高电压技术1(1)

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高电压技术_1绝缘部分

(2)计算用等效电路（或简化等效电路）（从工程实际测量出发）
2 1 2CP RP Geq R1k 1 (CP RP ) 2
CP Ceq C g 1 (CP RP ) 2
(3)相量图
——介质损耗角 ——功率因数角＋＝90°
Jr tg Jc
(4)损耗功率的表达式
2．研究对象：
电气设备的绝缘
①绝缘试验（固、液、气体）——在电场作用
下的电气物理性能和击穿的理论、规律。 ②高压试验——判断、监视绝缘质量的主要试验方法。
电力系统的过电压
③过电压及其防护——过电压的成因与限制
措施。
三．高电压技术在其它领域的应用： 1.医学上：利用高压脉冲体外碎石、治疗癌症； 2.农业：高压静电喷药，高电场诱发变异在育种上的应用； 3.环保：高压脉冲放电处理污水，电除尘技术； 4.军事上：大功率脉冲技术，电磁干扰、电子对抗； 5.其它工业：静电喷涂，高压设备制造等。
Ae
=f(T)
T

B T
或 R= f(T)
R 在测量电介质的电导或绝缘电阻时，必须注意温度。
§1.3 电介质的损耗
一. 电介质损耗的基本概念 1. 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。 2. 等值电路： (1) 细化等效电路（从物理概念出发） Rlk ——泄漏电阻，代表电导损耗。 Cg ——介质真空和无损耗极化所形成的电容，代表介质的无损极化。 R p ——有损耗极化形成的等效电阻. 代表各种 C p ——有损耗极化形成的等效电容. 有损极化
1 、 1 、G1、C1、U1——第一层介质的参数和电压；

《高电压技术》第一篇电介质的电气强度第八节沿面放电和污闪事故(“污秽”相关文档)共7张

2.91～3.45 (3.20～3.80)
3.10 （3.57）
3.10 （3.41）
注：括号内的数据为以系统额定电压为基准的爬电比距值。
六、污闪事故的对策
随着环境污染的加重、电力系统规模的不断扩大以及对供电可靠性的要求越来越高，防止电力系统中发生污闪事故已成为十分重要的课题。在现代电力系统中实际采 ●最容影易响发污生闪污电闪压的的气因用象素条的件防是雾污、闪露措、融施雪主和毛要毛有雨以下几项：
1.60 （1.84）
1.60 （1.76）
1.74～2.17
1.82～2.27
（2.00～2.50）（2.00～2.50）
2.00 （2.30）
2.00 （2.20）
2.17～2.78
2.27～2.91
（2.50～3.20）（2.50～3.20）
2.50 （2.88）
2.50 （2.75）
2.78～3.30 （3.20～3.80）
普通高等教育 “十二五” 国家规划教材
●●●定使调期用整或涂爬不料距定（期增的清大扫泄漏距离）电（爬随●各爬爬所在在注污随第电在所●爬由1电着污电电以污：秽着介污以电于气影现一影）比环秽比比在层的环质层在比污响代括响工污篇距境等距距工表导境的表工距闪污电号污秽程（污级（（程面电污电面程（是闪力内闪的c染所cc中电率染气电中c局及电系的电mmmm性的要常导越的强导常部压统数压////其质kkkk加求将率高加度率将电VVVV的中据的和自））））重的污一和重一污弧因实为因污动、爬层定介、定层不素际以素染电电表时质电时表断化采系程力比面，表力，面拉用统专度系距电泄面系泄电长的额业统值导漏沉统漏导的防定规率距积规距率过系污电模作离的模离作程闪压列的为越污的越为，措为教不监长秽不长监因施基材断测，量断，测此主准扩绝表越扩表绝电要的大缘面多大面缘压有爬以子电，以电子作以电及脏阻则及阻脏用下比对污的闪对的污时几距供供项值严阻阻严电电：。重值值重可可程越越程靠靠度大大度性性的，，的的的一绝绝一要个缘要缘个求特子求子特越征的越的征来参泄来泄参越数漏越漏数高。距高距。，离，离防是防是止影止影电响电响力污力污系闪系闪统电统电中压中压发的发的生重生重污要污要闪因闪因事素事素故。故。已已成成为为十十分分重重要要的的课课题题。。

