高电压技术复习资料
高电压技术总复习
4、雷电50%冲击击穿电压、静态击穿电压 极不均匀电场中的放电过程:1、正极性(正棒-负板)、负极性(负棒-正板)2、长气隙(S>1m)的击穿。
第五节 提高气体介质电气强度的方法
在沿面放电界面三种电场分布中 ,沿面放电情况:
第二章 液体、固体介质的电气特性
一、电介质的极化 电介质的相对介电常数εr:
二、电介质的电导 电介质电导分为离子电导、电子电导
三、电介质的损耗 介质损耗的基本形式:电导损耗、极化损耗 介质损耗角正切tg
四、液体介质、固体介质的击穿 影响液体介质击穿电压的因素、减少液体介质中杂
提高气体介质电气强度有两种途径:
P15-16 绝缘电阻、吸收比
接地可分为工作接地、保护接地与防雷接地 第三章 电气设备绝缘预防性试验
3、空气间隙在冲击电压下的击穿 均匀电场气隙的击穿、稍不均匀电场气隙的击穿、极不均匀电场中的击穿的特点;
局部放电的测量及检测方法
1.2/50us 雷电冲击电压的标准波形 第一节 汤逊理论和流注理论
1、自持放电与非自持放电 必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电 不需其他任何加外电离因素而仅由电场的作用就能
自行维持的放电称为自持放电 2、汤逊理论
α过程、β过程、γ过程——系数 只有α过程,放电不能自持。 自持放电条件: 一个电子走完全程以后,所产生的正 离子到达阴极以后,只要它撞出来的电子数目大于等于1, 就可以抵偿到刚消失的那个电子,放电就能达到自持。
冲击电压:雷电冲击电压和操作冲击电压 18、在绝缘耐压试验中,三台串联高压实验变压器:容量、电压的关系
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。
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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
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:________、______、__________、_________。
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。
高电压技术总结复习资料
一、填空和概念说明1、电介质:电气设备中作为绝缘运用的绝缘材料。
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平安电压。
6、游离:电介质中带电质点增加的过程。
7、去游离:电介质中带电质点削减的过程。
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、强场放射:电场力干脆把电极中的电荷加入电介质产生的游离。
12、二次电子放射: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,最终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渐渐失去绝缘实力的过程。
26、汲取比: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望见闪电的天数。
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。
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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。
高电压技术 复习资料
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。
高电压技术复习资料
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)。
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》资料
本科11级电气《高电压技术》复习资料第一部分电介质的放电理论一、选择题1) 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2) 先导通道的形成是以 C 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 。
A.自持放电 B.非自持放电 C.电弧放电 D.均匀场中放电 ......第二部分电气设备的高电压试验一、选择题1) 下面的选项中,非破坏性试验包括_ADEG_____,破坏性实验包括_BCFH_____。
A. 绝缘电阻试验B.交流耐压试验C.直流耐压试验D.局部放电试验E.绝缘油的气相色谱分析F.操作冲击耐压试验G.介质损耗角正切试验H.雷电冲击耐压试验2) 用铜球间隙测量高电压,需满足那些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度?ABCD......第三部分电力系统过电压1) 波在线路上传播,当末端短路时,以下关于反射描述正确的是__B____。
A.电流为0,电压增大一倍B.电压为0,电流增大一倍C.电流不变,电压增大一倍D.电压不变,电流增大一倍2) 下列表述中,对波阻抗描述正确的是__B____。
A.波阻抗是前行波电压与前行波电流之比B.对于电源来说波阻抗与电阻是等效的C.线路越长,波阻抗越大D.波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关高电压技术复习题三、简答题1、气体击穿:气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。
2、沿面闪络: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。
