高电压技术复习重点
高电压技术重点复习大纲
高电压技术重点复习大纲一、引言高电压技术作为电气工程中的重要分支,涉及电力系统、电气设备以及电力传输等方面。
本文将针对高电压技术的重点知识进行复习梳理,帮助读者系统化地理解和掌握该领域的核心概念和理论。
二、高电压技术概述1. 高电压技术的定义和应用范围2. 高电压的基本概念和表示方法3. 高电压技术的主要问题和挑战三、高电压绝缘技术1. 绝缘材料的种类和特性2. 绝缘材料的选用和制备3. 绝缘破坏与击穿机理4. 绝缘水平的评定和试验方法四、高电压设备与技术1. 高电压断路器的结构和工作原理2. 高电压变压器的类型和特点3. 高电压绝缘子的种类和应用4. 高电压电缆的敷设和维护五、高电压输电与配电技术1. 高电压输电线路的设计和选型2. 高电压变电站的布置和运行方式3. 高电压配电系统的组成和保护措施4. 高电压输配电中的功率损耗和电压稳定性问题六、高电压安全与环境保护1. 高电压安全工作的重要性和基本原则2. 高电压事故的预防和应急处理3. 高电压对环境的影响及其治理方法七、高电压技术的新发展1. 高电压技术的新理论和方法2. 高电压技术在可再生能源中的应用3. 高电压技术与智能电网的融合八、总结与展望通过对高电压技术的重点知识的复习,我们可以对该领域的核心概念和理论有较为深入的理解。
面对未来高电压技术的发展,我们应不断学习创新,以推动电气工程的进步和发展。
以上为高电压技术重点复习大纲,通过对各个知识点的梳理和总结,旨在帮助读者更好地掌握和理解高电压技术的核心内容。
有关详细内容和具体的公式推导等细节,建议读者参考相关教材和资料进行进一步学习。
祝愿读者在高电压技术的学习中取得优异的成绩!。
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。
高电压技术复习重点
高电压技术复习重点绪论1、输电电压一般分为高压,超高压,特高压。
高压指35~220kv,超高压指330~1000kv,特高压指1000kv及以上。
高压直流通常指±600kv及以下的直流输电电压,±600kv以上的称为特高压直流。
2、电介质的极化:通常电介质显中性,但是如果其处于电场中,则电荷质点将顺着电场方向产生位移。
极化时电介质内部电荷总和为零,但会产生一个与外施电场方向相反的内部电场。
3、流过介质中的电流可以分为三部分:纯电容电流分量,吸收电流,电导电流。
4、电介质损耗:处于电场中的绝缘介质,必然会存在一定的能量损耗,而这些由极化、电导等所引起的损耗就称为介质损耗。
5、介质损耗来源①由介质电导形成的漏电流在交变电压下具有有功电流的性质,由它所引起的功率损耗称为介质电导损耗;②由介质中与时间有关的各种极化过程所引起的损耗。
第一章1、电离方式可分为热电离,光电离,碰撞电离。
2、汤逊放电理论的适用范围: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,汤逊理论就不在再适用了。
3、电晕放电现象: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,小曲率电极附近会有薄薄的发光层。
4、电晕放电的危害:①引起功率损耗②形成高频电磁波对无线电广播和电视信号产生干扰③产生噪声。
对策:采用分裂导线。
利用:①净化工业废气的静电除尘器②净化水用的臭氧发生器③静电喷涂。
5、下行的负极性雷通常可分为三个阶段:先导放电,主放电和余光。
6、提高气体击穿电压的措施:①电极形状的改进。
②空间电荷对原电场的畸变作用。
③极不均匀场中屏障的作用。
④提高气体压力的作用。
⑤高真空和高电气强度气体SF6的采用。
7、污闪:绝缘子表面污物受潮变成导电层,引发局部放电并发展成闪络。
8、污闪发展过程:①污秽层的形成②污秽层的受潮③干燥带形成与局部电弧产生④局部电弧发展成闪络。
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。
高电压技术复习要点
