电压基 本相同、分散性小 极不均匀电场中极间距离为主要影响因素、极性效 应明显。 10、电压波形对放电电压的影响 电压波形对均匀和稍不均匀电场影响不大 对极不均匀电场影响相当大 完全对称的极不均匀场： 棒棒间隙 极大不对称的极不均匀场：棒板间隙
局部放电测量的非电检测法
噪声检测法 光检测法
5 电压分布的测量 在工作电压的作用下，沿着绝缘结构的表面会有 一定的电压分布。 表面比较清洁时，其分布规律取决于绝缘结构本 身的电容和杂散电容 表面染污受潮时，分布规律取决于表面电导。 通过测量绝缘表面上的电压分布亦能发现某些绝 缘缺陷。 测量电压分布最适用于那些由一系列元件串联组 成的绝缘结构。（悬式绝缘子串，支柱绝缘子柱）
三比较方法 若个别试验项目不合格，达不到规程的要求，可使 用三比较方法。 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 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 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
4、局部放电的测量 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。
局部放电的影响： 放电产生的带电粒子不断撞击绝缘，有可能破坏绝 缘高分子的结构，造成裂解 放电能量产生的热能使绝缘内部温度升高而引起热 裂解 在局部放电区，强烈的离子复合会产生高能辐射线， 引起材料分解，例如使高分子材料的分子结构断裂 气隙中如含有氧和氮，放电可产生臭氧和硝酸等强 烈的氧化剂和腐蚀剂，使纤维、树脂、浸渍剂等材料 发生化学破坏
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
直流高压试验的基本接线
若高压静电电压表PV2 量程不够,可改为球隙、 高值电阻串接微安表 或高阻值直接分压器 来测量高压
直流高压试验的特点 最常见的直流高压试验为某些交流电气设备 （油纸绝缘高压电缆、电力电容器、旋转电机等） 的绝缘预防性试验。 和交流耐压试验相比主要有以下一些特点： 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，可以做 的很轻巧，便于现场试验。 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。