高电压习题
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解：
所以会引起电极表面电子发射。
2.3 SF6气体的电离能为15.6eV，问要引起碰撞电离时电子的速度至少应为多大（电子质量 ）?
解：
m/s
2.4用放射性同位素照射一均匀场间隙，使间隙每秒钟在每一立方厘米中产生107对正负带电质点。若两电极之间的距离d＝5cm，问图2－3中饱和电流密度等于多少？
Q=nqsl=0.5*107*1.602*10-19*5*St
第二章习题
2.1氮气的电离能为15.5eV，求能引起光电离的光子的最大波长是多少？是否在可见光范围内？
解：
带入，得到：
所以能够引起光电离的光子的最大波长是80nm，不在可见光范围内，而大概在紫外线范围内。紫外线的波长范围是（10-400nm）
2.2一紫外灯的主要谱线的波长是253.7nm，用以照射铜电极时，问会不会引起电极表面电子发射？
中性点经消弧线圈接地的35-60KV系统，单相接地时健全相上电压接近线电压，选择避雷器灭弧电压时，取100%线电压，这时避雷器称为100%避雷器；
中性点直接接地的110-220KV系统，单相接地时，健全相上的电压约为80%的线电压，采用80%避雷器。
12.4 铁磁谐振过电压是由于电感元件的非线性。
线性谐振中电感是线性的，发生谐振的条件是等效回路中的自振频率等于或接近于电源频率。
9.3 MOA的优点：
（1）非线性系数α小；
（2）保护性能好；
（3）基本无续流，动作负载轻，耐重复动作能力强；
（4）通流容量大；
（5）结构简单，尺寸小，易于大批生产，造价低；
（6）适用于多种特殊需要。
9.4
9.5 单根避雷针的计算，参见课本
9.6
第十章
10.1 输电线路防雷的基本措施是装设避雷线，有时加装避雷针和避雷器。
GB1：限制入侵波幅值
GB2：保护断路器
进线段：降低雷电流幅值；降低入侵波陡度
11.5 高低压侧分别每相装设避雷器，避雷线接地线与变压器外壳以及低压侧中性点相连接地；不设进线段保护。
11.6 发电机绝缘特点：
（1）旋转电机在结构和工艺上的特点，它们的冲击绝缘水平要比同电压等级的变压器低得多。
（2）电机绝缘特别在导线出槽处，电场极不均匀，故在过电压作用后，会有局部的轻微损伤，使绝缘老化，可能引起击穿。
5.2依据5.4组合绝缘计算
5.3 395*1.7=671.5KV
5.4
5.5
第六章
6.1破坏性和非破坏性
6.2贯通性缺陷，整体受潮
温度，残余电荷
6.3电介质的能量损耗叫介损；tanδ仅仅与材料特性有关而与材料尺寸无关；
6.4参见课本80页
6.5参见课本68页
6.6
指标
试验
检测绝缘缺陷种类
局限性
绝缘电阻
（3）电机绝缘在运行中受机械振动、发热以及局部放电所产生的臭氧的侵蚀，相对变压器的工作条件更为严峻。
（4）保护旋转电机用的磁吹避雷器（FCD）的保护性能与电机绝缘水平的配合裕度很小。
（5）由于电机绕组的结构布置特点，特别是大容量电机，其匝间电容很小，起不了改善冲击电压分布的作用。为了保证发电机匝间绝缘的安全运行，必须要将入进波陡度限制得很小。
7.7
7.9根据波头、波尾表达式进行调节。
第八章
8.1
（1）波阻抗只决定导线单位长度的电感和电容，与长度无关；导线电阻与长度成正比；
（2）波阻抗不消耗电磁能，电阻消耗能量为热能；
（3）波阻抗有正负号，表示不同方向的流动波，而电阻则没有。
8.2根据彼德逊法则，母线电压：
8.3波的折反射
8.4参见例题8-4
发电机防雷保护的任务有：
（1）限制入侵波的幅值；
（2）降低感应过电压；
（3）降低入侵波的陡度。
（4）限制雷电流幅值。
第十二章
12.1 由于空载长线的电容效应；不对称短路；突然甩负荷。
12.2 参见课本
12.3 中性点绝缘的3-10KV系统，单相接地时，健全相的工频电压升高约为线电压的1.1倍，选择避雷器灭弧电压时，取110%线电压，这时避雷器称为110%避雷器；
气相色谱分析
检测充油电气设备内部的故障，且可带电检测
6.7造成原因是介质的极化，2.5
6.8液体和气体电介质，只有体积电阻
6.9 t=0时，电压按照电容分配
t=∞时，电压按照电阻分配
6.10直流下主要为电导损耗，而交流下主要为极化损耗。
选择交流电气设备的绝缘材料：
（1）选择电容器绝缘材料时，一方面要注意介电强度，一方面希望εr大，减小体积和质量；
8.5参见例题8-7
8.6彼德逊法则计算
8.7课本134
8.9陡度很大
第九章：
9.1雷电流：规程规定，雷击于Rj≤30Ω的低接地电阻物体时，流过该物体的电流。
落雷密度：每个雷暴日、每平方公里对地面落雷的次数，γ=0.07次/km2·雷电日
9.2 阀式避雷器：
残压：流过避雷器一定幅值（5KA），一定波形（8/20μS），在阀片电阻上产生的最大压降。
总体绝缘质量欠佳；受潮；贯穿性的导电通道；
无法检测局部缺陷和老化
泄漏电流
电压高，能够检测兆欧表无法检测的缺陷；有升压过程，指示电压电流关系；读数可精确读取；
tgδ
受潮；贯穿性导电通道；绝缘内含气泡的电离；绝缘老化劣化；绝缘油老化
非穿透性的绝缘缺陷；很小部分的老化劣化；个别绝缘弱点
局部放电
局部放电的测量，可发现局部缺陷
因而雷击避雷线反击导线的概率大大增大，装设避雷线的效果不大；而且投资占的比
重较大，所以一般只在其进线端设置避雷线保护。
10.4
第பைடு நூலகம்一章
11.1 直击雷：避雷针、避雷线
入侵波：避雷器、进线段
11.2 由于变压器和避雷器具有一段距离，变压器电压大约高2al/v.
