电晕放电和极性效应
(完整word版)高电压技术考试重点名词解释及简答
1绝缘强度：电解质保证绝缘性能所能蒙受的最高电场强度。
2自由行程：电子发生相邻两次碰撞经过的行程。
3汤逊电子崩理论：特别是电子在电场力作用下产生碰撞电离，使电荷快速增添的现象。
4自持放电：去掉外界电离要素，仅有电场自己即可保持的放电现象。
5非自持放电：去掉外界电离要素放电立刻停止的放电现象。
6 汤逊第一电离系数：一个电子逆着电场方向前进1cm 均匀发生的电离次数。
7汤逊第三电离系数：一个正离子碰撞阴极表面产生的有效电子数。
8电晕放电：不均匀电场中曲率大的电极四周发生的一种局部放电现象。
9伏秒特征：作用在气隙上的击穿电压最大值与击穿时间的关系。
10U%50击穿电压：冲击电压作用下负气隙击穿的概率为50%的击穿电压。
11爬电比距：电气设施外绝缘的爬电距离与最高工作线电压有效值之比。
12检查性试验：检查绝缘介质某一方面特征，据此间接判隔离缘情况。
13耐压试验：模拟电气设施在运转中收到的各样电压，以此判断耐压能力。
14汲取比：加压后 60s 与 15s 丈量的电阻之比。
15容升效应（电容效应）回路为容性，电容电压在变压器漏抗上的压降使电容电压高于电源电压的现象。
16耦合系数：互波阻与正波阻之比。
17地面落雷密度 ; 每一雷暴日每平方公里地面上受雷击的次数。
18落雷次数：每一百公里线路每年落雷次数。
19工频续流：过电压消逝后，工作电压作用下避雷器空隙持续流过的工频电流。
20残压：雷电流过阀片电阻时在其上产生的最大压降。
21灭弧电压：灭弧前提下润徐加在避雷器上的最高工频电压。
22保护比：残压与灭弧电压之比。
23耐雷水平：雷击线路，绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。
24雷击跳闸率：每一百公里线路每年由雷击惹起的跳闸次数。
25击杆率：雷击杆塔的次数与雷击线路总次数的比。
（山区大）26绕击率：雷绕击导线的次数与雷击导线总次数的比。
27保护角：避雷线与边相导线的夹角。
28工频过电压：系统运转方式因为操作或故障发生改变时，产生的频次为工频的过电压。
高电压知识总结(简明版)
1、局部放电：在极不均匀电场中，在间隙击穿之前，只在局部场强很强的地方放电，但在整个间隙并未发生击穿，这种放电称为局部放电2、沿面放电：在气体介质和固体介质的交界面上沿着固体介质表面而发生在气体介质中的放电，称为沿面放电。
当沿面放电发展到使整个极间发生沿面击穿时称为沿面闪烁。
3、吸附效应：某些气体的中性分子或原子对电子具有较强的亲合力，当电子与其碰撞时，便吸附其上形成负离子，同时放出能量，这种现象称为吸附效应。
4、自持放电：不依靠外界电离因素，仅由电场作用维持放电的过程，这种过程称为自持放电。
5、极性效应：对于电极形状不对称的棒板间隙，击穿电压与棒的极性有很大的关系，即极性效应，极性效应是不对称的不均匀电场中的一个明显的特性。
6、电击穿：电击穿是指仅仅由于电场的作用而直接造成固体绝缘击穿的现象。
7、“小桥理论”：杂质、气泡在电场作用下，在电极之间形成小桥，击穿沿着小桥发生。
8、电子崩：是指电子在电场作用下从阴极奔向阳极的过程中与中性分碰撞发生电离，电离的结果产生出新的电子，新的电子又与初始电子仪器继续参与碰撞电离，使电离电子剧增犹于高山雪崩。
9、电晕放电：电晕放电是极不均匀电场中特有的一种自持放电形式10、吸收现象：直流电压Ｕ加在固体电介质时，通过介质中的电流将随时间而衰减最终达到某一稳态值，这种现象称为吸收现象。
11、临界波头时间：在气隙的５０％操作冲击电压Ｕ５０％与波前时间Ｔｃｒ的关系曲线中，存在最不利的波前时间Ｔｃ，称为临界波前时间。
（此时击穿电压最小）12、绝缘老化：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，从而使物理、化学性能产生不可逆转的劣化，导致电介质的电气及机械强度下降，介质损耗及电导增大等，这一现象称为绝缘老化。
13、滑闪放电：当电压超过某一临界值后，放电的性质发生变化，个别火花细线则会突然迅速伸长，转变为分叉的树状明亮火花通道在不同的位置上交替出现，称为滑闪放电。
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）【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。
关于电晕放电
电晕放电电晕放电(corona discharge)气体介质在不均匀电场中的局部自持放电。
最常见的一种气体放电形式。
在曲率半径很小的尖端电极附近，由于局部电场强度超过气体的电离场强，使气体发生电离和激励，因而出现电晕放电引。
发生电晕时在电极周围可以看到光亮，并伴有咝咝声。
电晕放电可以是相对稳定的放电形式，也可以是不均匀电场间隙击穿过程中的早期发展阶段。
火花放电是电极间的气体被击穿，形成电流在气体中的通道，即明显的电火花称为火花放电。
电晕放电是电极间的气体还没有被击穿，电荷在高电压的作用下发生移动而进行的放电，放电的现象是：在黑暗中可以看到电极的尖端有蓝色的光晕，称为电晕放电。