高电压技术(第1章)

极化、电导和损耗：在外加电压相对较低（不超过最大运行电压）时，电介质内部所发生的物理过程。
这些过程发展比较缓慢、稳定，所以一直被用来检测绝缘的状态。此外，这些过程对电介质的绝缘性能也会产生重要的影响。
击穿：在外加电压相对较高（超过最大运行电压）时，电介质可能会丧失其绝缘性能转变为导体，即发生击穿现象。
离子式结构的固体电介质的体积电导则主要由离子在热运动影响下脱离晶格移动所形成。
影响固体电介质体积电导的主要因素电场强度
场强较低时，加在固体介质上的电压与流过的电流服从欧姆定律。场强较高时，电流将随电压的增高而迅速增大。
因固体介质发生碰撞游离的场强高，在发生游离前阴极就能发射电子，形成电子电导，故流过固体介质的电流不存在饱和区。温度
荷。
二、电介质极化的概念和极化的种类
极化：无论何种结构的电介质，在没有外电场作用时，其内部各个分子偶极矩的矢量和平均来说为零，电介质整体上对外没有极性。
当外电场作用于电介质时，会在电介质沿电场方向的两端形成等量异号电荷，就像偶极子一样，对外呈现极性，这种现象称为电介质的极化。
电介质极化的四种基本形式：
温度升高时，体积电导按指数规律增大。杂质
杂质含量增大时，体积电导也会明显增大。
固体电介质的表面电导主要是由附着于介质表面的水分和其他污物引起的。
固体电介质的表面电导与介质的特性有关：
亲水性介质，容易吸收水分，水分可以在其表面形成连续水膜，如玻璃、陶瓷就属此类。
憎水性介质，不容易吸收水分，水分只能在其表面形成不连续的水珠，不能形成连续水膜，如石蜡、硅有机物就属此类。
电负性相等或相差不大的两个或多个原子相互作用时，原子间则通过共用电子对结合成分子，这种化学键就称为共价键。

高电压技术——(一)

平行平板电极的电场
《高电压技术》第一讲 30
第一章气体放电的基本物理过程
第二节均匀电场中气体击穿的发展过程
1、非自持放电和自持放电
图1-2 测定气体中电流的回路示意图
图1-3 气体中电流和电压的关系——伏安特性曲线
《高电压技术》第一讲 31
第一章气体放电的基本物理过程
实验分析结果
➢ 当U<Ua
2）定性分析：气压越低，温度越高，扩散越快。
结论：电子的热运动速度大、自由行程长度大，所以其扩散速度比离子快得多。
《高电压技术》第一讲 16
第一章气体放电的基本物理过程
第一节带电粒子的产生和消失 1.1.2 带电粒子的产生
(1)原子的电离和激励
(2) 电离的四种形式
——按引起电离的外部能量形式不同，分为： 1）光电离 2）热电离 3）碰撞电离 4）电极表面电离
《高电压技术》第一讲 24
第一章气体放电的基本物理过程
第一节带电粒子的产生和消失
1.1.3 负离子的产生
➢ 附着：当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，而且也可能会发生电子与中性分子相结合形成负离子的情况。 ➢ 负离子产生的作用
负离子的形成并未使气体中带电粒子的数目改变，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。
定义：电子或离子与气体分子碰撞，将电场能传递给气体分子
引起的电离。它是气体中产生带电粒子的最重要的方式，主要是由电子完成。
条件：电子获得加速后和气体分子碰撞时，把动能传给后者，
如果动能大于或等于气体分子的电离能Wi，该电子就有足够的能量完成碰撞电离。碰撞电离时应满足以下条件：

高电压技术 (1)

介质极化种类：电子式极化（电子轨道发生变形，并相对正电荷的原子核产生位移，使作用中心不在重合）；离子式极化（正负离子相对位移形成的极化）；偶极式极化（在无外电场的作用下，偶极子正负中心不重合，其转向形成极化）；空间电荷式极化（又叫夹层式极化；在两种不同介质的夹层界面上出现的电荷积累过程）有损极化：偶极式极化，空间电荷式极化介质损耗：导电损耗；游离损耗；极化损耗大气对气体间隙击穿电压的影响及措施：因素：（1）相对密度不同时对击穿电压的影响（随密度升高而增大）（2）湿度不同时对击穿电压的影响（随之增大）（3）高海拔的影响（随之降低）。