11.3 参见课本178-179页
11.4 FZ：保护变压器
铁磁谐振过电压的回路没有固定的频率。
第十三章
13.1 参见课本
13.2 合闸空载线路，产生过电压的根本原因是电容、电感的震荡，其震荡电压叠加在稳态电压上所致。
限制措施:（1）降低工频电压升高；
（2）断路器装设并联电阻；
（3）控制合闸相位；
（4）消除线路上的残余电荷；
（5）装设避雷器。
13.4 应装设磁吹型或氧化锌避雷器，保证可靠动作并具有较好的灭弧能力。
2.8
2.9
2.10解：
第三章
3.1
3.2
3.3
3.4据图3-7，或根据棒板间隙击穿场强3.35KV/cm,计算得到750kv放电距离为223.88cm
取安全系数1.8，则d=1.8*223.88=402.984cm
3.5
3.6
3.7
第四章
4.1
4.2双层介质见5.4公式
4.3
4.4
第五章
5.1 P=U2ωCtanδ
（2）组合绝缘应注意各材料εr的配合；
（3）介质损耗是影响绝缘劣化和热击穿的重要因素，应注意绝缘材料εr的选择。
第七章
7.1试验变压器的电压通常比较高，应满足实验要求；容量方面主要由工作时间长短及负载所需电流的大小决定。
式7-1、7-2
7.2参见书108-109页
7.3 U=δkUs 107页
7.4 R、L、C电路的矢量图
j=Q/St=0.5*107*1.602*10-19*5=4.005*10-12A/cm2
2.5
2.6一个1cm长的均匀间隙中，电子碰撞电离系数α＝11cm－1。若有一个初始电子从阴极出发，求到达阳极的电子崩中的电子数。
解：n＝e11
2.7同轴圆柱电极间电场为不均匀电场，内电极表面电力线最密，场强最大；离内电极越远场强越小；外电极内表面场强最小。
10.2 耐雷水平：雷击线路不致引起绝缘闪络的最大电流值，称为线路耐雷水平。
建弧率：冲击闪络转化为工频电弧的概率。
雷击跳闸率：折算为统一条件下，因雷击引起的线路跳闸次数。单位：次/（100km·40雷电日）。
10.3由于35KV及以下线路绝缘很弱， 35kv耐雷水平为20KA，出现此电流的概率高达60%，
灭弧电压：有间隙避雷器，在续流第一次经过零值保证不再重燃的条件下，允许作用在避雷器上的最高工频电压。
保护比：残压与灭弧电压之比。
切断比：避雷器间隙的工频放电电压（下限）与续流过零后间隙所能承受的最大工频电压（灭弧电压）之比。
工频续流：避雷器放电时，强大的冲击电流泄入大地，大电流过后，工频电流将沿原冲击电流的通道继续流过，称为工频续流。
所以会引起电极表面电子发射。
2.3 SF6气体的电离能为15.6eV，问要引起碰撞电离时电子的速度至少应为多大（电子质量 ）?
解：
m/s
2.4用放射性同位素照射一均匀场间隙，使间隙每秒钟在每一立方厘米中产生107对正负带电质点。若两电极之间的距离d＝5cm，问图2－3中饱和电流密度等于多少？
Q=nqsl=0.5*107*1.602*10-19*5*St
第二章习题
2.1氮气的电离能为15.5eV，求能引起光电离的光子的最大波长是多少？是否在可见光范围内？
解：
带入，得到：
所以能够引起光电离的光子的最大波长是80nm，不在可见光范围内，而大概在紫外线范围内。紫外线的波长范围是（10-400nm）
2.2一紫外灯的主要谱线的波长是253.7nm，用以照射铜电极时，问会不会引起电极表面电子发射？
中性点经消弧线圈接地的35-60KV系统，单相接地时健全相上电压接近线电压，选择避雷器灭弧电压时，取100%线电压，这时避雷器称为100%避雷器；