3、气体击穿:气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。
4、沿面闪络: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。
5、辉光放电:当气体电压较低,放电回路电源功率较小,外施电压增到一定值时,气体间隙突然放电并使整个间隙发亮,这种放电形式称为辉光放电。
高电压技术复习
高电压技术复习以下内容对应于老师给的24个考点,黑色粗体为重点1.汤逊理论和流注理论的内容,适用条件?电子崩的形成: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。
这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩。
汤逊理论:在外电离(如光源)作用下,在阴极附近产生起始电子。
这些电子在电场作用下,在向阳极运动的途中与中性原子发生碰撞电离,而形成初始电子崩。
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。
所逸出的电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。
汤逊理论适用于低气压、短间隙、均匀电场。
间隙划分:2cm以下的为短间隙、2—100cm为一般间隙、100cm及以上的为长间隙。
流注理论:在外电离(如光源)作用下,在阴极附近产生起始电子。
这些电子在电场作用下,在向阳极运动的途中与中性原子发生碰撞电离,而形成初始电子崩。
当初崩发展到阳极时图示崩头中电子迅速跑到该极进行中和。
暂留的正离子(在电子崩头部其密度最大)作为正空间电荷使原有的电场畸变,加强了的局部电场作用下,又形成新的电子崩叫二次崩,二次崩头部的电子跑向初崩的正空间电荷区域,与之汇合成为充满正负带电离子的混合通道。
这个通道就称为流注。
流注理论认为二次电子的主要来源是本身产生的空间光电离。
流注理论适用于标准大气压、一般间隙情况下出现的放电现象。
流注的发展方向是从阳极到阴极,与初崩的方向相反。
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。
2.带电粒子的产生有哪些方式?电离方式有哪些?气体中电子与正离子的产生:电离方式,分为热电离、光电离、碰撞电离和分级电离;电极表面电子的逸出;气体中负离子的形成:电子与气体分子或原子发生碰撞,并吸附在一起形成负离子。
高电压技术复习资料
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。
高电压技术复习资料
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。
高电压复习
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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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)、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2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。
17、高压绝缘子从结构上可以分为绝缘子、套筒、套管三类。
18、对于某些不便于根据经验公式求的电场结构,也可以采用E0=30kv/cm 进行大致估算。
19、极不均匀场击穿电压的特点:电厂不均匀程度对击穿电压的影响减弱,极间距离对击穿电压的影响增大。
20、均匀电场和稍不均匀电场冲击系数?1,极不均匀电场的冲击系数>1。
21、电介质的介电常数也称为______。
(电容率)22、一切电介质在电场作用下都会出现______、______和______等电气物理现象。
(极化,电导,损耗)23、热击穿是由于______所造成的。
(电介质内部热不稳定过程)、不均匀电介质击穿是指包括______、______和______组合构成的绝缘结构中的一种24击穿形式。
(固体,液体,气体)25、固体电介质的击穿中,常见的有______、______和______等形式。
(热击穿,电击穿,不均匀介质局部放电引起击穿)26、介质表面电导率受______、______、______的影响很大。
(介质结构,环境湿度,介质表面的清洁度)27、当外施电场E时,电场将使电子逸出金属的势垒降低,电子容易发射,这一现象就是______效应。
(肖特基)28、常用的绝缘高分子电介质材料多由______或______所构成。
(非晶体,晶体与非晶体共存)29、电导主要由______或______等因素所决定。
(杂质,电极注义) 30、固体电介质的的电导按导电载流子种类可分为______和______两种。
(离子电导,电子电导)31、在断路器和电容器中的绝缘油还分别有( 灭弧 )和( 储能 )的作用。
32、液体电介质与气体电介质一样具有( 流动性 ),击穿后有( 自愈性 ),但是电气强度比气体的高。
33、液体电介质有矿物绝缘油,( 合成绝缘油 )和( 植物油 )三大类。
34、非极性液体和弱极性液体电介质极化中起主要作用的是:( 电子位移极化 )。
35、极性液体的介电常数与温度,电压,和( 频率 )有关。
36、极性液体介质的介质损耗与( 黏度 )有关。
37、根据液体介质中离子来源的不同,离子电导可分为( 本征离子电导 )和( 杂质离子电导 )两种。
38、当胶粒的介电常数( 大于 )液体的介电常数时,胶粒带正电,反正胶粒带负电。
39、许多实验表明,液体电介质在强电场下的电导具有( 电子碰撞电 )的特点。
40、在交变电压下两串联介质中,电场强度与介质介电常数成( 反比 ) 41、按绝缘缺陷存在的形式而言,绝缘缺陷可分为,,,,、,,,,两大类。