火花放电的电流大多都很大，而电晕放电的电流比较小。
电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别，这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。
在直流电压作用下，负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。
在负极性电晕中，当电子引起碰撞电离后，电子被驱往远离尖端电极的空间，并形成负离子，在靠近电极表面则聚集起正离子。
电场继续加强时，正离子被吸进电极，此时出现一脉冲电晕电流，负离子则扩散到间隙空间。
此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。
如此循环，以致出现许多脉冲形式的电晕电流。
电晕电流这一现象是G.W. 特里切尔于1938年发现的，称为特里切尔脉冲。
若电压继续升高，电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大，转变为负辉光放电。
电压再升高，出现负流注放电，因其形状又称羽状放电或称刷状放电。
当负流注放电得以继续发展到对面电极时，即导致火花放电，使整个间隙击穿。
正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子，但不断被推斥向间隙空间，而电子则被吸进电极，同样形成重复脉冲式电晕电流。
电压继续升高时，出现流注放电，并可导致间隙击穿。
电晕放电工频交流电晕在正、负半周内其放电过程与直流正、负电晕基本相同。
工频电晕电流与电压同相，反映出电晕功率损耗。
高电压技术总结
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篇一：高电压技术总结第一章1.极化：电介质在电场作用下，其束缚电荷相应于电场方向产生弹性位移现象和偶极子的取向现象。
类型：电子式极化、离子式极化、偶极子极化、夹层极化。
2.吸收现象：原因分界面上积聚起一批多余的空间电荷，这就是夹层极化引起的吸收电荷。
电荷积聚过程所形成的电流称为吸收电流。
3.介质损耗：定义：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。
组成：电导、有、无损极化。
影响因素：漏电、电压频率、温度、材料。
第二章1.气隙中带电质点的产生的方式：①气体分子本身发生游离②处于气体中的金属阴极表面发生游离。
消失方式：①与两电极的电量中和②扩散③复合2.击穿理论：①汤逊理论（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。
适用范围：低气压、短气隙。
）②流注理论[适用范围：高气压、短气隙。
流注通道：正负离子（浓度相等）、良导体、弱电场]。
3.电场：均匀、不均匀。
4.极性效应：对于电极形状不对称的不均匀电场气隙，极性不同时，间隙的气晕电压和击穿电压各不同。
极性效应是不对称的不均匀电场所具有的特性之一。
5.冲击电压标准波形击穿电压：指间隙上出现的最高电压。
放电时间的组成为：tb=t1+ts+tf。
6.提高气体间隙击穿场强的方法：①改善电场分布，使其尽可能均匀②改变气体的状态和种类。
7.沿面放电：定义：在大气中用绝缘子支撑或悬挂带电体，当绝缘子两级电压超过一定值时，绝缘子与空气交界面出现放电现象。
形式：干、湿、污闪。
污闪：沿着污染表面发展的闪络。
XX污闪过程：污闪层受潮→电导增大→泄漏电流增大→发热→形成干区→干区电阻大分压高场强高→放电形成→干区扩大→击穿。
污闪事故的对策：①调整爬距②定期或不定期的清扫③涂料④半导体釉绝缘子⑤新型合成绝缘子。
关于电晕放电
火花放电是电极间的气体被击穿，形成电流在气体中的通道，即明显的电火花称为火花放电。
电晕放电是电极间的气体还没有被击穿，电荷在高电压的作用下发生移动而进行的放电，放电的现象是：在黑暗中可以看到电极的尖端有蓝色的光晕，称为电晕放电。
火花放电的电流大多都很大，而电晕放电的电流比较小。
电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别，这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。
在直流电压作用下，负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。
在负极性电晕中，当电子引起碰撞电离后，电子被驱往远离尖端电极的空间，并形成负离子，在靠近电极表面则聚集起正离子。
电场继续加强时，正离子被吸进电极，此时出现一脉冲电晕电流，负离子则扩散到间隙空间。
此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。
如此循环，以致出现许多脉冲形式的电晕电流。
电晕电流这一现象是G.W. 特里切尔于1938年发现的，称为特里切尔脉冲。
