高电压技术知识点总结
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。
高电压技术总结复习资料
一、填空和概念解释1、电介质:电气设备中作为绝缘使用的绝缘材料。
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安全电压。
6、游离:电介质中带电质点增加的过程。
7、去游离:电介质中带电质点减少的过程。
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、强场发射:电场力直接把电极中的电荷加入电介质产生的游离。
12、二次电子发射: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,最后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逐渐失去绝缘能力的过程。
26、吸收比: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看见闪电的天数。
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。
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。
高电压技术重点
第一章1.电解质极化有电子位移极化、离子位移极化、转向极化、空间电荷极化四种类型。
2.电子位移极化是弹性的,无能量损耗,完成时间短:10-14 ~10-15s,与温度无关。
3.离子位移极化所需时间:10-12 ~10-13s,无能量损耗,极化率随温度升高略有升高。
4.外电场愈强,转向极化愈强,所需时间:10-6 ~10-2s,电场交变频率升高,极化率减小,有能量损耗。
5.最明显的空间电荷极化是夹层极化,完成时间从几十分之一秒到几分钟,有能量损耗。
6.介质的相对介电常数εr是衡量介质的极化强度的量。
7.金属的电导是电子性电导,负温度系数,气体和液体的电导是离子式电导,正温度系数。
8.金属的电阻有正温度系数,气体和液体有负温度系数。
9.中性液体固体,温度升高,tanδ增大。
第二章1.气体中带电质点的来源:气体分子本身发生电离,气体中的固体液体发生表面电离。
2.激励:一个原子的外层电子跃迁到较远的轨道上去的现象。
所需的能量称为激励能W e。
3.电离:当外界加入的能量很大,使电子具有的能量超过最远轨道的能量时,电子就跳出原子轨道之外,成为自由电子。
这样就使原来的一个中性原子变成一个自由电子和一个带正电荷的离子。
到达电离所需的最小能量称为电离能W i。
4.处于激励状态的原子是不稳定的,在极短时间内,跃迁到外层轨道的电子就会自发的跳回到较内层的轨道上去,这时就会将原来所吸收的激励能以一定频率的单色光(光子)的形式放射出去。
5.电离的形式:撞击电离,光电离,热电离,表面电离。
6.撞击电离的条件:撞击质点所具有的总能量大于被撞击质点在该种状态下所需的电离能,需要一定的相互作用时间和条件。
7.逸出功:从金属表面逸出电子需要的能量。
金属的逸出功一般比气体的电离能小得多。
8.金属表面电离所需能量的获得:加热金属电极,在电极附近加上很强的外电场,用某些具有足够能量的质点撞击金属电极表面,用短波光照射金属表面。
9.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并中和电量,带电质点的扩散,带电质点的复合。
高电压技术总结复习资料
一、填空和概念解释1、电介质:电气设备中作为绝缘使用的绝缘材料。
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安全电压。
6、游离:电介质中带电质点增加的过程。
7、去游离:电介质中带电质点减少的过程。
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、强场发射:电场力直接把电极中的电荷加入电介质产生的游离。
12、二次电子发射: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,最后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逐渐失去绝缘能力的过程。
