2.5 雷电冲击电压下空气的击穿电压
2.4冲击电压下气体的击穿过程
一、雷电冲击电压下空气的击穿电压 （一）、标准冲击电压波形
为了检验绝缘耐受冲击电压的能力，在实验室中可以利用冲击电压发 生器（图1-28）产生冲击电压，以模拟实际产生的过电压。为了使 得到的结果可以互相比较，需规定标准波形。 模仿雷电及操作过电压等
冲击电压 发生器
冲击电压的电源装臵，主
要用于绝缘冲击耐压及介 质冲击击穿、放电等试验。
3.雷电冲击电压
脉冲性质电压
4.操作冲击电压
2.4
冲击电压下气体的击穿过程
电力系统中冲击电压是指作用时间短暂的电压，它包括雷电冲击电 压和操作冲击电压。
雷电冲击电压是由雷云放电引起的，其持续时间极短，只有约几个 微秒到几十个微秒，与击穿所需的时间相当； 操作冲击电压是指当电力系统在操作或发生事故时，因状态发生突 然变化引起电感—电容回路的振荡产生的过电压，其作用时间介于 雷电冲击电压与工频电压之间。 由于冲击电压的作用时间短暂，故空气间隙在冲击电压作用下的击 穿具有与持续电压作用下不同的特点。
（二）、放电时延
升压时间t0：电压从零升高到静态击穿 电压U0所需的时间 。 统计时延ts：从电压升到U0的时刻起到 间隙中形成第一个有效电子的时间 。 具有分散性。 放电形成时延tf：从形成第一个有效电 子的时刻起到间隙完全被击穿的时间 。
击穿时间:从开始加压的瞬时起到间隙完全击穿为止的时间 tb=t0+ts+tf
1000 800 4
Ub / kV
600 3 400 2 200 1 50 100
5
0
150 200 d /cm
250
300
350
1-球极直径D=12.5cm；2-D=25cm；3-D=50cm； 4-D=75cm；5-“棒-板”气隙（虚线）
《高电压工程》习题答案完整版
《高电压工程》习题答案第一章1. 解释绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、tan δ的基本概念。
为什么可以用这些参数表征绝缘介质的特性?绝缘电阻：电介质的电阻率很大，只有很小的泄漏电流（一般以μA 计）流过电介质，对应的电阻很大，称为绝缘电阻。
绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。
绝缘电阻值的大小常能灵敏的反映绝缘情况，能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污，以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷。
吸收比：吸收比K 定义为加上直流电压后60s 与15s 时的绝缘电阻值之比。
即ss R R K 1560=。
若绝缘良好，比值相差较大；若绝缘裂化、受潮或有缺陷，比值接近于1，因此绝缘实验中可以根据吸收比K 的大小来判断绝缘性能的好坏。
泄漏电流：流过电介质绝缘电阻的纯阻性电流，不随时间变化，称为泄漏电流。
泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下，流经绝缘部分的电流，因此，它是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一。
tan δ ：介质损耗因数是在交流电压作用下，电介质中电流的有功分量与无功分量的比值。
即CR I I =δtan 。
tan δ是反映绝缘介质损耗大小的特征参数。
2. 为什么一些电容量较大的设备如电容器、电力电缆等经过直流高压实验后，要用接地棒将其两极间短路放电长达5-10min?因为容型设备的储存电荷较多，放电实质是一个RC电路，等效的公式为U（1-e T），其中时间常数T=R*C ，电容越大，放电的时间越长。
为了操作安全以及不影响下一次试验结果，因此要求电容要充分放电至安全程度，时间长达5-10min。
3. 试比较气体、液体、固体电介质的击穿场强大小及绝缘恢复特性。
固体电介质击穿场强最大，液体电介质次之，气体电介质最小；气体电介质和液体电介质属于自恢复绝缘，固体电介质属于非自恢复绝缘。
4. 何谓电介质的吸收现象?用电介质极化、电导过程的等值电路说明出现此现象的原因。
为什么可以说绝缘电阻是电介质上所加直流电压与流过电介质的稳定体积泄漏电流之比?（1）一固体电介质加上直流电压U，如图1-1a所示观察开关S1合上之后流过介质电流i的变化情况。
气体击穿的理论分析和空气间隙绝缘
能级：根据原子中电
子的能量状态，原子
具有一系列可取的确
定能量状态，称为能
级。
.