若电压继续升高，电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大，转变为负辉光放电。
电压再升高，出现负流注放电，因其形状又称羽状放电或称刷状放电。
当负流注放电得以继续发展到对面电极时，即导致火花放电，使整个间隙击穿。
正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子，但不断被推斥向间隙空间，而电子则被吸进电极，同样形成重复脉冲式电晕电流。
电压继续升高时，出现流注放电，并可导致间隙击穿。
电晕放电频电晕电流与电压同相，反映出电晕功率损耗。
工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性，称为电晕的伏库特性。
架空输电线路导线电晕起始电场强度E s可由皮克公式计算：（千伏／厘米）式中δ为空气相对密度，m为绞线系数,R为导线半径（厘米）。
当δ=1、m＝0.5、R＝0.9厘米时,E s=19.7千伏／厘米。
实际上,导线表面状况如损伤、雨滴、附着物等,都会使电晕放电易于发生。
电晕放电在工程技术领域中有多种影响。
电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕（见图），会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。
电晕放电若干特性的实验研究
验 区域 内 由于临近 物体 和人员位 置 的变化 引起 的多
径 效应嘲 。
电流强度 １ｍＡ） 和数字 存储示 波器 Ｔ ｃ ４ ４ （ ｅｋ７ ０ Ｂ 带 宽 ４ＧＨｚ 采样 频率 ２ ／ ） ， ０ＧｓＳ 来测 量 电流和 记 录其 波 形 。实验环 境温 度 为 ２ ３℃ ， 对湿 度为 ６ ％ ， 相 ５ 充 电电压 为±６ Ｖ。 ０ｋ
第 ２ ３卷 第 ６期 ２１ ０ １年 １ ２月
军
械
工
程
学
院
学
报
Ｖｏｌ ２ Ｎｏ． ＿３ ６
Ｄ ｅ ．２ １ ｃ Ｏ１
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＯｒ ｎ ｎ ｅＥｎ ｉｅ ｒｎ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ｄ ａ ｃ ｇｎ ｅ ｉｇ Ｃｏｌ ｅ ｏ ｅ
文 章 编 号 ：０ ８２ ５ （０ １ ０—０ ９０ １０ —９ ６２ １ ） ６０ ２—３
１ 电晕 放 电 电流 特性 的实 验 研 究
１ １ 实 验布局 ．
实 验采 用针 一球 电极 结构 对 电晕 电流特性 进行 研 究 ， 验布 局如 图 １ 实 所示 。实验 时 ， 通过 高压 直流 源 在球 上加直 流高 压 ， 一 定距 离 时 使 得针 对 球 发 在
生 电晕 放 电 ， 后 通 过 电 流探 头 Ｃ （ 然 Ｔ１ 电压 ５ｍＶ，
（ ． ｌ ｃ ｒ ｓａ ｉ ａ ｄ Ｅｌｃ ｒ ｍａ ｎ ｔｃＰｒ ｔ ｃ ｉ ｎ Ｉ ｓ ｉ ｔ ， ｄ ａ ｃ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ Ｃｏ ｌｇ ， １ Ｅ ｅ ｔｏ ｔ ｔ ｎ ｅ ｔ ｏ ｇ ｅ ｉ ｏ ｅ ｔ ｎ ｔ ｕ ｅ Ｏｒ ｎ ｎ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｌｅ ｅ ｃ ｏ ｔ ｎ
Ｓ ｉａ ｈ ａ ｇ ０ ０ ０ Ｃｈｎ ； ． ｍｍｏ ｄ ａ ｃ ｕｐ ｎ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｈｊ ｚ ｕ ｎ ５ ０ ３， ｉａ ２ Ｃｏ ｉ ｎ Ｏｒ ｎ ｎ ｅＥｑ ｉｍｅ ｔＤｅ ａｔ ｎ ｆ
气体的绝缘特性
(2). 利用空间电荷对电场的畸变作用
(3). 极不均匀电场中采用屏障
当屏障与棒极之间的距离约等于间隙的距离 的15%-----20%时，间隙的击穿电压提高得最多 ，可达到无屏障时的2---3倍
2. 削弱游离因素的措施
(1). 采用高气 压 气体压力提高后，气体的密度加大，减少了电 子的平均自由行程，从而削弱了碰撞游离的过程 。
f0=11g/m3
2. 相对密度的影响
相对密度
p
=0.289---T
当在0.95到1.05之间时,空气间隙的击穿电压U 与成正比 U= U0
3. 湿度的影响
(1). 均匀或稍不均匀电场
湿度的增加而略有增加,但程度极微,可以不校正
(2). 极不均匀电场
由于平均场强较低,湿度增加后,水分子易吸附电 子而形成质量较大的负离子,运动速度减慢，游离能 力大大降低,使击穿电压增大.因此需要校正.
4. 高度的影响
随着高度增加,空气逐渐稀薄,大气压力及空气 相对密度下降,间隙的击穿电压也随之下降.
U=ka U0
k
1 H 1.1 1000
六. 提高气体间隙绝缘强度的方法
有两个途径: 一个是改善电场分布,使之尽量均匀; 另一个是削弱气体间隙中的游离因素.