26、吸收比: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看见闪电的天数。
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。
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。
高电压技术复习总
一:填空题1.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过程。
2.碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。
3.气体发生放电时,除不断形成带电质点的电离过程外,还存在相反的过程,即带电质点的消失过程,则带电质点的消失情况有: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4.新电子在向阳极行进过程中会发生碰撞电离,产生两个新电子,电子总数增加到4个。
第三次碰撞增加到8个,即按几何数不断增加,因此将这一剧增的电子流称为:电子崩5.自持放电的条件为:r(ead-1)=1或read=16.汤逊放电理论的适用范围低电压、pd较小。
7.棒-板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高。
8.在均匀电场中的击穿,若电极布置称,则无<有,无>击穿极性效应,当间隙距离d在1到10cm范围内时,击穿强度比约等于30kv/cm。
9.由于高场强下电极性不同,空间电荷极性不同,对放电发展的影响也不同,这就造成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。
10.解决电晕放的途径是限制导线的表面场强,最好解决方法是采用分裂导线。
1.国际上大多数国家对于不同极性的标准雷电波形可表示为+1.2|50us或-1.2|50us 。
2.空间电荷对原电场有畸变作用。
3.沿整个固体绝缘表面产生的放电称为闪络。
4.输电线路采用钢化玻璃绝缘子是由于它具有损坏后自爆的特性。
5.引入固体介质的闪络电压比气体的闪络电压低。
6.具有强垂直分量时的沿面放电对绝缘的危害比具有弱垂直分量时的沿面放电对绝缘的危害大。
7.出现滑闪放电的条件: 电场必须有足够的垂直分量, 电场必须有足够的水平分量,电压必须是交变的。
8.目前在世界范围内应用最广泛的划分污秽等级的方法是等值盐密法。
9.采用高电气强度气体 SF6 可削弱气体中的电离强度。
10.石蜡的闪络电压比电瓷高,因为石蜡具有憎水性质。
1.液体电介质有矿物绝缘油、合成绝缘油、植物油三大类。
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)。
高电压技术知识点总结升级版
高电压技术知识点总结升级版-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高电压技术知识点总结(升级版)【补充】绪论《高电压技术》主要研究高电压(强电场)下的各种电器设备的物理问题。
高压(HV)High Voltage(10Kv、35kV、110kV、220kV)超高压(EHV)Extra high voltage(330kV、500kV、750kV)(直流超高压:±500kV)特高压(UHV)Ultra high voltage(1000kV及以上)(直流特高压:±800kV)高电压在其他领域中的应用举例:高压静电除尘、电火花加工、体外碎石技术、除菌及清鲜空气、污水处理、烟气处理、等离子体隐身、电磁炮和微波弹等。
一、名词解释1、极性效应:在不均匀电场中,气隙的击穿电压和气隙击穿的发展过程都随电压极性的不同而有所不同的现象。
2、耐雷水平:雷击线路时绝缘不发生闪络的最大雷电流的幅值,以kA为单位。
3.雷击跳闸率:每10km线路每年由雷击引起的跳闸次数称为“雷击跳闸率”,这是衡量线路防雷性能的综合指标。
4、爬电比距:外绝缘“相-地”之间的爬电距离(cm)与系统最高工作(线)电压(kV,有效值)之比5、等值盐密:表征绝缘子表面的污秽度,它指的是每平方匣米表面所沉积的等效NaCl毫克数。