措施：1、改善电场分布（1）改变电极形状；（2）利用空间电荷对电场的畸变作用；（3）极不均匀电场中屏障的采用2、削弱游离过程的措施：（1）高气压的采用;（2)强电负性气体的应用；（3）高真空的应用影响液体电介质击穿电压的因素及改善措施：因素：液体电介质自身的品质；温度；压力；电压作用时间；电场均匀程度。

措施：过滤；防潮；脱气；采用固体电介质。

影响固体电介质击穿电压的因素及改善措施：因素：电压作用时间；电压种类；电压作用的积累效应；受潮。

措施：改进制造工艺；改进绝缘设计；改善运行条件。

气体中带电质点的产生和消失有哪些方式：产生：碰撞游离；光游离，热游离；表面游离。

消失：带电质点的复合；扩展；附着。

流注理论与汤逊理论（低气压，短间隙，均匀电场）的不同：1、汤逊理论计算的放电时间较长2、汤逊理论的击穿电压与阴极材料有关，而流注理论则无关；3、根据汤逊理论，气体放电应在整个间隙中均匀连续的发展，而大气中击穿时会出现有分支的明亮通道。

伏秒特性曲线及其意义：同一波形、不同幅值的冲击电压下，间隙上出现的最大电压值和放电时间的关系曲线。

意义：在于保护设备与被保护设备的绝缘配合依据，使得被保护设备得到可靠保护。

自持放电的条件：（1）电压达到某一数值；（2）没有外界游离因数的影响也能放电湿度对均匀和极不均匀电场的影响：均匀电场中空气间隙的击穿电压随空气湿度的增加而略有增加，可忽略；极不均匀的电场中，空气间隙的击穿电压随空气湿度的增加而明显增加，由于湿度增加，更多水分子吸收附加电子形成较多的负离子，运动速度减慢，游离能力降低，从而使击穿电压升高。

高电压技术第一章第二节电子崩

的碰撞电离次数平均值。即是一个电子在单位长度行程内新电离出的电子数或正离子数。

注意： α必须是电子发生碰撞且电离的次数，若电子只发生
了碰撞没有导致电离则不能计入α中。
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第一节带电粒子的产生和消失
一．气体放电的概念
气体放电——气体中流通电流的各种形式。
1. 正常状态：优良的绝缘体。
在一个立方厘米体积内仅含几千个带电粒子,但这些带电粒子并不影响气体的绝缘。空气的利用：架空输电线路个相导线之间、导线与地线之间、导线与杆塔之间的绝缘；变压器相间的绝缘等。
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α过程的分析（电子崩的计算）
第二节电子崩
③ 途中新增的电子数或正离子数△n
n na n0 n0 (e αd 1)
na
④ 电子电流增长规律将式 n n0e x 两边乘以电子电荷qe
式中：I0—初始电子引起的初始电流

