高电压技术知识点总结

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高电压技术概念总结

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高电压技术概念总结篇一:高电压技术重点知识整理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?E2??tg?V?U2?ctg?6.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Ecr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(e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,而是仅与他们的积有函数关系,只要??S的乘积不变,Ub 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。

高电压技术重要知识点

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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。

高电压技术重要知识点

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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。

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)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。

高电压技术知识点总结

高电压技术知识点总结

高电压技术知识点总结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。

高电压技术总结

高电压技术总结
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。
34、击杆率:雷击事故中雷击塔顶的次数与雷击输电线路的总次数之比。
35、绕击率:雷击绕过避雷线击中导线的概率。
36、建弧率:线路中绝缘由冲击闪络变为工频闪络的概率。
37、进线段:输电线路中距离变电站1—2公里的线段。
二、简答
①提高系统的输电能力②增加输电距离③降低线路功率损耗④降低电网传输单位容量的造价。
汤森德理论:①电子碰撞游离产生电子崩的过程是气体放电的主要过程②二次放射是气体自持放电的必要条件。
游离条件:运动质点所具有的总能量一定要大于被撞质点在正常状态下的游离能。
气体的放电电压是气体间隙距离和气体相对密度乘积的函数Uf=f(δ·s)。
4、在多介质绝缘结构中极化和电场分布的关系。
电场分布的静向分量与绝缘的相对介质常数成反比。
第九章
1.内部过电压类型:暂时过电压(工频电压升高、谐振过电压)、操作过电压(切断空载线路~、空载线路合闸~、切断空载变压器~、断续电弧接地~)。
篇二: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。
2.耐压试验:工频、感应、直流、冲击~。试验结果:①能有效地发现绝缘中危险的集中性缺陷②能对绕组的纵绝缘和相间绝缘进行试验③更易检查出其中的缺陷④能良好地检验高压电气设备对雷电冲击电压和操作冲击电压的耐受能力。

高电压技术总复习重点

高电压技术总复习重点
5、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
6、 影响固体电介质击穿电压的主要因素
电压作用时间 温度
电场均匀程度受潮来自累积效应 机械负荷第二篇 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。
2、泄漏电流的测量
测量泄漏电流从原理上来说,与测量绝缘电阻是 相似的,能发现一些尚未完全贯通的集中性缺陷, 原因在于 :
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
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
高电压技术各章 知识点

高电压技术期末复习资料

高电压技术期末复习资料

高电压技术期末复习资料高电压技术期末复习资料高电压技术是电力系统中的一个重要领域,涉及到电力传输、配电、绝缘等方面。

本文将为大家提供一些高电压技术的期末复习资料,希望对大家的学习有所帮助。

一、高电压技术的基础知识1. 电压和电流的基本概念:电压是电力系统中的一种基本物理量,表示电荷在电场中的势能差;电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量。

2. 电力系统的基本组成:电力系统由发电厂、输电线路、变电站和配电网等组成,其中输电线路是高电压技术的重要组成部分。

3. 高电压技术的应用领域:高电压技术广泛应用于电力传输、电力配电、电力设备绝缘等方面。

二、高电压设备的绝缘技术1. 绝缘材料的分类:绝缘材料可以分为固体绝缘材料和液体绝缘材料两大类,固体绝缘材料包括绝缘纸、绝缘胶带等;液体绝缘材料包括绝缘油等。

2. 绝缘材料的性能指标:绝缘材料的性能指标包括介电强度、介电损耗、体积电阻率等。

3. 绝缘材料的应用:绝缘材料广泛应用于高压电缆、变压器、绝缘子等高电压设备中,起到隔离电流、防止电弧放电等作用。

三、高电压输电线路的设计与运行1. 输电线路的类型:输电线路可以分为架空线路和地下电缆线路两大类,架空线路包括铁塔线路和电缆线路。

2. 输电线路的设计:输电线路的设计需要考虑电流负荷、电压损耗、绝缘距离等因素,以确保电力传输的安全和稳定。

3. 输电线路的运行与维护:输电线路的运行需要定期检查和维护,包括检查绝缘子、检修设备、清理线路等。

四、高电压技术的安全问题1. 高电压事故的危害:高电压事故可能导致人身伤害、设备损坏甚至火灾等严重后果,因此安全问题是高电压技术中需要重视的方面。

2. 高电压事故的防范措施:高电压事故的防范措施包括设备绝缘、操作规程、安全培训等,以确保高电压设备的安全运行。

五、高电压技术的发展趋势1. 现代高电压技术的发展:随着电力系统的发展和电力需求的增加,高电压技术也在不断发展,如超高压输电技术、新型绝缘材料的研发等。

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电离种类:A:碰撞电离B:光电离C:热电离D:表面电离⑵带电离子的消失A:扩散,会引起浓度差。