1. 改善电场分布的措施
(1). 改变电极形状
如高压空气断路器和高压标准电容器等
10kv高压标准介损器
(2). 采用高真空
气体间隙中压力很低时，电子的平均自由 行程已增大到极间空间很难产生碰撞游离的程 度。 如真空电容器、真空断路器等
真空断路器
真空电容器
(3). 采用高强度气体 SF6气体属强电负性气体,容易吸附电子 成为负离子,从而削弱了游离过程.提高压力 后可相当于一般液体或固体绝缘的绝缘强度. 它是一种无色、无味、无臭、无毒、不燃的 不活泼气体，化学性能非常稳定，无腐蚀作 用。它具有优良的灭弧性能，其灭弧能力是 空气的100倍，故极适用于高压断路器中。
电气设备结构复习题
复习题7一、名词解释：1.绝缘：绝缘是电气设备结构中的重要组成部分，其作用是把电位不等的导体分开，使其保持各自的电位，没有电气连接。
P3.2.碰撞游离：在电场的作用下，电子被加速获得动能，如果其动能大于气体质点的游离能，在和气体质点发生碰撞时，就可能使气体质点游离分裂成正离子和电子。
这种游离称为碰撞游离。
P5.3.非自持放电：需要依靠外界游离因素支持的放电成为非自持放电。
P9.4.自持放电：只依靠电场就能维持下去的放电称为自持放电。
P9.5.热游离：因气体分子热运动引起的游离称为热游离。
P6.6.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称为表面游离。
P6.7.强场发射：在阴极附近加上很强的外电场，其强度达106V/cm,将电子从阴极表面拉出来，称为冷发射或强场发射。
P6.8.光电效应：金属表面受到光的照射发生表面游离的现象。
P6.9.热电子发射:将金属电极加热到很高的温度，可使其中的电子获得巨大的能量，溢出金属的现象。
P7.10.汤逊理论：当外施电压足够高时，电子从阴极表面发出向阳极运动，由于碰撞游离形成电子崩，由碰撞游离产生的新的正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极，从而阴极表面释放出有效电子，以弥补电子崩进入阳极的电子，放电过程达到自持放电。
这种均匀电场气隙的放电理论称为汤逊理论。
P9.11.流柱：正负离子的混合通道称为流注。
P11.12.电晕放电：在大曲率电极附近很薄的一层空气中将具备放电条件，放电局限于在大曲率电极很小范围内，而整个间隙未击穿，这种放电称为电晕放电。
P1213.极性效应：在不均匀电场中，间隙上所加电压不足以导致击穿时，在大曲率电极附近，电场最强，就可能发生游离，形成电晕放电。
在起晕电极附近.聚集的空间电荷将对放电过程造成影响，称为极性效应。
P1414.先导：具有热游离过程，不断伸长的通道称为先导。
P1515.自持放电的主要因素：流注理论认为电子的碰撞和空间光游离是自持放电的主要因素。
4 电晕放电和极性效应
导线表面电晕
三.极不均匀电场中的电晕放电
1.电晕放电现象 1.电晕放电现象 在极不均匀电场中，最大场强与平均场强相差很大， 在极不均匀电场中，最大场强与平均场强相差很大，以至 当外加电压及其平均场强还较低的时候，电极曲率半径较小 当外加电压及其平均场强还较低的时候，电极曲率半径较小 处附近的局部场强已很大 局部场强已很大。 处附近的局部场强已很大。 在这局部强场区中 产生强烈的游离， 局部强场区中， 在这局部强场区中，产生强烈的游离，但由于离电极稍远 处场强已大为减小，所以，此游离区不可能扩展到很大， 处场强已大为减小，所以，此游离区不可能扩展到很大，只 能局限在此电极附近的强场范围内。 能局限在此电极附近的强场范围内。 伴随着游离而存在的复合和反激励 发出大量的光辐射 复合和反激励， 光辐射， 伴随着游离而存在的复合和反激励，发出大量的光辐射， 使在黑暗中可以看到在该电极附近空间发出蓝色的晕光 蓝色的晕光， 使在黑暗中可以看到在该电极附近空间发出蓝色的晕光，这 就是电晕。 就是电晕。 电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式。 电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式。 2.电晕起始电压Uc和起始场强Ec；
6.消除电晕措施
最根本的途径就是设法限制和降低导线（导体） 最根本的途径就是设法限制和降低导线（导体）的表面电 场强度。 场强度。 1. 采用分裂导线，使等值曲率半径增大。 采用分裂导线，使等值曲率半径增大。 2. 改进电极的形状，增大电极的曲率半径，使表面光滑。 改进电极的形状，增大电极的曲率半径，使表面光滑。
迎面流注对负先导的发展有很大影响。 迎面流注对负先导的发展有很大影响。棒为负极性时 间隙的击穿电压比正极性时要高， 间隙的击穿电压比正极性时要高，而负先导的发展速度 则比正先导的低一个数量级。 则比正先导的低一个数量级。