6、直击雷过电压、感应雷过电压:输电线路上出现的大气过电压有两种:一种是雷直击于线路引起的,称为直击雷过电压:另一种是雷击线路附近地面,由于电磁感应引起的,称为感应雷过电压。
7、沿面放电:沿着气体与固体(或液体)介质的分界面上发展的放电现象。
8、闪络:沿面放电发展到贯穿两极,使整个气隙沿面击穿。
9、①自持放电: 当场强大于某一临界值时,电子崩可以仅由电场的作用而自行维持和发展不再依赖外界电离因素,这种放电称为自持放电②非自持放电:当场强小于某一临界值时,电子崩有赖于外界电离因素的原始电离才能持续和发展,如果外界电离因素消失,则这种电子崩也随之逐渐衰减以至消失,这种放电为非自持放电10、平均自由行程:单位行程中的碰撞次数Z的倒数λ.【补充】平均自由行程正比于温度,反比于气压。
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。
高电压技术知识点总结
高电压技术知识点总结
高电压技术概述
高电压技术是研究电压等级在数千伏以上电力系统及其设备的技术科学。
它涉及电力的产生、传输、分配与使用,以及与此相关的设备和安全措施。
基本概念
- 电压等级:表示电气系统中使用的电压范围。
常见的高电压等级包括10kV、35kV、110kV等。
- 绝缘:指用于隔离导电部分,防止电流泄漏的材料或结构。
- 接地:将电气设备的非载流金属部分与大地相连,以确保人员安全和设备保护。
高压设备
- 变压器:用于升高或降低交流电压的设备,核心部件为铁心和线圈。
- 断路器:能在正常或故障条件下断开电路的开关设备。
- 绝缘子:支撑导体并实现其对地绝缘的器件,有悬垂式和支柱式两种。
高电压测试
- 介电强度测试:检查材料或设备在高电压作用下的绝缘性能。
- 局部放电测试:检测和评估设备在高电压下局部放电活动,以预防潜在故障。
安全措施
- 防护距离:根据电压等级设定的安全距离,以防电击事故。
- 个人防护装备:包括绝缘手套、绝缘鞋、护目镜等,用于保护操作人员。
- 警示标识:明确标示高压危险区域,提醒人员注意安全。
高电压应用
- 输电线路:远距离高效传输电能的重要途径。
- 电力变压器:连接不同电压级别网络的关键设备。
- 电力系统保护:确保电网稳定运行和设备安全的技术和装置。
通过上述内容的学习和理解,可以对高电压技术有一个基础而全面的认识。
务必牢记安全第一,正确使用和维护高电压设备,确保电力系统的稳定和可靠运行。
高电压技术重点知识整理
E U 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 :P pV E 2 tg V U 2Ctg6. tgδ :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 值时,这种电子崩已可仅由电场的作用而自行维持和cr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 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 e d1这批正离子在阴极上造成的二次自由电子数( r 过程)应为: r (ed1) 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,击穿电压与气体相对密度 ,极间距离S 并不具有单独的 b函数关系,而是仅与他们的积有函数关系,只要S 的乘积不变, 也就不变。
b13. 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。
高电压技术复习总结
二:电介质的极化、电导和损耗1 电介质的极化①概念:电介质在电场作用下产生的束缚电荷的弹性位移和偶极子的转向位移现象,称为电介质的极化。
②效果:消弱外电场,使电介质的等值电容增大。
电介质极化种类及比较极化类型产生场合所需时间能量损耗产生原因电子式极化任何电介质10-14~10-15S无束缚电子运行轨道偏移离子式极化离子式结构电介质10-12~10-13S几乎没有离子的相对偏移偶极子极化极性电介质10-10~10-2S有偶极子的定向排列夹层极化多层介质的交界面10-1S~数小时有自由电荷的移动2.电介质的介电常数:气体:①一切气体的相对介电常数都接近于1。
②任何气体的相对介电常数均随温度的升高而减小,随压力的增大而增大,但影响都很小。