8
第二节 带电质点的产生
(二) 原子的激励和电离
一次电离：中性原子失去最外 层电子。
激励 复合
原子核 基态电子
电离能
.
电离
9
第二节 带电质点的产生
(二) 原子的激励和电离
气体
N2 O2 CO2 SF6 H2 H2O
电离能 15.5 12.5 13.7 15.6 15.4 12.7
U0
f
( pl,
R1 l
, )
➢ 放电相似定律：不均匀电场中，温度不变时，对于几何相 似间隙，其起始电压是气体压力和决定间隙形状的某个几 何尺寸间乘积的函数。
➢ 气体压力和间隙尺寸反比变化，则起始电压可以不变。
.
51
第五节 不均匀电场中气体击穿的发展过程
三、极不均匀电场中的电晕放电 (一)、电晕放电的一般描述
.
36
第四节 均匀电场中气体击穿的发展过程
三、气体击穿的流注理论—火花击穿的发展 (一)、在电离室中进行放电发展的实验研究
电离室：利用 饱和蒸汽束缚 气体放电形成 的带电粒子， 使放电轨迹得 以记录和显示。
.
37
第四节 均匀电场中气体击穿的发展过程
三、气体击穿的流注理论—火花击穿的发展
E
负极
E3 E2
电晕现象
曲率半径小的电极 尖端发生的蓝紫色 晕光状放电。
极不均匀场的一种 特有的自持放电形 式。
.
52
第五节 不均匀电场中气体击穿的发展过程
三、极不均匀电场中的电晕放电 (一)、电晕放电的一般描述
2023年电气试验备考押题2卷合壹(带答案)卷27
2023年电气试验备考押题2卷合壹（带答案）（图片大小可自由调整）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！第一卷一.全能考点(共100题)1.【判断题】支柱绝缘子表面的电场分布属于强垂直分量的不均匀电场。
参考答案：×2.【单选题】电气装置的金属外壳配电装置的构架和线路杆塔等,由于绝缘损坏有可能带电,为防止其危及人身和设备的安全而设的接地称为()。
A、工作接地B、保护接地C、雷电保护接地参考答案：B3.【判断题】M型介质试验器测量出被试品支路的视在功率S和有功损耗功率P,则其介质损耗角正切值tanδ=P/S。
参考答案：√4.【单选题】电力设备的额定电压高于实际使用工作电压时的试验电压,如采用额定电压较高的设备作为代用设备时,其试验电压应按照()来确定。
A、.可承受的最高试验电压B、.设备的额定电压的试验标准C、.实际使用的额定工作电压参考答案：C5.【单选题】电气设备在进行大修后,或者在进行局部改造后,要进行检修后试验,试验应执行电力行业标准()中规定的大修、小修试验项目和试验合格标准。
A、.《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》B、.《电气设备预防性试验规程》C、.《电业安全工作规程》参考答案：B6.【判断题】电气设备在运行时可能承受过电压,因此除了必须按规定采取过电压保护措施外,同时电气设备必须具备规定的机械强度。
参考答案：×7.【单选题】绝缘电阻表用来测量电气设备的()。
A、.电压B、.绝缘电阻C、.电流参考答案：B8.【单选题】能维持稳定电晕放电的不均匀电场,一般可称为()。
A、.极不均匀电场B、.稍不均匀电场C、.稳定不均匀电场参考答案：A9.【单选题】温度对tanδ测试结果具有较大影响,一般同一被试设备,tanδ随温度的升高而()。
A、.升高B、.降低C、.不变参考答案：A10.【判断题】测量电气设备介质损耗角正切值tanδ时,消除电场干扰影响的方法中利用外加的特制可调电源,向测量回路上施加一个反干扰电压,使电桥平衡后再加试验电压的方法称为干扰平衡法。
高电压技术2流注理论
24
分裂导线
• 输电线路上旳电晕
25
• 扩径导线
26
六分裂导线
• 导线位于正六边形旳顶点
27
四分裂导线
• 导线间距450毫米
28
三分裂导线
29
• 二分裂
30
2. 极性效应
以棒－板间隙为例
1. 非自持放电阶段
当棒具有正极性时
在棒极附近，积聚起 正空间电荷，降低了 紧贴棒极附近旳电场， 而略微加强了外部空 间旳电场，棒极附近 难以造成流注，使得 自持放电、即电晕放
（ｃ）ｋｍ由流注转变为先导和形成流注ｍｎ；（ｄ）流注头部电子崩旳形成；
（ｅ）沿着先导和空气间隙电场强度旳分布
38
流注根部 温度升高
热电离 过程
电离加强，更为明亮
先导 通道
电导增大 轴向场强更低 发展速度更快
长空气间隙旳平均击穿场强远低于短间隙
39
4．主放电
主放电发展和通道中轴向电场强度分布图
当先导通道头部极为接近 板极时，间隙场强可达 极大数值，引起强烈旳 电离，间隙中出现离子 浓度远不小于先导通道 旳等离子体
10