中性点直接接地的110-220KV系统，单相接地时，健全相上的电压约为80%的线电压，采用80%避雷器。
12.4 铁磁谐振过电压是由于电感元件的非线性。
线性谐振中电感是线性的，发生谐振的条件是等效回路中的自振频率等于或接近于电源频率。
9.3 MOA的优点：
（1）非线性系数α小；
（2）保护性能好；
（3）基本无续流，动作负载轻，耐重复动作能力强；
（4）通流容量大；
（5）结构简单，尺寸小，易于大批生产，造价低；
（6）适用于多种特殊需要。
9.4
9.5 单根避雷针的计算，参见课本
9.6
第十章
10.1 输电线路防雷的基本措施是装设避雷线，有时加装避雷针和避雷器。
GB1：限制入侵波幅值
GB2：保护断路器
进线段：降低雷电流幅值；降低入侵波陡度
11.5 高低压侧分别每相装设避雷器，避雷线接地线与变压器外壳以及低压侧中性点相连接地；不设进线段保护。
11.6 发电机绝缘特点：
（1）旋转电机在结构和工艺上的特点，它们的冲击绝缘水平要比同电压等级的变压器低得多。
（2）电机绝缘特别在导线出槽处，电场极不均匀，故在过电压作用后，会有局部的轻微损伤，使绝缘老化，可能引起击穿。
5.2依据5.4组合绝缘计算
5.3 395*1.7=671.5KV
5.4
5.5
第六章
6.1破坏性和非破坏性
6.2贯通性缺陷，整体受潮
温度，残余电荷
6.3电介质的能量损耗叫介损；tanδ仅仅与材料特性有关而与材料尺寸无关；
6.4参见课本80页
6.5参见课本68页
6.6
指标
试验
检测绝缘缺陷种类
局限性
绝缘电阻
（3）电机绝缘在运行中受机械振动、发热以及局部放电所产生的臭氧的侵蚀，相对变压器的工作条件更为严峻。
（4）保护旋转电机用的磁吹避雷器（FCD）的保护性能与电机绝缘水平的配合裕度很小。
（5）由于电机绕组的结构布置特点，特别是大容量电机，其匝间电容很小，起不了改善冲击电压分布的作用。为了保证发电机匝间绝缘的安全运行，必须要将入进波陡度限制得很小。
7.7
7.9根据波头、波尾表达式进行调节。
第八章
8.1
（1）波阻抗只决定导线单位长度的电感和电容，与长度无关；导线电阻与长度成正比；
（2）波阻抗不消耗电磁能，电阻消耗能量为热能；
（3）波阻抗有正负号，表示不同方向的流动波，而电阻则没有。
8.2根据彼德逊法则，母线电压：
8.3波的折反射
8.4参见例题8-4
发电机防雷保护的任务有：
（1）限制入侵波的幅值；
（2）降低感应过电压；
（3）降低入侵波的陡度。
（4）限制雷电流幅值。
第十二章
12.1 由于空载长线的电容效应；不对称短路；突然甩负荷。
12.2 参见课本
12.3 中性点绝缘的3-10KV系统，单相接地时，健全相的工频电压升高约为线电压的1.1倍，选择避雷器灭弧电压时，取110%线电压，这时避雷器称为110%避雷器；
气相色谱分析
检测充油电气设备内部的故障，且可带电检测
6.7造成原因是介质的极化，2.5
6.8液体和气体电介质，只有体积电阻
6.9 t=0时，电压按照电容分配
t=∞时，电压按照电阻分配
6.10直流下主要为电导损耗，而交流下主要为极化损耗。
选择交流电气设备的绝缘材料：
（1）选择电容器绝缘材料时，一方面要注意介电强度，一方面希望εr大，减小体积和质量；
8.5参见例题8-7
8.6彼德逊法则计算
8.7课本134
8.9陡度很大
第九章：
9.1雷电流：规程规定，雷击于Rj≤30Ω的低接地电阻物体时，流过该物体的电流。