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。
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。
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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。
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第一章 电介质的电气强度第一节平均自由行程长度:单位行程中的碰撞次数Z 的倒数λ。
影响因素:气体分子的半径、温度、气压。
迁移率:E vk =,表示带电粒子在单位场强(m /1V )下沿电场方向的漂移速度。
电离:产生带电粒子的物理过程,气体放电的首要前提。
使基态原子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能,外界能量必须大于电离能才能使电离发生。
四种电离方式:光电离、热电离、碰撞电离、电极表面的电离其中引起碰撞电离的条件为i e W Ex q ≥。
电极表面的电离的四种方式:正离子撞击阴极表面、光电子发射、热电子发射、强场发射。
负离子的形成:当电子与气体分子碰撞时,有可能引起碰撞电离而产生出正离子和新电子,也可能会发生电子和中性分子结合形成负离子(称为附着)。
对放电的形成起什么作用及其原因:负离子的形成并没有使气体中的带电粒子数改变,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。
带电粒子的消失三种形式:1.在电场驱动下作定向运动,到达电极时消失于电极上而形成外电路中的电流2.因扩散现象而逸出气体放电空间3.带电粒子的复合第二节发生电子崩后抵达阳极的电子数:d a e n n α0= 电子碰撞电离系数E BPApe -=α,表明该系数与场强和气压有关。
场强很大时,α急剧增大,气压过大或过小时α都较小。
(电子碰撞电离系数越大击穿电压越低)第三节汤逊放电的γ过程及汤逊放电全过程:(1)正离子撞击到阴极表面发生表面电离,使阴极释放出二次自由电子的过程称为γ过程(2)在电极的气隙中,因外界电离因子产生出自由电子,这些自由电子在电极两端电压的作用下向阳极移动,当空间的电场强度足够大,这些电子将引起碰撞电离,产生出新的电子,新的电子又将引发碰撞电离,如此持续就会产生电子崩。
在碰撞电离过程中产生的正离子在电场的作用下撞击阴极,当场强足够大时,初始电子崩的正离子能在阴极上产生的新电子数大于或等于由外界电离因子产生的电子,那么即使除去外界电离因子的作用,放电也能够自持。
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
高电压技术复习资料高电压技术是电气工程中的重要领域,它涉及到高电压的产生、传输、测量和保护等方面。
对于理解和应用高电压技术,需要掌握一定的基础知识和技能。
本文将简要介绍高电压技术的复习资料,以期对学习者有所帮助。
一、基础知识篇高电压技术的基础知识篇主要包括电场与电势、电荷、电介质、几何模型和等效电路等内容。
掌握这些知识是理解和解决高电压问题的基础。
建议学习者可以查阅相关教材,例如《高压技术实验教程》、《高压技术基础》等。
二、设备与技术篇高电压技术的设备与技术篇主要包括高压发生器、变压器、高压开关、避雷器、绝缘材料和监测与诊断技术等方面。
这些设备和技术的正确应用和操作至关重要,关系到高电压系统的安全和稳定性。
针对这方面的学习,建议阅读《高电压技术手册》、《高压技术设备与技术》等教材。
三、工程应用篇高电压技术的工程应用篇主要包括输电线路、变电站、电力电子设备、高压绝缘测试和防雷等领域。
这些应用是高电压技术的主要实践对象,涉及到极为复杂的电气系统和设备。
对于学习者来说,可以学习相关的案例分析和仿真实验,并了解最新的工程进展。