一旦形成流注，放电就进入了新旳阶 段，放电能够由本身产生旳空间光电离而 自行维持，即转入自持放电了。假如电场 均匀，间隙就将被击穿。所以流注形成旳 条件就是自持放电条件，在均匀电场中也 就是造成击穿旳条件
11
流注理论旳自持放电条件
ed 常数
d 常数
经研究认为常数值约为20
12
3.流注理论对pd很大时放电现象旳 解释
f<2时，稍不均匀电场 f>4后，极不均匀电场
17
2023年电气试验电工作业模拟考试题库试卷三100题,含答案
2023年电气试验电工作业模拟考试题库试卷三（IOO题，含答案）1、（判断题）国家规定要求:从事电气作业的电工，必须接受国家规定的机构培训、经考核合格者方可持证上岗。
参考答案：正确2、（判断题）在电路中，将两个及以上的电阻的一端全部连接在一点上，而另一端全部连接在另一点上，这样的连接称为电阻的并联。
参考答案：正确3、（判断题）在交流电路中，电压、电流、电动势不都是交变的。
参考答案：错误4、（判断题）对油浸式变压器等充油设备，应以被试物上层油温作为测试温度。
参考答案：正确5、（判断题）感应耐压试验所施加的试验电压是一个持续时间很短的冲击波。
参考答案：错误6、（判断题）典型雷电冲击电压波形由波峰时间和半峰值时间确定。
参考答案：错误7、（判断题）在交流电压作用下，油纸组合绝缘中的油层电场强度比纸层电场强度低。
参考答案：错误8、（判断题）电阻的倒数称为电导，电阻越大，电导越小。
参考答案：正确9、（判断题）高压试验结束后，试验报告除交付被试设备所属单位收存外，还应上报调度。
参考答案：错误10、（判断题）含杂质的液体电介质的击穿过程和气体的击穿过程相似。
参考答案：错误11、（判断题）电击穿是固体介质中存在的少量自由电子在强电场的作用下产生碰撞游离，最后导致击穿。
参考答案：正确12、（判断题）在室外使用灭火器时，使用人员应站在上风侧。
（）参考答案：正确13、（判断题）在外电场的作用下，电介质的极化是由正、负离子相对位移形成的称为空间电荷极化。
参考答案：错误14、（判断题）测量电气设备的绝缘电阻一般使用万用表。
参考答案：错误15、（判断题）电力系统的架空线路和电气设备的外绝缘一般采用大气作为绝缘间隙，并不处于真空，因此不会出现辉光放电。
参考答案：正确16、（判断题）在外电场的作用下，原子中的电子运行轨道发生了变形位移，电子负电荷的作用中心与原子核的正电荷不再重合，形成电矩。
参考答案：正确17、（判断题）在一定的大气条件下，一定直径的铜球,球隙间的放电电压决定于球隙的上下位置关系。
2023年电气试验备考押题二卷合一带答案4
2023年电气试验备考押题二卷合一带答案（图片大小可自由调整）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！第1卷一.全能考点(共100题)1.【判断题】固体电介质电击穿的击穿场强与电场均匀程度密切相关。
参考答案：√2.【判断题】电气设备交接试验,除按现行的《电业安全工作规程》执行外,还应参考设备制造厂对产品的技术说明和有关要求进行。
参考答案：×3.【判断题】组合绝缘属于均匀介质时才具有吸收现象。
参考答案：×4.【判断题】通过手摇(或电动)直流发电机或交流发电机经倍压整流后输出直流电压作为电源的绝缘电阻表机型称为发电机型。
参考答案：√5.【判断题】油纸绝缘是由浸透绝缘油的纸层和纸层间缝隙内的油层两部分组成的组合绝缘。
参考答案：√6.【判断题】温度对tanδ测试结果具有较大影响,一般同一被试设备,tanδ随温度的升高而升高。
参考答案：√7.【单选题】在现场直流耐压试验中,规程规定应采用()接线。
A、.负极性或正极性B、.正极性C、.负极性参考答案：C8.【判断题】50%击穿放电电压,是指在该冲击电压作用下放电的概率为50%。
参考答案：√9.【判断题】在不均匀电场中,直流击穿电压与工频击穿电压的幅值接近相等。
参考答案：×10.【单选题】不能用手工铲磨的方法对缺陷进行清除的是：（）。
A、焊瘤B、内部裂纹C、焊缝超宽D、焊缝超高参考答案：B11.【单选题】对油浸式变压器及电抗器的绝缘试验应在充满合格油,并静止一定时间,待气泡消除后进行,一般来说设备额定电压为220kV及330kV时,静止时间要求()。
A、.>48hB、.>72hC、.>24h参考答案：A12.【判断题】当作用在空气间隙上的电压特别高,在初始电子崩从阴极向阳极发展的途中即出现二次电子崩,形成流注,这种流注称为正流注。
参考答案：×13.【判断题】对电气设备进行耐压试验时,需要施加一个比正常运行电压高出很多的试验电压,因此耐压试验属于破坏性试验。
气体电介质的击穿特性
（a ）
2018/9/3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(b)
3.