落雷密度：每个雷暴日、每平方公里对地面落雷的次数，γ=0.07次/km2·雷电日
9.2 阀式避雷器：
残压：流过避雷器一定幅值（5KA），一定波形（8/20μS），在阀片电阻上产生的最大压降。
总体绝缘质量欠佳；受潮；贯穿性的导电通道；
无法检测局部缺陷和老化
泄漏电流
电压高，能够检测兆欧表无法检测的缺陷；有升压过程，指示电压电流关系；读数可精确读取；
tgδ
受潮；贯穿性导电通道；绝缘内含气泡的电离；绝缘老化劣化；绝缘油老化
非穿透性的绝缘缺陷；很小部分的老化劣化；个别绝缘弱点
局部放电
局部放电的测量，可发现局部缺陷
因而雷击避雷线反击导线的概率大大增大，装设避雷线的效果不大；而且投资占的比
重较大，所以一般只在其进线端设置避雷线保护。
10.4
第பைடு நூலகம்一章
11.1 直击雷：避雷针、避雷线
入侵波：避雷器、进线段
11.2 由于变压器和避雷器具有一段距离，变压器电压大约高2al/v.
11.3 参见课本178-179页
11.4 FZ：保护变压器
铁磁谐振过电压的回路没有固定的频率。
第十三章
13.1 参见课本
13.2 合闸空载线路，产生过电压的根本原因是电容、电感的震荡，其震荡电压叠加在稳态电压上所致。
限制措施:（1）降低工频电压升高；
（2）断路器装设并联电阻；
（3）控制合闸相位；
（4）消除线路上的残余电荷；
（5）装设避雷器。
13.4 应装设磁吹型或氧化锌避雷器，保证可靠动作并具有较好的灭弧能力。
2.8
2.9
2.10解：
第三章
3.1
3.2
3.3
3.4据图3-7，或根据棒板间隙击穿场强3.35KV/cm,计算得到750kv放电距离为223.88cm
取安全系数1.8，则d=1.8*223.88=402.984cm
3.5
3.6
3.7
第四章
4.1
4.2双层介质见5.4公式
4.3
4.4
第五章
5.1 P=U2ωCtanδ
（2）组合绝缘应注意各材料εr的配合；
（3）介质损耗是影响绝缘劣化和热击穿的重要因素，应注意绝缘材料εr的选择。
第七章
7.1试验变压器的电压通常比较高，应满足实验要求；容量方面主要由工作时间长短及负载所需电流的大小决定。
式7-1、7-2
7.2参见书108-109页
7.3 U=δkUs 107页
7.4 R、L、C电路的矢量图
j=Q/St=0.5*107*1.602*10-19*5=4.005*10-12A/cm2
2.5
2.6一个1cm长的均匀间隙中，电子碰撞电离系数α＝11cm－1。若有一个初始电子从阴极出发，求到达阳极的电子崩中的电子数。
解：n＝e11
2.7同轴圆柱电极间电场为不均匀电场，内电极表面电力线最密，场强最大；离内电极越远场强越小；外电极内表面场强最小。
10.2 耐雷水平：雷击线路不致引起绝缘闪络的最大电流值，称为线路耐雷水平。
建弧率：冲击闪络转化为工频电弧的概率。
雷击跳闸率：折算为统一条件下，因雷击引起的线路跳闸次数。单位：次/（100km·40雷电日）。
10.3由于35KV及以下线路绝缘很弱， 35kv耐雷水平为20KA，出现此电流的概率高达60%，
灭弧电压：有间隙避雷器，在续流第一次经过零值保证不再重燃的条件下，允许作用在避雷器上的最高工频电压。
保护比：残压与灭弧电压之比。
切断比：避雷器间隙的工频放电电压（下限）与续流过零后间隙所能承受的最大工频电压（灭弧电压）之比。
工频续流：避雷器放电时，强大的冲击电流泄入大地，大电流过后，工频电流将沿原冲击电流的通道继续流过，称为工频续流。