高电压技术-名词解释题
高电压技术-名词解释题绝缘配合：综合考虑系统中可能出现的各种过电压、保护装置特性及设备的绝缘特性，确定设备的绝缘水平及其使用，从而使设备绝缘故障率或停电事故率降低到经济上和运行上可以接受的水平。
吸收比:指被试品加压60秒时的绝缘电阻与加压15秒时的绝缘电阻之比。
雷击跳闸率：指每100KM线路每年由雷击引起的跳闸次数。
雷暴日：指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声就是一个雷暴日。
伏秒特性：对某一冲击电压波形，间隙的击穿电压和击穿时间的关系称为伏秒特性。
气体击穿：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。
耐雷水平：雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。
自恢复绝缘:发生击穿后，一旦去掉外加电压，能恢复其绝缘性能的绝缘。
输电线路耐雷水平:雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。
进线段保护:进线段保护就是在接近变电所1~2km的一段线路上架设避雷线谐振过电压:当系统进行操作或发生故障时，某一回路自振频率与电源频率相等时，将发生谐振现象，导致系统中某些部分(或设备)上出现的过电压。
电气距离:避雷器与各个电气设备之间不可避免地要沿连接线分开一定的距离。
绝缘配合:就是综合考虑电气设备在系统中可能承受的各种作用电压，合理地确定设备必要的绝缘水平，达到在经济上和安全运行上总体效益最高的目的。
自持放电:不需要靠外界电力因数的作用，由放电过程本身就可以不断地供给引起后继电子崩的二次电子。
雷电日和雷电小时:雷电日是该地区1年中有雷电的天数。
雷电小时是该地区1年中有雷电的小时数。
击杆率.雷击杆塔次数与雷击线路总次数之比。
50%冲击放电电压U50% ：放电概率为50%时的冲击放电电压避雷线的保护角指避雷线和外侧导线的连线与避雷线的垂线之间的夹角，用来表示避雷线对导线的保护程度。
保护角愈小，避雷线就愈可靠地保护导线免遭雷击。
接地电阻接地装置对地电位u与通过接地极流入地中电流i的比值称为接地电阻。
最新4电晕放电和极性效应
6.消除电晕措施
最根本的途径就是设法限制和降低导线（导体）的表面电 场强度。 1. 采用分裂导线，使等值曲率半径增大。 2. 改进电极的形状，增大电极的曲率半径，使表面光滑。
7.电晕效应有利的方面
1. 电晕可削弱输电线上雷电冲击或操作冲击波的幅值和陡 度； 2. 利用电晕放电来改善电场分布； 3. 利用电晕原理制造除尘器、静电涂喷装置、臭氧发生器 等。
电场越不均匀，击穿电压和电晕起始电压间的差别也 越大。
结论：电场比较均匀：击穿电压=放电自持电压 电场极不均匀：电晕起始电压=放电自持电压
由此可见，电场的不均匀程度可以根据能否维持电 晕放电来划分。 ➢极不均匀电场：不均匀到可以维持电晕放电的程度； ➢稍不均匀电场：虽然电场不均匀，但还不能维持稳定的 电晕放电，一旦放电达到自持，必然会导致整个间隙立 即击穿。
2.电晕起始电压Uc和起始场强Ec；
3.外区中空间电荷的作用
结论： ①外区中的离子和电晕电极同号； ②加强了外区中的电场，减少了电晕层中的场强。
4.电晕放电有两种不同形式：电子崩形式和流注形式
5. 电晕放电危害
1. 伴随着游离、复合、激励、反激励等过程而有声、光、 热等效应，会有能量损耗。 2. 在尖端或电极的某些突出处，电子和离子在局部强场的 驱动下高速运动，与气体分子交换动量，形成“电风”。 当电极固定得刚性不够时，气体对“电风”的反作用力会 使电晕极振动或转动。 3. 电晕会产生高频脉冲电流，其中还包含着许多高次谐波, 这会造成对无线电的干扰。 4. 电晕产生的化学反映产物具有强烈的氧化和腐蚀作用， 电晕是促使有机绝缘老化的重要因素。 5. 电晕还可能产生超过环保标准的噪声，对人们会造成生 理、心理的影响。
（二）电晕放电的脉冲现象
气体放电过程的分析
气体放电过程的分析摘要:气体电介质，特别是空气，是电力系统中最重要的绝缘介质。
对气体放电过程进行分析，研究气体电介质的绝缘特性具有十分重要的意义。
而气体放电又受气体间隙、环境电场影响，其过程的分析需要各种理论的支持。
关键字：气体放电、带电质点、气体间隙、电子崩、汤逊理论、流注理论K一、气体中带电质点的产生与消失1．气体中带电质点的产生气体的特点：气体的分子间距很大，极化率很小，因此，介电常数都接近于1。
纯净的、中性状态的气体是不导电的，只有气体中出现了带电质点（电子、正离子、负离子）以后，才可能导电，并在电场作用下发展成为各种形式的气体放电现象。