d
I I 0e αx
λe
e e e 式中：A、B—与气体种类有关的常数； E—电场强度； e e P—气体压力。
1

xi
xi
ui E
1

ui e E
APe
e
T P 1 当气温不变时， AP , Aui B
e ∝

BP E
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高电压技术(第1章)解析

《高电压技术》第3版常美生主编第一章电介质的极化、电导和损耗概述⏹电介质：指具有很高电阻率（通常为106~1019Ω·m）的材料。

⏹电介质的作用：在电气设备中主要起绝缘作用，即把不同电位的导体分隔开，使之在电气上不相连接。

⏹电介质的分类：按状态可分为气体、液体和固体三类。

其中气体电介质是电气设备外绝缘（电气设备壳体外的绝缘）的主要绝缘材料；液体、固体电介质则主要用于电气设备的内绝缘（封装在电气设备外壳内的绝缘）。

⏹极化、电导和损耗：在外加电压相对较低（不超过最大运行电压）时，电介质内部所发生的物理过程。

这些过程发展比较缓慢、稳定，所以一直被用来检测绝缘的状态。

此外，这些过程对电介质的绝缘性能也会产生重要的影响。

⏹击穿：在外加电压相对较高（超过最大运行电压）时，电介质可能会丧失其绝缘性能转变为导体，即发生击穿现象。

第一节电介质的极化一、电介质的极性及分类⏹分子键：电介质内分子间的结合力。

⏹化学键：分子内相邻原子间的结合力。

根据原子结合成分子的方式的不同，电介质分子的化学键分为离子键和共价键两类。

原子的电负性是指原子获得电子的能力。

电负性相差很大的原子相遇，电负性小的原子的价电子被电负性大的原子夺去，得到电子的原子形成负离子，失去电子的原子形成正离子，正、负离子通过静电引力结合成分子，这种化学键就称为离子键。

电负性相等或相差不大的两个或多个原子相互作用时，原子间则通过共用电子对结合成分子，这种化学键就称为共价键。

离子键中，正、负离子形成一个很大的键矩，因此它是一种强极性键。

共价键中，电负性相同的原子组成的共价键为非极性共价键，电负性不同的原子组成的共价键为极性共价键。

由非极性共价键构成的分子是非极性分子。

由极性共价键构成的分子，如果分子由一个极性共价键组成，则为极性分子；如果分子由两个或多个极性共价键组成，结构对称者为非极性分子，结构不对称者为极性分子。

分子由离子键构成的电介质称为离子结构的电介质。

高电压技术1

高电压技术1、极化的概念：当有外电场作用时，正负电荷受电场力作用，其相对位置发生变化，尽管内部正负电荷仍相互抵消，但正负电荷相对位置发生了变化，电介质的表面出现负电荷，这种现象称为电介质的极化。

2、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3、电导损耗的概念：电介质在电压作用下有能量损耗：一种是电导引起的损耗，另一种是由有损极化引起的损耗。

4、按照能量来源不同游离可分为：碰撞游离，光游离，热游离，表面游离5、气体中带电质点的消失：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。

6、电晕放电：稍不均匀电场中放电的特点与均匀电场中相似，在间隙击穿前能看不到有什么放电的迹象。

极不均匀电场中则不同，间隙击穿前在高场强区会出现蓝紫色的晕光，并发出“嘶嘶”的响声，称为电晕放电。

7、极性效应：对于电极形状不对称的极不均匀电场间隙，如棒-板间隙，棒的极性不同时，间隙的起晕电压和击穿电压各不相同，这种现象称为极性效应。

8、伏秒特性：一般用同一波形下，间隙上出现的电压最大值和间隙击穿时间的关系来表示间隙的冲击绝缘特性，此曲线称为间隙的伏秒特性。

9、提高气体间隙击穿电压的方法：一方面是改善电场分布，使之尽量均匀；另一方面是利用其他方法来削弱气体中的游离过程。

10、提高支柱绝缘子沿面闪络电压的方法：增高支柱绝缘子，即加大极间距离；装设均压环。

11、闪络概念：当带电体电位超过一定值时，常常在固体介质和空气的交界面上出现放电现象，这种沿着固体介质表面的气体发生的放电称为沿面放电，当其发展为贯穿性空气击穿时，称为沿面闪络，简称闪络。

12、操作冲击电压：电力系统在操作或发生事故时，因状态发生突然变化引起电感—电容回路的震荡产生过电压，称为操作冲击电压。

13、提高液体电解质击穿电压的方法：1提高及保持油的品质（过滤、防潮、祛气）2采用固体电解质降低杂质的影响（覆盖层、绝缘层、屏障）14、固体电介质的击穿机理：电击穿，热击穿，电化学击穿15、绝缘缺陷分为：集中性缺陷，分布性缺陷；绝缘试验：绝缘特性试验，绝缘耐压试验16、消除电场或减小电场干扰的措施：加设屏蔽，采用移相电源，倒相法17、电老化：电介质在电场的长时间作用下会逐渐发生某些物理、化学变化，从而引起电介质物理、化学和电等方面的性能劣化、，这种现象称为电老化。

大工11秋《高电压技术》在线作业一[1]