推荐的参考书籍包括《高压工程案例解析》、《电力电子技术及应用》和《高压绝缘技术与设备》等。
四、安全管理篇高电压技术的安全管理是学习和应用高电压技术的重要环节。
在操作高电压设备时,必须严格遵守安全规程和标准,确保人身安全和设备正常运行。
这部份的复习资料可以参考相关的安全手册和规章制度,例如《高压电设备安全操作规程》、《高压工程安全管理手册》等。
总之,高电压技术的复习资料需要涵盖理论知识、设备技术、工程应用和安全管理等方面。
对于初学者和已经掌握一定基础知识的学习者来说,都需要不断地学习和实践,不断提高自己的技能和能力。
希望本文能够为广大高电压技术学习者提供一些借鉴和参考。
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高电压技术复习材料碰撞电离处在电场中的带电粒子在电场力的作用下沿电场方向作加速运动并积累能量,当具有足够能量的带电粒子与气体分子碰撞产生的电离.介质损耗电介质的功率损耗简称介质损耗,一种是由电导引起的损耗,另一种是由某些极化引起的损耗.波阻抗电压波与电流波的比值称为波阻抗.绕击雷电绕过避雷线的保护范围而击于导线. 雷击跳闸率指折算到40个雷电日和100km 的线路长度下因雷击引起的线路跳闸次数. 耐雷水平雷击线路但尚不致引起绝缘闪络的最大雷击电流峰值.汤森理论和流注理论的基本观点适用范围汤森理论的基本观点:电子的碰撞电离是气体放电时电流倍增的主要原因,而阴极表面的电子发射是自持放电的重要条件.缺陷:有局限性,特别对δd较大时气隙放电的许多特点无法解释.流注理论的基本观点: (1)以汤森理论的碰撞电离为基础,强调空间电荷对电场的畸变作用,着重于用气体空间的光电离来解释气体放电通道的发展过程.(2)放电从起始到击穿并非碰撞电力连续量变的过程,当初始电子崩中离子数达到108以上时,要引起空间光电离这样一个质的变化,此时由光子造成的二次崩向主崩汇合而成流注.(3)流注一旦形成,放电就转入自持.汤森理论只适用于pd值较小的范围,流注理论只适用于pd值较大的范围,两者的过度值为pd=26.66kpacm. 附:巴申定律:据自持放电条件可以退得均匀电场中间隙的自持放电起始电压或击穿电压与有关影响因素的关系:V0=f(Pd) P:气压d:极间电压液体电介质的击穿特性: 两种击穿形式:电击穿(在电场作用下,阴极上由于强电场发射或热发射出来的电子产生碰撞电离形成电子崩,最后导致击穿)和由气泡或其他悬浮杂质导致的热击穿(气泡击穿理论:1)用”小桥”理论论述.工程用液体电解质中含有杂质,水分和气体,实质是液体中的气体被击穿2)静态电压作用下杂质”小桥”的形成,泄露电流增大,局部放电等产生气体和发热使水分汽化形成气泡3)气泡“小桥”形成,气体的耐压强度比液体的低得多,击穿就容易发生在气泡小桥中) 影响因素: 电场的均匀程度,电场越不均匀,击穿场强越低.击穿过程受水分等杂质影响大. 措施:提高油间隙击穿强度,在实际绝缘结构中采用油与固体介质组合绝缘.提高油的品质,变压器油在使用一段时间后进行净化处理.固体介质的击穿机理:(1)热击穿:当达到某一临界电压时,在所有温度下,发热量总量大于散热量.介质温度将持续上升(电流增大),直到产生热破坏(烧成导电通道),并永远丧失绝缘性能.(2)电击穿:在强电场下电介质内部带电粒子剧烈运动,发生碰撞电离,破坏了固体介质的晶格结构,使电导增大而导致击穿. 影响因素:电压,电场均匀程度,受潮,累积效应. 措施:改进绝缘设计(采用合理的绝缘结构,改善电极形状及表面光洁度,尽量使电场均匀,消除接触气隙,确保可靠密封)改进制作工艺(消除残留的杂质,气泡,水分等)改善影响环境(防潮防尘和防止有害气体的侵蚀,加强散热冷却)交流耐压实验和直流耐压实验的比较 1.直流下没有电容电流,要求电源容量很小,加上可以用串极的方法产生高压直流,试验设备可以做得比较轻巧,适用于现场预防性试验.2.直流耐压试验时,可以同时测量泄漏电流. 直流耐压实验比交流耐压试验更能发现电机端部的绝缘缺陷.