3.电介质的电导(了解):①与金属电导的本质区别:金属导电的原因是自由电子移动;电介质通常不导电,是在特定情况下电离、化学分解或热离解出来的带电质点移动导致。
②气体电导:自由电子、正离子、负离子,液体电导:杂质电导、自身离解,固体电导:杂质、离子。
③与温度关系:温度升高时,液体介质的黏度降低,离子受电场力作用而移动时所受的阻力减小,离子的迁移率增大,使电导增大;另一方面,温度升高时,液体介质分子热离解度增加,这也使电导增大。
4:损耗:①概念: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。
②③损耗功率的表达式:rεεε=δωδCtgUtgUIUIPCR2===三:气体放电的物理过程:1. 气体中带电介质的的产生和消失:①单位行程中的碰撞次数Z 的倒数λ即为该粒子的平均自由行程长度。
②电离的几种形式:(1)光电离:发生空间光电离的条件为光子的能量应不小于气体的电离能。
(2)撞击电离:主要是电子碰撞电离。
原因:1.电子小,自由程长,可以加速到很大的速度。
2.电子的质量小,可以加速到很大。
(3)热电离 :(4)表面电离 :电子从金属表面逸出需要一定的能量,称为逸出功。
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。
高电压技术考点整理.总结
1.电介质按物质形态分为:气体介质、液体介质、固体介质2.电器设备中:外绝缘:由气体介质和固体介质联合构成内绝缘:由液体介质和固体介质联合构成3.气体的电离类型:碰撞电离、光电离、热电离4.气体的放电现象有击穿和闪络两种现象。
5.I气体介质的电气特性一.气体放电分为:自持放电和非自持放电非自持放电:当施加电压U<Uc 时,需要外界电离因素才能维持。
自持放电:当施加电压U>Uc 时,气隙中的电离过程仅靠外施电压就可以维持,不再需要外部电离因素。
常见气体放电形式;电晕放电、火花放电,辉光放电,电弧放电,沿面放点八\、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):(名词解释)若构成气体间隙的电极曲率半径很小,或电极间距离很大,当电压升到一定数值时,将在电场非常集中的尖端电极处发生局部的类似月亮晕光的光层,这时用仪表可以观测到放电电流。
随着电压的升高,晕光层逐渐扩大,放电电流也增大,这种放电形式称为电晕放电。
A •均匀电场中B •稍不均匀电场中汤逊理论和流注理论1.汤逊理论:放电的主要原因是电子电离,二次电子来源于正离子 撞击阴极表面溢出电子,溢出电子是维持气体放电的必要条件。
二次电子能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。
用于低气压、短气隙——pdv26.66kPa.cm2.流注理论:流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一 程度后,电子崩产生的空间电荷使原有电场发生畸变,大大加强 崩头和崩尾处的电场。
另一方面气隙间正负电荷密度大,复合作 用频繁,复合后的光子在如此强的电场中很容易形成产生新的光 电离的辐射源,二次电子主要来源于光电离。
适用于高气压,长间隙 ----- pd>26.66kPa.cm自持放电的条件:匕 〜10 流注:在正电荷区域内形成正负带电粒子的混合通道, 这个电离 通道称为流注。
不均匀电场的放电 附:不均匀电场分为少不均匀电场(球状电场)和极不均匀电场(棒-棒,棒-板)1. 极性效应:由于高场强电极极性的不同,空间电荷的极性也不同,对 放电发展的影响也不同,这就造成了不同极性的高场强电极的电晕起 始电压和间隙击穿电压的不同。
高电压技术知识点总结
高电压技术知识点总结一、填空和概念解释1、电介质:电气设备中作为绝缘使用的绝缘材料。
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安全电压。
6、游离:电介质中带电质点增加的过程。
7、去游离:电介质中带电质点减少的过程。
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、强场发射:电场力直接把电极中的电荷加入电介质产生的游离。