(集中性缺陷,分散性缺陷)42、绝缘电阻表可以测量,,,,,和,,,,,。
(绝缘电阻,吸收比) 43、一般认为绝缘介质的吸收比,,,,,就可以判断为绝缘介质可能受潮。
(K<1.3)44、除了用兆欧表测量绝缘电阻外,还可用,,,,,和,,,,,测量流过被测绝缘电介质的泄露电流。
(高压直流装置,微安表)45、测量tan&值最常用的电路是采用,,,,,、,,,,,或低功率因数的瓦特表进行测量。
(高压交流平衡电桥(西林电桥) ,不平衡电桥(介质试验器))46、测量局部放电试电内容包括视在放量、,,,,,、,,,,,。
它们是表证局部放电的3个基本参数。
(放电重复率,放电能量)47、局部放电检测可分为,,,,,、,,,,,。
(电气检测,非电检测) 48、非电检测法主要有噪声检测法、光检测法和,,,,,。
(化学分析法) 49、西林电桥测量tan&除受电磁场干扰,还受,,,,,、,,,,,和被试品电容及被试品表面泄露等因素的影响。
(温度的影响,试验电压的影响) 50、由于电介质tan&值有时会随电压升高而起变化,所以西林电桥的,,,,,。
(工作电压U不宜太低)51、交流高电压试验设备主要是指_________。
(高电压试验变压器)52、实验室测量冲击电压的方法有_________、_________。
(选其2)(分压器——示波器、测量球隙分压器——峰值电压表)53、影响球隙测量电压的可靠性因素有_________和_________。
(球面的尘污、球隙间空气游离不充分)54、常用的冲击电压分压器有_________(选其2)(电阻分压器、电容分压器、串联阻容分压器、微分积分系统)55、为了补偿分压器的对地电容,在分压器的高压端安装一个圆伞形_________.(屏蔽环)56、串级试验变压器的串接数一般不超过_________.(3)57、 n级串接装置的容量利用率为y=_________(y=2/(n+1) 58、 _________是检验电气设备绝缘强度的最有效和最直接的方法 (工频交流耐压试验)59、电力系统_________的冲击高压试验通常可采用_________次冲击法。
(外绝缘 5 )60、试验变压器的体积和重量都随其额定电压值得增加而急剧增加,试验变压器的额定容量Pn应按_________来选择。
(Pn>=IsUn)61、电力系统中的输电线路、母线、电缆以及变压器和电机的绕组等元件,由于其尺寸远小于50HZ交流电的波长,所以( 在工频电压下 )系统的元件可以按( 集中参数元件 )处理。
62、实际电力系统采用( 三相交流 )或( 双极直流输电 ),属于多导线线路。
63、电压波和电流波沿线路的传播过程实质上就是( 电磁波沿线路传播 )的过程。
64、电压波的符号只取决于( 导线对地容上 )相应电荷的符号和( 运动方向 )无关。
65、当波沿传输线传播,遇到( 线路参数发生突变 ),即波阻抗发生突变的节点时,都会在波阻抗发生突变的节点上产生( 折射 )和( 反射 )。
66、对于无限长直角波来说,串联电感只具有(拉平波前)的作用,而不能降低其(幅值)。
67、( 串联电感 )和( 并联电容 )都可以用作过电压保护措施,它们能减小过电压波的波前陡度和降低极短过电压波的幅值。
68、因此波在传播过程中不仅会( 衰减 ),同时还会( 变形 )。
69、由于( 趋肤效应 ),导线电阻随着频率的增加而增加。
70、由于电晕要消耗能量,消耗能量的大小又与电压的瞬时值有关,故将使行波发生( 衰减 )的同时伴随有波形的( 畸变 )。
71、变压器绕组的震荡过程,与作用在_________上的冲击得按压波形有关。
( 绕组 ) 72、负下行雷通常包括若干次重复的防雷过程,而每次可分为_________,_________ ,和_________三个阶段。
(先导放电,主放电,余辉放电)73、雷电冲击实验和防雷设计中常用的雷电流等效波形有_________,_________和_________三种。
(双指数波,斜角波,半余弦波)74、由于主放电通道和架空导线互相垂直的,互感不大,所以总得雷过电压幅值的构成是以_________为主。
(静电感应分量)75、避雷线的防雷原理与避雷针相同,主要用于_________的保护。
(输电线路)76、变压器入口电容即是绕组单位长度的或全部的对地电容与纵向电容的_________。
(几何平均值)77、绕组末端接地时,最高电位出现在_________的附近。
(绕组首端) 78、雷电过电压是_________引起的电力系统过电压,又称大气过电压,外部过电压。
(雷云放电)79、_________是指该地区平均一年内雷电放电的平均天数。
(雷暴日) 80、避雷线对导线的_________还可以降低导线上的感应雷电压。
(耦合作用) 81、负下行雷通常包括若干次重复的放电过程,每次可以分为____________、____________和余辉放电三个阶段。
(先导放电、主放电)82、由于主放电通道是和架空导线互相垂直的,互感不大,所以总的感应雷过电压幅值的构成是以__________为主。
(静电感应分量)83、避雷针、__________用于防止直击雷过电压,_________用于防止沿输电线路侵入变电所的感应雷过电压。
(避雷线、避雷器)84、杆塔上两根避雷线间的距离不应超过__________间垂直距离的5倍。
(导线与避雷线)85、输电线路防雷性能的优劣,工程中主要用__________和__________两个指标来衡量。
(耐雷水平、雷击跳闸率)86、由于接地的杆塔及避雷线电位升高所引起的线路闪络称为_________。
(反击) 87、采用__________可以评估输电线路避雷线的屏蔽性能。
(电气几何模型)88、变电所中限制雷电侵入波过电压的主要措施是__________。
(装设避雷器)89、接地就是指将电力系统中电气装置和设施的某些导电部分,经接__________连接至__________。
(地线、地级)90、通常把___________与___________的比值,称为接地装置的冲击系数α。