气体导电的原因：气体中出现了带电质点（电子、正离子、负离子）以后，游离出来的自由电子、正离子和负离子在电场作用下移动，从而形成气体电介质的电导层。
气体带电质点的来源：有两个，一是气体分子本身发生游离（包括撞击游离、光游离、热游离等多种形式）；二是放在气体中的金属发生表面游离。
2．气体中带电质点的消失气体中带电质点的消失主要有下列三种方式：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。
1）带电质点受电场力的作用而流入电极，中和电量带电质点在电场力的作用下受到加速，在向电场方向运动途中会不断地与气体分子相碰撞，碰撞后会发生散射，但从宏观来看，是向电场方向作定向运动的。
其平均速度开始是逐渐增加的（因受电场力的加速），但随着速度的增加，碰撞时失去的动能也增加，最后，在一定的电场强度下，其平均速度将达到某个稳定值。
这一平均速度称为带电质点的驱引速度。
2）带电质点的扩散带电质点的扩散就是指这些质点会从浓度较大的区域转移到浓度较小的区域，从而使带电质点在空间各处的浓度趋于均匀的过程。
带电质点的扩散是由杂乱的热运动造成的，而不是由于同号电荷的电场斥力造成的，因为即使在很大的浓度下，离子之间的距离仍大到静电力起不到什么作用的程度。
电子的直径比离子的直径小很多，在运动中受到的碰撞也比离子少得多，因此电子的扩散比离子的扩散快得多。
电晕放电
电晕放电：导线或电极表面的电场强度超过碰撞游离阈值时发生的气体局部自持放电现象。
因在黑暗中形同月晕而得名。
电晕放电电晕放电 (corona discharge)气体介质在不均匀电场中的局部自持放电。
最常见的一种气体放电形式。
在曲率半径很小的尖端电极附近，由于局部电场强度超过气体的电离场强，使气体发生电离和激励，因而出现电晕放电引。
发生电晕时在电极周围可以看到光亮，并伴有咝咝声。
电晕放电可以是相对稳定的放电形式，也可以是不均匀电场间隙击穿过程中的早期发展阶段。
目录形成机制电晕放电电场强度影响形成机制电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别，这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。
在直流电压作用下，负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。
在负极性电晕中，当电子引起碰撞电离后，电子被驱往远离尖端电极的空间，并形成负离子，在靠近电极表面则聚集起正离子。
电场继续加强时，正离子被吸进电极，此时出现一脉冲电晕电流，负离子则扩散到间隙空间。
此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。
如此循环，以致出现许多脉冲形式的电晕电流。
电晕电流这一现象是 G.W. 特里切尔于1938年发现的，称为特里切尔脉冲。
若电压继续升高，电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大，转变为负辉光放电。
电压再升高，出现负流注放电，因其形状又称羽状放电或称刷状放电。
当负流注放电得以继续发展到对面电极时，即导致火花放电，使整个间隙击穿。
正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子，但不断被推斥向间隙空间，而电子则被吸进电极，同样形成重复脉冲式电晕电流。
电压继续升高时，出现流注放电，并可导致间隙击穿。
电晕放电工频交流电晕在正、负半周内其放电过程与直流正、负电晕基本相同。
工频电晕电流与电压同相，反映出电晕功率损耗。
工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性，称为电晕的伏库特性。
编辑本段电晕放电电场强度架空输电线路导线电晕起始电场强度E s可由皮克公式计算：（千伏／厘米）式中δ为空气相对密度，m为绞线系数,R为导线半径（厘米）。
不均匀电场的击穿和雷电冲击电压下的空气击穿
三、伏秒特性
当击穿过程中加在间隙上的电 压随时间变化时，击穿电压指 间隙上的最高电压。
对持续电压来说，电压变化比 放电发展的速度慢得多，电压 达到静态击穿电压后，可认为 电压基本不变，所以击穿电压 就等于静态击穿电压。
对雷电冲击电压来说，电压变化速度极快，在电压达 到静态击穿电压后的放电时延内，电压变化较大，击 穿电压高于静态击穿电压；且击穿电压随时间而变。
2.5 雷电冲击电压下气体的击穿
一、冲击波形及特点
冲击波： ①雷电冲击 ②操作冲击
标准雷电波：
IEC和国标规定： T1=1.2μs±30％ T2=50μs±20% 一般写为±1.20/50