12、二次电子发射: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,最后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逐渐失去绝缘能力的过程。
26、吸收比: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看见闪电的天数。
30、雷暴小时:一年中能听到雷声的小时数。
高电压技术知识点总结
•为什么要有高电压:提高输送容量,降低线路损耗,减少工程投资,提高单位走廊输电能力,节省走廊面积,改善电网结构,降低短路电流,加强联网能力. •电介质:在其中可建立稳定电场而几乎没有电流通过的物质.•极化:在外电场作用下,电介质内部产生宏观不为零的电偶极矩。
•电介质极化的四种基本类型:电子位移极化,离子位移极化,转向极化,空间电荷极化。
•介电常数:用来衡量绝缘体储存电能的能力,代表电介质的极化程度(对电荷的束缚能力)•液体电介质的相对介电常数影响因素(频率):频率较低时,偶极分子来得及跟随电场交变转向,介电常数较大,接近直流情况下的εd;频率超过临界值,偶极分子转向跟不上电场的变化,介电常数开始减小,介电常数最终接近于仅由电子位移极化引起的介电常数εz。
•电介质的电导与金属的电导有本质上的区别:金属电导是由金属中固有存在的自由电子造成的。
电介质的电导是带电质点在电场作用下移动造成的.气体:由电离出来的自由电子、正离子和负离子在电场作用下移动而造成的。
液体:分子发生化学分解形成的带点质点沿电场方向移动而造成的。
固体:分子发生热离解形成的带电质点沿电场方向移动而造成的。
•介质损耗:在电场作用下,电介质由于电导引起的损耗和有损极化损耗,总称为介质损耗.•电介质的等效电路:电容支路:由真空和无损极化所引起的电流为纯容性。
/阻容支路:由有损极化所引起的电流分为有功和容性无功两部分。
/纯阻支路:由漏导引起的电流,为纯阻性的.•介质损耗因数tgδ的意义:若tgδ过大会引起严重发热,使材料劣化,甚至可能导致热击穿./用于冲击测量的连接电缆,要求tgδ必须小,否则会影响到测量精度/用做绝缘材料的介质,希望tgδ。
在其他场合,可利用tgδ引起的介质发热,如电瓷泥胚的阴干/在绝缘试验中,tgδ的测量是一项基本测量项目•激励:电子从近轨道向远轨道跃迁时,需要一定能量,这个过程叫激励。
•电离:当外界给予的能量很大时,电子可以跳出原子轨道成为自由电子。
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•为什么要有高电压:提高输送容量,降低线路损耗,减少工程投资,提高单位走廊输电能力,节省走廊面积,改善电网结构,降低短路电流,加强联网能力。
•电介质:在其中可建立稳定电场而几乎没有电流通过的物质。
•极化:在外电场作用下,电介质内部产生宏观不为零的电偶极矩。
•电介质极化的四种基本类型:电子位移极化,离子位移极化,转向极化,空间电荷极化。
•介电常数:用来衡量绝缘体储存电能的能力,代表电介质的极化程度(对电荷的束缚能力)•液体电介质的相对介电常数影响因素(频率):频率较低时,偶极分子来得及跟随电场交变转向,介电常数较大,接近直流情况下的εd;频率超过临界值,偶极分子转向跟不上电场的变化,介电常数开始减小,介电常数最终接近于仅由电子位移极化引起的介电常数εz。
•电介质的电导与金属的电导有本质上的区别:金属电导是由金属中固有存在的自由电子造成的。
电介质的电导是带电质点在电场作用下移动造成的。
气体:由电离出来的自由电子、正离子和负离子在电场作用下移动而造成的。
液体:分子发生化学分解形成的带点质点沿电场方向移动而造成的。
固体:分子发生热离解形成的带电质点沿电场方向移动而造成的。
•介质损耗:在电场作用下,电介质由于电导引起的损耗和有损极化损耗,总称为介质损耗。
•电介质的等效电路:电容支路:由真空和无损极化所引起的电流为纯容性。
/阻容支路:由有损极化所引起的电流分为有功和容性无功两部分。
/纯阻支路:由漏导引起的电流,为纯阻性的。
•介质损耗因数tgδ的意义:若tgδ过大会引起严重发热,使材料劣化,甚至可能导致热击穿。
/用于冲击测量的连接电缆,要求tgδ必须小,否则会影响到测量精度/用做绝缘材料的介质,希望tgδ。
在其他场合,可利用tgδ引起的介质发热,如电瓷泥胚的阴干/在绝缘试验中,tgδ的测量是一项基本测量项目•激励:电子从近轨道向远轨道跃迁时,需要一定能量,这个过程叫激励。