2. 根据巴申曲线，气压越高，击穿电压越高，与间隙距离无关.
A. 错误
B. 正确
正确答案：A
3. 为了防止导线出现电晕现象，最佳措施是增大线间距离。
A. 错误
B. 正确
正确答案：A
4. 介质平行板间放电各个阶段中包括非自持放电与自持放电两种状态。
A. 错误
B. 正确
正确答案：B
5. 一般来讲自持放电是气体间隙击穿的必要条件。
A. 错误
B. 正确
正确答案：B
6. 汤逊理论的气压与间隙的适用范围为低气压短间隙。
A. 错误
B. 正确
正确答案：B
7. 流注放电的特点是电离强度很大；传播速度很快；导电性能良好。
A. 错误
B. 正确
正确答案：B
8. 气体击穿电压与电场分布没有关系，电场越均匀，击穿电压越低。
A. 错误
B. 正确
正确答案：A
9. 电极材料和气压与间隙击穿电压无关。
A. 错误
B. 正确
正确答案：A
10. 当气体介质处于放电饱和阶段时，已经不再具有绝缘性。
A. 错误
B. 正确
正确答案：A
A. 光电离
B. 热电离
C. 碰撞电离
D. 表面电离
正确答案：ABCD
4. 下列电场属于对称电场的是（）。
A. 板一板
B. 板一棒
C. 棒一棒
球一球
正确答案：ACD
三,判断题
1. 当分子动能大于气体分子电离能时，就可能引起热电离现象。
A. 错误
B. 正确

高电压技术复习题与答案《一》

《高电压工程》（专科）复习题-学生一、填空题：1、所谓“过电压”是指电力系统中出现的对绝缘有危险的电压升高和电位差升高。

2、电力系统在发生雷击或进行操作时，输电线路的都可能产生以行波的过电压波，该波过程的本质是能量沿着导线传播的过程，即在导线周围逐步建立起电场和磁场的过程，也就是在导线周围空间储存电磁能的过程。

3、波阻抗Z是电压波与电流波之间的比例常数，它反映了波在传播过程中遵循储存在单位长度线路周围媒质中的电场能量和磁场能量一定相等的规律，所以Z是一个非常重要的参数。

4、电压波的符号取决于它的极性，而与电荷的运动方向无关。

5、过电压波在线路开路末端处的电压加倍，电流变零，这种电压加倍升高对线路的绝缘是很危险的。

6、过电压波在线路末端短路接地处的电流加倍，电压变零，该现象表明这时的全部能量都转化为磁场能量储存起来。

7、在波过程的分析中，可将入射波和波阻抗为Z的线路，用一个集中参数的等值电路来代替，其中电源电势等于电压入射波的两倍，该电源内阻等于线路波阻抗Z 。

这就是应用广泛的彼得逊法则。

8、彼得逊法则只适用于入射波必须是一条分布参数线路传播过来。

其次，只适用于节点A之后的任何一条线路末端产生的反射尚未回到A点之前的情况。

9、电力系统绝缘配合的根本任务是正确处理过电压和绝缘这一矛盾。

以达到任务安全，经济供电的目的。

10、变压器绕组中的波过程是以一系列振荡形式的驻波的方法来探讨的。

分析其过电压可能达到的幅值和波形是设计变压器绝缘结构的基础。

11、旋转电机绕组中的波过程与输电线路相似，该过程因大量折、反射而变得极其复杂，在工程分析中，常采用取平均值的方法的宏观处理方法分析之。

12、雷电放电是一种超长气隙的火花放电。

“云—地”间的线状雷的放电经过先导电，后放电回击等阶段完成的。

13、雷击于低接地电阻（≤30Ω）的物体时所流过雷击点的电流为雷电流，它的幅值I用来表示（即雷电的强度指标）。

14、在防雷计算中，可按不同的要求，采取双指数法、斜角法、斜角平顶法、半余弦法等不同的计算波形。

高电压技术1选择题(1)

一、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1.由于光辐射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2.解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用( )。

A.流注理论 B.汤逊理论 C.巴申定律D.小桥理论1．在大气条件下，流注理论认为放电发展的维持是靠（） A ．碰撞游离的电子 B ．光游离的光子 C ．热游离的离子D ．表面游离的电子2.先导通道的形成是以的出现为特征。