特点：高幅值、高陡度、短时间
标准雷电冲击电压波
T1——视在波前时间 T2——视在半峰值时间
二、冲击放电特点
1、完成气隙击穿的三个必备条件：
2、放电时间的组成：
总放电时间 tb=t0＋ts＋tf
t1＝ts＋tf 称为放电时延
t0－气隙在持续电压下的击穿 电压为U0，为所加电压从0上 升到U0的时间；
ts－从电压达到U0瞬时起到气隙中出现第一个有效电子为
止的时间称为统计时延。
tf－出现有效电子后，引起碰撞游离，形成电子崩，发展到 流注和主放电，最后完成气隙击穿需要的时间，称为放电 形成时延。
2、分析： 下面以电场极不均匀的“棒－板”气隙为 例，从流注的概念出发，说明放电的发 展过程和极性效应。
(a) 正尖——负板
电子崩头部的电子到达棒极后即将 被中和，留在棒极附近的为正空间 电荷。这些正离子向阴极移动速度 很慢而暂留在棒极附近。它们削弱 了棒极附近的电场，棒极附近难以 形成流注，自持放电难以实现，故 起晕电压较高。而它们同时加强了 朝向极板的电场，促进放电向前发 展，故放电电压较低。
高电压技术
名词解释1、局部放电：在极不均匀电场中，在间隙击穿之前，只在局部场强很强的地方放电，但在整个间隙并未发生击穿，这种放电称为局部放电2、沿面放电：在气体介质和固体介质的交界面上沿着固体介质表面而发生在气体介质中的放电，称为沿面放电。
当沿面放电发展到使整个极间发生沿面击穿时称为沿面闪烁。
3、吸附效应：某些气体的中性分子或原子对电子具有较强的亲合力，当电子与其碰撞时，便吸附其上形成负离子，同时放出能量，这种现象称为吸附效应。
4、自持放电：不依靠外界电离因素，仅由电场作用维持放电的过程，这种过程称为自持放电。
5、极性效应：对于电极形状不对称的棒板间隙，击穿电压与棒的极性有很大的关系，即极性效应，极性效应是不对称的不均匀电场中的一个明显的特性。
6、电击穿：电击穿是指仅仅由于电场的作用而直接造成固体绝缘击穿的现象。
7、“小桥理论”：杂质、气泡在电场作用下，在电极之间形成小桥，击穿沿着小桥发生。
8、电子崩：是指电子在电场作用下从阴极奔向阳极的过程中与中性分碰撞发生电离，电离的结果产生出新的电子，新的电子又与初始电子仪器继续参与碰撞电离，使电离电子剧增犹于高山雪崩。
9、电晕放电：电晕放电是极不均匀电场中特有的一种自持放电形式10、吸收现象：直流电压Ｕ加在固体电介质时，通过介质中的电流将随时间而衰减最终达到某一稳态值，这种现象称为吸收现象。
11、临界波头时间：在气隙的５０％操作冲击电压Ｕ５０％与波前时间Ｔｃｒ的关系曲线中，存在最不利的波前时间Ｔｃ，称为临界波前时间。
（此时击穿电压最小）12、绝缘老化：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，从而使物理、化学性能产生不可逆转的劣化，导致电介质的电气及机械强度下降，介质损耗及电导增大等，这一现象称为绝缘老化。
13、滑闪放电：当电压超过某一临界值后，放电的性质发生变化，个别火花细线则会突然迅速伸长，转变为分叉的树状明亮火花通道在不同的位置上交替出现，称为滑闪放电。
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（三）电晕放电的起始场强和电压
1. 电晕放电起始电压Uc根据
d
exp 0 dx=1
理论求解
2. 利用经验公式求解电晕起始电压（Peek公式）
①平行导线：
r
d
Ec
=30.3m
1
0.298
r
kV/cm
导线尺寸，大气状态，大气湿度，电极材料，电源频率，导线表面状态等 对Ec都有影响。
6.消除电晕措施
最根本的途径就是设法限制和降低导线（导体）的表面电 场强度。 1. 采用分裂导线，使等值曲率半径增大。 2. 改进电极的形状，增大电极的曲率半径，使表面光滑。
7.电晕效应有利的方面
1. 电晕可削弱输电线上雷电冲击或操作冲击波的幅值和陡 度； 2. 利用电晕放电来改善电场分布； 3. 利用电晕原理制造除尘器、静电涂喷装置、臭氧发生器 等。
R=10cm
2、同轴圆柱间隙放电
③ 电场极不均匀的情况下： 当大曲率电极附近很小范围内α已达相当数值时，间
隙中大部分区域α值都仍然很小。这时，初始电子崩只能 在大曲率电极附近很小范围内发展，放电自持时形成 的流注也不能发展至贯通整个间隙。只是在大曲率 电极附近出现薄薄的紫色晕光层，也就是电晕放电。电压 必须继续增加到一定值后，才会形成贯通两电极的放电通 道，导致击穿。
四.极不均匀电场中的击穿、极性效应
(一)长空气间中放电过程的实验研究
1.试验设备 1) 旋转照相机 2）像变换管 3）光电倍增管 4）光谱分析仪 5）示波设备等
2)变象管