•电离:当外界给予的能量很大时,电子可以跳出原子轨道成为自由电子。
原来的中性原子变成一个自由电子和一个带正电荷的离子,这个过程叫电离。
•反激励:电子从远轨道向近轨道跃迁时,原子发射单色光的过程称为反激励。
•平均自由程:一个质点两次碰撞之间的平均距离,其与密度呈反比。
•电离形式:撞击电离,光电离,热电离,表面电离。
•气体带电质点的消失:中和(发生在电极处):带电质点在电场力的作用下,宏观上沿电场做定向运动。
带电质点受电场力作用而流入电极,中和电量。
/扩散:扩散指质点从浓度较大的区域扩散到浓度较小的的区域,从而使带电质点在空间各处浓度趋于平均的过程。
/复合(发生在内部):带有异号电荷质点相遇,还原为中性质点的过程称为复合。
•电子崩:当外加电场强度足够大时,带电粒子两次碰撞间积聚的动能足够发生碰撞电离。
电离出来的电子和离子在场强作用下又加入新的撞击电离,电离过程像雪崩一样增长起来,称为电子崩。
•自持放电:当外加场强足够强大时,电子崩不依赖外界因素,外界因素消失后,电子崩仍能够保持。
•放电形式:辉光放电,电晕放电,刷状放电,火花击穿,电弧击穿。
•汤森德气体放电理论的三个影响因素:系数α:1个自由电子在走到阳极的1cm路程中撞击电离产生的平均自由电子。
/系数β:1个正离子在走到阴极的1cm 路程中撞击电离产生的平均自由电子。
/系数γ:1个正离子撞击阴极表面,逸出的平均自由电子数。
•流注:由初崩辐射出的光子,在崩头、崩尾外围空间局部强场中衍生出二次电子崩并汇合到主崩通道中来,使主崩通道不断高速向前、后延伸的过程称为流注。
•流注的形成:电子崩头部接近阳极;崩头和崩尾处电场增强,激励和反激励放射出大量光子,崩中复合也放射出光子;一些光子射到崩尾,造成空间光电离,形成衍生电子崩;衍生电子崩头部移动速度快,与主崩汇合;新的衍生电子崩在崩尾出现,一个一个向阴极发展,形成正流注。
•电晕:在极不均匀的电场中,当外加电压及平均场强还较低时,电极曲率半径较小处,附近空间的局部场强已很大。
在这局部场强处,产生强烈的电离,伴随着电离而存在复合和反激励,辐射出大量光子,使在黑暗中可以看到在该电极附近空间有蓝色的晕光,称为电晕。
•电晕的极性效应:对于电极形状不对称的极不均匀电场间隙,间隙的起晕电压和击穿电压各不相同,称为极性效应。
•电晕的效应:有声、色、热等效应,表现为发出“咝咝”的声音,蓝色的晕光以及使周围气体温度升高等。
|产生人可听到的噪声,对人生理、心理产生影响。
|形成“电风”导致电力设备的振动和摆动。
|产生高频脉冲电流,对无线电干扰。
|产生能量损耗。
|产生某些化学反映,加速绝缘老化。
•雷电放电过程:先导放电,主放电(剧烈电离,剧烈中和,主放电通道向上延伸,径向放电),余光放电。
•雷电的破坏因素:最大电流、电流增长最大陡度、余光电流热效应。
•气隙沿面放电:沿气体与固体(或液体)介质的分界面发展的放电现象。
•闪络:沿面放电发展到贯穿两级,使整个气隙沿面击穿的现象。
•气隙的击穿时间:升压时间t 0,统计时延t s ,放电发展时间t f 。
•伏秒特性:气隙的击穿电压要用电压峰值和延续时间二者共同表示,这就是该气隙在电压波形下的伏秒特性。
•气隙的电气强度影响因素:气隙的击穿时间、气隙的伏秒特性、大气条件对气隙击穿电压的影响、电场均匀程度对气隙击穿电压的影响。
•影响统计时延的因素:电极材料、外施电压、电场情况、短波光照射。
•影响放电发展时间的因素:外施电压、电厂情况、间隙长度。
•平均伏秒特性:同一气隙在同一电压作用下,每次击穿的时间并不完全相同,具有分散性。
所以一个气隙的伏秒特性,不是一条简单的曲线,而是一组曲线族。
某些场合,用击穿概率50%的曲线来表示气隙的伏秒特性,称为平均伏秒特性。
•50%击穿电压:指气隙被击穿的概率为50%的冲击电压峰值,反映了该气隙地基本耐电强度。
•2μS 冲击击穿电压:气压击穿时,击穿前时间小于和大于2μS 的概率各为50%的冲击电压。
•标准大气参考条件:温度θ=20℃,压强0P =101.3a P ,湿度0h =11g/3M 。
大气压下空气电气强度约30KV/cm•大气条件对气隙击穿电压的影响因素:温度↓、压强↑:密度↑,平均自由程↓,b U (耐受电压)↑。
湿度↑:负离子↑,b U (耐受电压)↑。