A ．碰撞游离B ．表面游离C ．热游离D ．光游离 3.电晕放电是一种。

A ．自持放电B ．非自持放电C ．电弧放电D ．均匀场中放电3．先导通道的形成是以______ _______的出现为特征。

（）A ．碰撞游离B ．表面游离C ．热游离D ．光游离 2. 某气体间隙的击穿电压U F 与PS 的关系曲线如图1所示。

当cm kpa PS ⋅⨯=76010131053时，U F 达最小值。

当cm kpa PS ⋅⨯⨯=76010131033时，击穿电压为U 0，若其它条件不变，仅将间隙距离增大到4/3倍，则其击穿电压与U 0相比，将（）A. 增高B. 降低C. 不变D. 不确定6、在棒-板间隙上加一电压，棒为正极性时的击穿电压比棒为负极性时的间隙击穿电压（）A 高B 低 C不变D不确定6、在棒-板间隙上加一电压，棒为负极性时的击穿电压比棒为正极性时的间隙击穿电压（）A 高B 低 C不变D不确定2.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.棒—板间隙，棒为正极 B.棒—板间隙，棒为负极 C.针—针间隙D.球—球间隙(球径50cm)2．极不均匀电场中的极性效应表明（） A ．负极性的击穿电压和起晕电压都高B ．正极性的击穿电压和起晕电压都高C ．负极性的击穿电压低和起晕电压高D ．正极性的击穿电压低和起晕电压高 2．气隙下操作冲击击穿电压最小值（） A ．比雷电冲击击穿电压高 B ．比工频交流击穿电压高C ．的临界波前时间随间距增大而增大D ．的临界波前时间随间距增大而减小9、影响气隙击穿机理的最大因素是（） A 气体的相对密度B极间距离C相对密度与极间距离的积 D 不确定10．与标准大气条件相比，当实际温度下降气压升高时，均匀电场气隙的击穿电压( ) A ．不变 B.降低C ．升高D.取决于湿度的变化4.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。

高电压技术第一章

稍不均匀场气隙击穿电压<均匀场气隙击穿电压
二.极不均匀电场中的电晕放电现象
极不均匀电场中，U 在气隙完全击穿以前在电极附近会发生电晕（暗蓝色晕光）晕光：是由电极表面电离区的放电过程造成的。电晕放电的电流强度与外加电压、电极形状、极间距离、气体性质和密度相关。
击穿电压排序（由高到低）：均匀场>D最小>较小>较大>最大>尖-板即D越大击穿电压越低（同气隙距离情况下）电晕放电的应用：静电除尘器、臭氧发生器、静电喷涂等。电晕放电的害处：引起功率损耗，产生放电脉冲，导致电磁干扰、噪声。防止电晕方法：采用分裂导线的方法
主要内容：一、改善电场分布二、削弱或抑制电离过程
一.改善电场分布
1.改进电极形状：增大电极[屏蔽罩、保护金具（绝缘子串上的保护金具）]的曲率半径，改善电极绝缘形状。 2.利用空间电荷改善电场分布（细线→周围形成均匀电晕层→可提高击穿电压） 3.极不均匀电场中采用屏障改善电场分布插入薄片固体绝缘材料（纸或纸板）作为屏障。(棒-棒需要设立两层屏蔽,为什么?) 最佳位置在x/d≈0.2处（只能提高气隙的稳态击穿电压，对暂态电压的作用较小）
自持放电的条件：ed
0dx 1 1 e 1 1

d
二、汤逊理论
4.汤逊理论
电子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使阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放电的必要条件。
（解释低气压短气隙中的放电现象）
三、巴申定律
②减小绝缘表面电阻，防止滑闪过早出现
二.固体介质表面有水膜时的沿面放电
洁净的瓷面被雨水淋湿时的沿面放电。由于水膜不均匀和不连续→有水膜的表面电导大，无水膜处电导小。 ↓ 闪络电压（湿闪电压）=40~50%干闪电压

高电压技术天津大学作业答案(1)