但是由于交,直流下绝缘内部的电影分布不同,直流耐压试验不如交流下接近实际情况,因此不能用直流完全代替交流耐压试验,两者应配合使用. 冲击电压试验就是用来检验各种高压电气设备在雷电过电压和操作过电压作用下的绝缘性能或保护性能.冲击电压发生器是产生冲击电压波的装置.冲击电压测量方法:测量球隙(测量电压峰值);分压器—峰值电压表;分压器-示波器(记录波形)设备:从试品接到分压器高压端的高压引线;分压器;把分压器与示波器连接起来的同轴电缆;示波器. 反击:接地的杆塔及避雷线电位升高导致线路绝缘闪络. 雷直击三种情况:雷击杆塔;雷击避雷线;雷绕击于导线. 防雷措施:1)架设避雷线(防止雷直击导线,有分流作用以减小流经杆塔的雷电流,降低塔顶电位)2)降低杆塔接地电阻(可以减小雷击杆塔时的电位升高)3)架设耦合地线(加强避雷线与导线间的耦合使线路绝缘上的过电压降低,增加对雷电流的分流作用) 4)采用中性点非有效接地方式(增加分流和对未闪络相的耦合作用,使未闪络相绝缘上的电压下降,而提高线路的耐雷水平)5)加强线路绝缘(加大大跨越档导,地线间的距离,以加强线路绝缘)6)装设自动重合闸(大多数雷击事故在线路跳闸后能自行消除,安装后可降低线路的雷击事故率)填空题 1.固体电介质电导包括表面电导和体积电导2.极不均匀电场中,屏障的作用是由于其对空间电荷的阻挡作用,造成电场分布改变3.电介质的极化形式包括电子式极化、离子式极化、偶极子极化和夹层极化。
4气体放电现象包括击穿和闪络两种现象。
5.带电离子的产生主要有碰撞电离、光电离、热电离、表面电离等方式。
6.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为集中性缺陷和分散性缺陷两大类。
7.在接地装置中,接地方式可分为防雷接地、工作接地、保护接地。
8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,电力系统的过电压等9.输电线路防雷性能的优劣主要用耐压水平和雷击跳闸率来衡量。
10.相对介电常数是表征电介质在电场作用下极化程度的物理量。
11. tgδ测量过程中可能受到两种干扰,一种是电场干扰、磁场干扰。
12.在末端开路的情况下,波发生反射后,导线上的电压会提高一倍。
13.每一雷暴日、每平方公里地面遭受雷击的次极化数称为地面落雷密度14.先导放电与其它放电的典型不同点是出现了梯级先导15.波阻抗为Z的线路末端接负载电阻R,且R=Z,当入射波U0入侵到末端时,折射系数α= 116.Z1、Z2两不同波阻抗的长线相连于A点,行波在A点将发生反射,反射系数β的取值范围为1≤β≤117. 当导线受到雷击出现冲击电晕以后,它与其它导线间的耦合系数将增大电源容量越小,空载长线的电容效应越大18.根据巴申定律,在某一PS值下,击穿电压存在极小(最低)值沿面放电发展到整个表面空气层击穿的现象叫闪络19.避雷器其类型分为保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器20.传输线路的波阻抗与单位长度电感L0和电容有关,与线路长度无关。
21.变压器内部固体绝缘的老化形式有:电老化和热老化22.根据内部过电压产生的原因可分为操作过电压和暂时过电压。
23.避雷针(线)的保护范围是指具有0.1% 左右雷击概率的空间范围。
24.降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平和防止反击的有效措施。
25.电源容量越小,空载长线的电容效应越大26.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热游离(热电离)]]27.在极不均匀电场中,正极性击穿电压比负极性击穿电压低28.减少绝缘介质的介电常数可以提高电缆中电磁波的传播速度。
\29.沿面放电就是沿着固体表面气体中发生的放电。