•极不均匀电场特点:有显著的极性效应/击穿电压分散性大/击穿电压与间隙距离有关/外加电压低于击穿电压时局部有稳定的电晕放电。
•提高气隙击穿电压的方法:①改善电场分布:气隙电场分布越均匀,气隙击穿电压越高,故适当改进电极形状,增大电极曲率半径(屏蔽),改善电场分布,能提高气隙的击穿电压和预放电电压。
②采用高度真空:以削弱气隙中的撞击电离过程,也能提高气隙的击穿电压。
③增高气压:可以减小电子的平均自由程,阻碍撞击电离的发展,从而提高气隙的击穿电压。
④采用高耐电强度气体:卤族元素气体(SF6等)。
·6SF 气体的特点:较高的耐电程度,很强的灭弧性能,无色无味无毒,非燃性的惰性化合物,对金属和其他绝缘材料没有腐蚀作用,中等压力下可以液化,容易储藏和运输。
•污闪:在化工厂、冶金厂附近或沿海地带,沉积在绝缘上的尘污,因其含有高导率的溶质,当遇到雾,毛毛雨等天气条件,有可能产生沿面闪络。
•电击穿:由电场的作用使介质中的某些带点质点积累的数量和运动的速度达到一定程度,使介质失去了绝缘性能,形成导电通道。
•热击穿:由电场作用下,介质内的损耗发出的热量多于散逸的热量,使介质温度不断上升,最终造成介质本身的破坏,形成导电通道。
•影响固体电介质击穿电压的因素:1.电压作用时间的影响:存在临界点,即热击穿和电击穿的分界点。
2.电场均匀度和介质厚度的影响:均匀电场:电击穿与厚度无关,热击穿厚度愈大击穿场强俞弱。
不均匀电场:厚度越大击穿场强越小。
3.电压频率的影响:电击穿:b U 与f 无关,热击穿b U ↓,f1↑。
4.温度的影响:存在临界点。
θ<cr θ时:b U 与θ无关,属于电击穿性质。
θ>cr θ时:b U 随θ的升高迅速下降,属于热击穿性质。
5.受潮度的影响:对于某些具有吸水性的固体介质来说,含水量增大时,击穿电压迅速下降。
6.机械力的影响:均匀固体在弹性限度内:击穿电压与机械力无关。
固体有孔隙:机械力↑,击穿电压↑。
固体有裂隙:机械力↑,击穿电压↓。
7.多层性的影响:注意各层介质电特性的适当配合。
8.累积效应的影响:在不均匀电场中,固体介质在脉冲电压作用下,存在不完全击穿的现象。
不完全击穿具有累积效应,即击穿电压随不完全击穿次数的增加而降低。
•提高固体电介质击穿电压的方法:改进绝缘设计(改善电极形状及表面光洁度,使电场尽可能地均匀分布),改进制造工艺(尽可能地清除介质中的杂质、气泡、水分等),改善运行条件(注意防潮,防止尘污和有害气体的侵蚀)。
•老化:电气设备中的绝缘材料在运行过程中,由于受到各种因素的长期作用,会发生一系列不可逆的变化,从而导致其物理、化学、电和机械等性能的劣化。
这种不可逆的变化称为老化。
•促进老化的因素:电老化,热老化,环境老化。
•固体介质的电老化:电离性老化,电导性老化,电解性老化。
•小桥理论:存在杂质:不纯、接触大气、固体脱落、液体老化。
/形成小桥:在电场作用下这些杂质被拉长,被定向,沿电场方向排列成杂质的小桥。
/形成气泡:如小桥贯穿两极,由于组成小桥的杂质的电导较大,使泄漏电流增大,发热增多,促使水分汽化,形成水泡。
/气泡中发生电离:气泡中的场强大,但其耐电强度小,故电离过程首先发生在气泡中。
击穿:小桥中气泡的增多,将导致小桥通道被电离击穿。
这种击穿属于热击穿性质。
•影响液体电介质击穿电压的因素:1.电压作用的时间,2.电场情况的影响,3.液体介质本身品质的影响,4.温度的影响,5.压强的影响。
•提高液体电介质击穿电压的方法:1.提高并保持油的品质,2.覆盖(薄):紧贴在金属电极的固体绝缘薄层,阻止小桥与电极接触,3.绝缘层:包在较小曲率半径的电极上,改变电场,防止发生电晕,4.极间障:放在电极间油隙中的固体绝缘板,机械阻隔杂质小桥成串。
•变压器油老化的主要原因是油的氧化。
影响变压器油老化的因素:温度,光照,电场,触媒(催化剂)•延缓变压器油老化的方法:油扩张器,隔离胶囊,与强触媒物质隔离,渗入抗氧化剂。
•电气设备绝缘试验种类:耐压试验、检查性试验•吸收比:时间为60s与15s时所测得的绝缘电阻之比。
•极化指数:绝缘在加压后10min和1min所测得的绝缘电阻之比。
•微安表电路图:放电管P:过电流时,放电管放电,短路,从而保护微安表。
/开关K:一般情况下闭合,打开时微安表读数。
/电阻R:与微安表串联、分压、,使微安表满值时放电管能动作。
/电感L:突然短路时,放电管来不及动作时,限制微安表的冲击电流。