高电压技术复习题填空题（一）组1.高电压技术研究的对象主要是____________、__________和__________等。

答案：电气装置的绝缘、绝缘的测试、电力系统的过电压2. ________是表征电介质在电场作用下极化程度的物理量。

答案：相对介电常数3.按照气体分子得到能量形式的不同，气体分子可分为_______ 、_______和_______三种游离形式。

答案：碰撞游离、光游离、热游离4. 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。

答案：605. tgδ测量过程中可能受到两种干扰，一种是_______和_______。

答案：电场干扰、磁场干扰6.固体电介质电导包括_______电导和_______电导。

答案：表面、体积7.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。

答案：空间电荷8.气体放电现象包括_______和_______两种现象。

答案：击穿、闪络9.带电离子的产生主要有碰撞电离、______、______、表面电离等方式。

答案：光电离、热电离10、电压直角波经过串联电容后，波形将发生变化，变成波。

答案：指数11.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。

答案：集中性、分散性12.在接地装置中，接地方式可分为________、________、________。

答案：防雷接地、工作接地、保护接地13.输电线路防雷性能的优劣主要用________和_________来衡量。

答案：耐压水平、雷击跳闸率14、在极不均匀电场中，间隙完全被击穿之前，电极附近会发生，产生暗蓝色的晕光。

答案：电晕15、冲击电压分为和。

答案：雷电冲击电压操作冲击电压（二）组1、固体电介质的击穿形式有、热击穿和。

答案：电击穿、电化学击穿2、绝缘配合的最终目的是，常用的方法有、和。

答案：确定设备的绝缘水、惯用法、统计法、简化统计法3、要避免切空线过电压，最根本的措施就是要提高断路器的。

高电压技术--1-气体的放电特性

U0：均匀电场中，气体的自持放电的起始电压，
等于气隙的击穿电压Ub。
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。
由曲线可知，随pd的变化，击穿电压有最小值。该现象可由汤逊理论加以解释：形成自持放电需要达到一定的电离数d，而这又决定于碰撞次数与电离概率的乘机。
均匀场气隙在直流、工频电压作用下的击穿电压是相同的。
U b2.5 45 d6.66d
d=1～10cm时，击穿场强约为30kV/cm。
2. 稍不均匀电场中的击穿（1）球隙
a. d<D/4时，电场均匀，直流、交流和冲击电压击穿电压相同；
b. d>D/4时，电场不均匀程度增大，击穿场强下降，出现极性效应；
阴极电极表面由于光电离产生电子（起始电子）→电场作用 →向阳极运动→动能增大→发生碰撞电离→产生新电子→电子数量增多→电子崩
正离子→向阴极运动→加强阴极电场或与阴极碰撞→产生新电子→雪崩现象加剧→放电自持
2.三个系数作用：定量分析气隙中的放电过程 ➢α系数—电子沿电场方向运动1cm平均发生的碰撞电离次数—电子崩过程（α过程） ➢β系数—正离子沿电场方向运动1cm平均发生的碰撞电离次数—离子崩过程（β过程） ➢γ系数—折合到每个碰撞阴极表面的正离子，使阴极金属平均释放出的自由电子数—离子崩达到阴极后引起阴极发射二次电子的过程（γ过程）
“棒-棒”和“棒-板”空气间隙的直流击穿特性
（2）长气隙直流击穿特性特性与短气隙直流击穿特性
相同。可用于估算超高压直流输电
过程中对称布置和不对称布置所需的绝缘距离。 ➢正极性棒—板电极：4.5kV/cm ➢负极性棒—板电极：10kV/cm ➢棒—棒电极：5.4kV/cm

大工18春《高电压技术》在线作业1(满分答案)

T: 对
F: 错
正确答案:
(判断题) 8: 当分子的动能大于气体分子的电离能时,就可能引起表面电离。
T: 对
F: 错
正确答案:
(判断题) 9: 流注具有电离强度大、传播速度快、导电性能良好的特点。
T: 对
F: 错
正确答案:
(判断题) 10: 要维持自持放电,需新产生的电子数大于初始撞击用的电子数。
T: 对
F: 错
正确答案:
(判断题) 2: 一般情况下,空气间隙击穿电压随着海拔高度的增加而增大。
T: 对
F: 错
正确答案:
(判断题) 3: 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。
T: 对
F: 错
正确答案:
(判断题) 4: 当气体成分和电极材料一定时,气体间隙的击穿电压随距离减小而减小。
A: 改进电极形状
B: 采用低气压
C: 采用强电负性气体
D: 利用空间电荷改善电场分布
正确答案:
(单选题) 10: 一个正离子沿电场方向行进单位长度后发生的碰撞电离次数称为()。
A: α系数
B: β系数
C: γ系数
D: μ系数
正确答案:
(判断题) 1: 减小线间距离可以防止导线电晕现象。
正确答案:
(单选题) 4: 均匀电场中空气的电气强度大致为()kV/cm。
A: 15
B: 20
C: 30
D: 45
正确答案:
(单选题) 5: 下列关于汤逊理论说法不正确的是()。
A: 汤逊理论认为自持放电是气体间隙击穿的必要条件