放电现象1经物镜2投射到半透明的光电阴极3,根据投射来的光辐射， 光电阴极发射出电子。发射出的电子由电极4聚焦成象并得到加速。聚焦 后的电子束经光阑5、闭锁电极6、垂直偏转电极7、水平偏转电极8及补 偿电极9而到达荧光屏10，又重现为发光图象。利用偏转电极可将放电现 象随时间展开。在闭锁电极上施加间断的释放脉冲电压还可在荧光屏上 得到分幅的图象。荧光屏上的图象可用普通照相机摄制下来。变象管扫 描速度高，分辨率好，控制灵活，灵敏度高(能增强发光微弱现象的亮度) ，因此获得越来越广泛的应用。
2.电晕起始电压Uc和起始场强Ec；
3.外区中空间电荷的作用
结论： ①外区中的离子和电晕电极同号； ②加强了外区中的电场，减少了电晕层中的场强。
4.电晕放电有两种不同形式：电子崩形式和流注形式
5. 电晕放电危害
1. 伴随着游离、复合、激励、反激励等过程而有声、光、 热等效应，会有能量损耗。 2. 在尖端或电极的某些突出处，电子和离子在局部强场的 驱动下高速运动，与气体分子交换动量，形成“电风”。 当电极固定得刚性不够时，气体对“电风”的反作用力会 使电晕极振动或转动。 3. 电晕会产生高频脉冲电流，其中还包含着许多高次谐波, 这会造成对无线电的干扰。 4. 电晕产生的化学反映产物具有强烈的氧化和腐蚀作用， 电晕是促使有机绝缘老化的重要因素。 5. 电晕还可能产生超过环保标准的噪声，对人们会造成生 理、心理的影响。
d Uc=Ecr ln r kV
②地面上的单根导线：
r
h
Ec
=30.3m
1
0.298
r
kV/cm
d Uc=Ecr ln r kV
d 2h
③同轴圆柱：
r R
Ec
=31.5
1
0.305
r
kV/cm
R Uc=Ecr ln r kV
④球-球间隙
r
d
Ec
=27.7
1
0.337
r
kV/cm
Uc的计算：先计算不均匀系数f，计算平均电场Eav， Uc=Eav*d
很大。 从上述试验可知：放电过程与电场均匀性有着密切联系.
2、同轴圆柱间隙放电
① 电场比较均匀：放电达到自持 时，α在整个间隙中都已达到相 当数值。初始电子崩经过整个问 隙后，形成阳极流注，击穿。
②电场不均匀程度增加但仍比较 均匀的情况下：
当大曲率电极附近α达到足够 数值时，起始电子崩在间隙中强 电场区内发展起来，经过间隙中 相当一部分距离后，形成流注。 流注一经产生，随即发展至贯通 整个间隙，导致间隙完全击穿。
放电现象
①d<d0,电场比较均匀，击穿之前看不到放电迹象，类似于
均匀电场；
②d>d0, 电压逐步升高，先出现电晕放电，然后刷状放电，
最后间隙完全击穿； 总结电晕放电电压和击穿电压的关系：
①d<d0,两电压相等； ②d>d0',击穿电压 >电晕起始电压； ③d0<d<d0', 过渡区，放电电压很不稳定，击穿电压分散性
电场越不均匀，击穿电压和电晕起始电压间的差别也 越大。
结论：电场比较均匀：击穿电压=放电自持电压 电场极不均匀：电晕起始电压=放电自持电压
由此可见，电场的不均匀程度可以根据能否维持电 晕放电来划分。 ➢极不均匀电场：不均匀到可以维持电晕放电的程度； ➢稍不均匀电场：虽然电场不均匀，但还不能维持稳定的 电晕放电，一旦放电达到自持，必然会导致整个间隙立 即击穿。
dx=
ln
1
r
R r
Ap
exp
-
Bp E
dx=
R r
Ap exp -
Bpx ln R/r
U0
dx= ln
1
三.极不均匀电场中的电晕放电
棒-板间隙电晕
导线表面电晕
三.极不均匀电场中的电晕放电
1.电晕放电现象 ➢在极不均匀电场中，最大场强与平均场强相差很大，以至 当外加电压及其平均场强还较低的时候，电极曲率半径较小 处附近的局部场强已很大。 ➢在这局部强场区中，产生强烈的游离，但由于离电极稍远 处场强已大为减小，所以，此游离区不可能扩展到很大，只 能局限在此电极附近的强场范围内。 ➢伴随着游离而存在的复合和反激励，发出大量的光辐射， 使在黑暗中可以看到在该电极附近空间发出蓝色的晕光，这 就是电晕。 ➢电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式。
（二）电晕放电的脉冲现象
1. 试验装置和放电现象 ①U很低时，放电电流极小，电流波形不规则。 ②U ，会突然出现显著的电流和重复脉冲。 ③U ，电流脉冲幅值不变，但f增高，脉冲更密集。 ④电压继续升高到一定程度后， 高频脉冲突然消失， 转入持续电晕阶段，但电流 仍继续随电压增高而加大 ⑤临近击穿时出现刷状放电 和不规则的强烈电流脉冲 ⑥最后发生击穿。
不均匀系数： f= Emax = Emax Eav U / d
f<2 :稍不均匀电场 f>4 :极不均匀电场
二.稍不均匀电场和极不均匀电场特征
稍不均匀电场中击穿电压的计算
0d
dxln
1
20
Ape Bp/E
EU / f ( x )
自持放电电压 也即击穿电压
R