30.埋入地中的金属接地体称为接地极(工作接地、保护接地、防雷接地、静电接地)电流迅速注入大地装置,其作用是减小(降低)接地电阻. 31.电磁波沿架空线路的传播速度为3×108 M/S汤生放电理论与流注放电理论都认为放电始于起始有效电子通过碰撞游离形成电子崩,但对之后放电发展到自持放电阶段过程的解释是不同的。
汤生放电理论认为通过正离子撞击阴极,不断从阴极金属表面逸出自由电子来弥补引起电子碰撞游离所需的有效电子。
而流注放电理论则认为形成电子崩后,由于正、负空间电荷对电场的畸变作用导致正、负空间电荷的复合,复合过程所释放的光能又引起光游离,光游离结果所得到的自由电子又引起新的碰撞游离,形成新的电子崩且汇合到最初电子崩中构成流注通道,而一旦形成流注,放电就可自己维持。
因此汤生放电理论与流注放电理论最根本的区别在于对放电达到自持阶段过程的解释不同,或自持放电的条件不同。
汤生放电理论适合于解释低气压、短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象,而流注理论适合于大气压下,非短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象。
电晕放电是在不均匀电场中,电场强度大的局部区域中发生的放电,此时整个气体间隙仍未击穿,但在局部区域中气体已击穿。
在同一波形、不同幅值的冲击电压作用下,气体间隙(或固体绝缘)上出现的电压最大值与放电时间(或击穿时间)的关系,称为气体间隙(或固体绝缘)的伏秒特性。
对已投入运行电气设备的绝缘按规定的试验条件、试验项目、试验周期进行的定期检查或试验,称为预防性试验。
通过试验及早和及时发现设备绝缘的各种缺陷(制造过程中潜伏的、运输过程中形成的、或运行过程中发展的),并通过检修将这些绝缘缺陷排除,从而起到预防发生事故或预防设备损坏的目的,所谓预防性的含义就在于此。
电气设备绝缘的预防性试验可分为两大类:1.绝缘特性试验。
也称非破坏性试验,它是指在较低电压(低于或接近额定电压)下通过测量绝缘的各种特性(如绝缘电阻、介质损失角正切tgδ等)的各种试验。
由于试验电压低,所以在试验过程中不会损伤电气设备的绝缘。
2.耐压试验。
耐压试验时,在设备绝缘上施加各种耐压试验电压以考验绝缘对这些电压的耐受能力。
耐压试验电压则模拟电气设备绝缘在运行过程可能遇到的各种电压(包括过电压)的大小和波形。
由于耐压试验电压大大高于额定工作电压,所以在试验过程中有可能(但不一定)对绝缘造成一定的损伤(即破坏),并有可能使原本有缺陷但可修复的绝缘发生击穿。
因此,尽管耐压试验较绝缘特性试验更为直接和严格,但须在绝缘特性试验合格后才能进行。
影响气体间隙击穿电压的因素主要有二个:1.间隙中电场的均匀程度间隙距离相同时,电场越均匀,击穿电压越高。
2.大气条件气压、温度、湿度提高气体间隙击穿电压主要从两个方面考虑:1.改善电场分布具体措施有改变电极形状和采用极间屏障。
要注意的是:负棒-正板气体间隙极间加屏障后不一定都能提高击穿电压,这要看屏障的位置。
2.削弱游离过程气体击穿的根本原因是发生了游离,若采取措施削弱这种游离过程,当然击穿电压就提高了。
具体措施是采用三“高”:高气压,高真空,高绝缘强度的气体(如SF6气体)。
绝缘配合就是要协调配合好电力系统中的过电压、限压措施与电气设备绝缘水平三者之间的关系,使之在经济上、技术上、运行上都能接受。
电气设备的绝缘水平是设备绝缘应能耐受(不发生闪络、击穿或其它损坏)的电压,也即耐压试验时的试验电压。
电气设备对于工频交流、雷电冲击和操作冲击电压的绝缘水平或耐压试验电压是不同的。
⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧间隙电弧接地过电压切除空载变压器过电压空载线路分闸过电压空载线路合闸过电压操作过电压铁磁谐振过电压线性谐振过电压谐振过电压工频过电压暂时过电压内过电压 ● 交流耐压试验(高压试验)中所用的设备要求: 调压器:调压平稳,波形不畸变, 分为自耦式(调压平稳,波形好,容量小)和移圈式(波形好,容量大) 试验变压器:升压,变比大,容量小 球间隙:保护用,防止误操作。