高电压技术1(概述)

高电压技术
电力工业作为能源工业的主力而受到极大重视，在发达国家的能源消费比例中，电能占居前。
电压等级
电力的大容量和远距离传输，促使电压等级的不断提高。 1890 英国出现长度45km的10kV输电线路 1891 德国出现长达170km的15kV三相输电线路 100年多来世界上的输电电压提高了100倍。目前我国最高电压等级为1000kV。在高压输电行业中，习惯上称：低压 1KV以下 220V 380V 高压 1KV～250KV 6 10 35 110 220KV 超高压 250KV～750KV 330 500 750KV 特高压 1000kV以上 1000KV
高电压、高场强下的特殊问题
随着电力系统的不断发展，输电电压等级的不断提高，绝缘问题成为高压电气设备制造中的主要问题，对绝缘材料的绝缘性能，绝缘劣化的评估及实验方法的不断研究极其重要。
高电压存在着许多高电压技术问题如:电晕及其对通信的干扰，高压磁场对周围环境和人体影响系统过电压等绝缘问题没有可靠的绝缘,高电压高场强甚至无法实现。在一定的电压形式下,必须选择合理的绝缘材料,设计合理的绝缘结构。高电压试验问题高电压技术是一门工程性很强的学科, 试验是必不可少的.高电压试验面临诸如以下问题：如何产生高压？如何对电气设备进行高压试验？如何测量高压？
过电压保护问题
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、电力系统本身操作导致的操作过电压等。
为了保护电力系统中的电力设备，必须研究：各种过电压的特点及形成条件各种保护装置及其保护特性电压、绝缘、保护三者之间的绝缘配合
湖北省电力公司生产技能培训中心电磁环境问题电磁兼容：高电压高场强下各种电磁干扰信号更强，电磁兼容问题也更加突出。

高电压技术第一章第三节自持放电条件完美版PPT资料

物理意义：一个电子从阴极到阳极途中因电子崩（α过程）而造成的正离子数为 eαd－1 ，这批正离子在阴极上造成的二次自由电子数
极上造成的二次电子发射所产生（γ过程）应为γ (eαd－1 ) ，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。
电子数目迅速增加，如同冰山上发生雪崩一样，形成了电子崩
产生正离子和自由电子
原来的电子和新产生的电子继续移动，不断发生电子碰撞电离
电子数目迅速增加，如同冰山上发生雪崩一样，形成了电子崩
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第三节均匀电场中气体击穿的发展过程
电子崩——电子数按几何级数不断增多，像雪崩似的发展。从而形成的急剧增大的空间电子流。
电子崩的形状：“崩头大、崩尾小。” 电子发生电子碰撞后，电子的速度快，所以会大量的集中在崩头；正离子移动速度较慢，所以缓慢的移向崩尾。
第七节第二节
电放子电崩时的间和电冲击子电压数下—的气γ隙n击c穿(eαd－1)
d
提第出八气节隙二放沿电次面电放流电电和和子击污穿发闪电事压射故的计的算公形式成过程
设阴极表面单位时间内发射的电子数为nc
－理第论一认节产＝为n，生nc电c个带e总子α电电d的粒电碰子子撞子的电到产数离生达(和α为过消阳程：失，极n即a后第二，节所说的电子崩）为和产：正离生n子ce的撞α击d新阴极电n造c子成的数表面电每时离（产，γ过生会程一产）起个生主自一要作由个用电正子离的子同
⑵由外α过电程离和因电γ素过产子程生引一起崩个的初电）始流电子和正离子撞击阴极造成的表面电离（γ过程）起主要作用第一节带电粒子的产生和消失
当自持放电条件得到满足时，就会形成图解中闭环部分所示的循环不息的状态，放电就能自己维持下去。