B:复和(中和)正负电荷相遇中和,释放能量。

C:附着效应,部分电负性气体分子对负电荷有较强吸附能力,使之变为负离子。

⑶汤逊理论的使用条件和自持放电条件使用条件:均匀电子,低电压自持放电条件:(1)1seαγ-≥⑷巴申定律的物理意义及应用A:巴申定律的物理意义①p s(s一定)p增大,U f增大。

①p s(s一定)p减小,U f减小。

①p s不变:p增大,密度增大,无效碰撞增加,提高了电量的强度,U f增大。

P减小,密度减小,能碰撞的数量减小,能量提高,U f增大。

P s不变,U f不变。

B:巴申定律的应用通过增加或者减少气体的压力来提高气体的绝缘强度。

如:高压直流二极管(增加气体的压力)减小气体的压力用真空断路器。

⑸流柱理论的使用范围及与汤逊理论的关系流柱理论的使用范围:a①放电时间极短b①放电的细分数通道c①与阴极的材料无关d①当ps增大的时候,U f值与实测值差别大。

流柱理论与汤逊理论的关系:a①流柱理论是对汤逊理论的一个补充b①发生碰撞电离c①有光电离,电场⑹极不均匀电场的2个放电特点(电晕放电,极性效应)电晕放电的特点:a①电晕放电是极不均匀电场所持有的一种自持放电形式,是极不均匀电场的特征之一。

b①电晕放电会引起能量消耗。

c①电晕放电的脉冲现象会产生高频电磁波,对无线电通讯造成干扰。

d①电晕放电还使空气发生化学反应,生成臭氧、氮氧化物是强氧化剂和腐蚀剂,会对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀。

极性效应的特点:a①棒为正,极为负特点:电晕放电起始电压高。

间隙击穿电压低。

b①棒为负,极为正特点:电晕放电起始电压低,间隙击穿电压高。

⑺冲击电压、伏秒特性、U50%的概念及应用冲击电压:持续时间极短,非周期性,幅值极高的电压。

冲击击穿电压气隙击穿的冲要条件:a①必须具有足够高的电压幅值b①必须有有效电子存在c①必须有电子放电通道的时间伏秒特性:对于同一间隙,多次施加同一形状但幅值不同的冲击电压作用,其击穿电压幅值与击穿时间关系(曲线)称为伏秒特性。

高电压技术重点知识整理(6页)

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。

高电压知识点汇总

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。

高电压技术考点整理.总结

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

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。

高电压技术复习总结

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。

高电压技术最全总结

高电压技术最全总结
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: 辉光放电、火花放电、电弧放电 、电晕放电 产生带电质点途径:本身游离、金属表面游离 激励:当外界给予原子一定的能量使内层电子获得能量不能脱离原子核的束 缚,只能跃迁到标志着能量更高的、离原子核较远的轨道上去时,该原子就处 于激励状态,原子的位能也增加,这一过程叫激励。 激励能:原子激励所需能量等于较远轨道与正常轨道的能级之差 游离:电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子的过程 游离能 :若吸收的外界能量足够大,使得原子中一个或几个电子脱离原子核 的束缚而形成自由电子,中性原子失去电子成为正离子,该原子就被游离了。 这一过程称为原子的游离过程,所需能量称为游离能 。 电晕放电:在电场不均匀的情况下(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。 即局 部满足自持放电条件的现象。 气体电解质优点: 一旦电压解除后, 气体电介质能自动恢复绝缘状态,气体放电理论比液体 和固体的放电理论完整
图 1.9 标准雷电冲击电压全波及截波波形 T1 -波前时间;T2-半峰值时间; Tc-截波时间;Tj-截波视在持续时间 b. 操作冲击电压 长波头冲击波的波形: T1=250μs±20%, T2=2500μs±60% 对于不同极性:+250/2500μs 或-250/2500μs 衰减振荡电压波 第一个半波的持续时间在 2000—3 000 之 间,反极性的第二半波的峰值约为第一个 半波峰值的 80% 2. 放电时延 1)升压时间 t0 2)统计时延 ts 3)放电发展时 间 tf 3. 伏秒特性 放电时间的形成 工程上用气隙上出现的电压最大值与放电时间的关系来表征气隙在冲击电压 下的击穿特性,称为气隙的伏秒特性 伏秒特性的绘制 1,2-波尾击穿 3-波头击穿

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

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=101.3,湿度=11g/。

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↓,(耐受电压)↑。

湿度↑:负离子↑,(耐受电压)↑。

0P a P 0h 3M b U b U•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)。

·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:与f 无关,热击穿↓,↑。

4.温度的影响:存在临界点。

θ<时:与θ无关,属于电击穿性质。

θ>时: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6SF b U b U f1cr θb U cr θb U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。

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