间隙距离一般不很大，放电发展所需时间短。直流击穿电压、
交流击穿电压、正负50%冲击击穿电压几乎一致，且分散性不 大。
2018/9/3
18
稍不均匀电场的击穿电压与电场均匀度关
系极大，没有能概括各种电极结构的统一的经
验公式。通常是对一些典型的电极结构做出一
批实验数据，实际的电极结构只能从典型电极
中选取类似结构进行估算。
2018/9/3 22
均匀电场的击穿特点 击穿前无电晕、无极性效应、各种电压作 用时其击穿电压（峰值）都相同。 稍不均匀电场的击穿特点 击穿前无稳定电晕、极性效应不明显、各 种电压作用时其击穿电压（峰值）几乎一致。 极不均匀电场的击穿特点 击穿前有稳定电晕、有明显的极性效应、 外加电压波形对击穿电压影响很大。
流注通道和二次崩留下的正电荷大大加强了流注发展方向的电场产生新电子崩从而使流注向前发流注不断向阴极报进头部电场越来越强因而其发展也越快流注发展到阴极间隙被导电良好的等离子通道所贯通间隙击穿在电离室中得到的初始电子崩照片图a和图b的时间间隔为1107p270毫米汞柱e105千伏厘米初始电子崩转变为流注瞬间照片p273毫米汞柱e12千伏厘米电子崩在空气中的发展速度约为12510cms在电离室中得到的阳极流注发展过段的照片正流注的发展速度约为110cms自持放电条件形成流注空间光电离维持放电自持放电如果电场均匀间隙就将被击穿
击穿场强远小于短间隙的平均击穿场强。
2018/9/3 14
高电压习题及解答-章节
第一章气体放电的基本物理过程基本内容和知识点带电粒子的产生和消失电子崩自持放电及其条件汤逊理论和流注理论不均匀电场中的放电过程电子崩：设外界电离因子在阴极附近产生了一个初始电子，如果空间的电场强度足够大，那么该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离，产生一个新电子，初始电子和新电子继续向阳极运动，又会引起新的碰撞电离，产生出更多的电子。
依次类推，电子将按几何级数不断增多，像雪崩似地发展，因而这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩。
电子崩过程是汤逊理论、流注理论的共同基础。
气体游离的类型主要有哪几种？试作解释。
答气体游离的类型有 4 种，具体为：（1）碰撞游离：电子在电场作用下加速向阳极运动的过程中，获得足够的能量，运动加快并不断与途中其他中性原子发生碰撞，从而激发出自由电子。
这种由于碰撞而产生游离的形式称为碰撞游离。
（2）光游离：正、负带电粒子复合时，都以光子的形式释放出能量，其他中性原子内的电子吸收此能量后变为自由电子。
这种由于光辐射而产生游离的形式称为光游离。
（3）热游离：在高温下，气体内的各种粒子动能增加，当动能超过一定值时，粒子相互碰撞而产生游离。
这种由气体热状态引起的游离方式称为热游离。
（4）表面游离气体中带电粒子的消失有哪几种形式？答气体中带电粒子的消失有以下几种形式：（1）在电场驱动下作定向运动，在到达电极时，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）复合。
气体放电的基本特点是什么？解释气体放电现象常用的理论有哪两个？答（1）气体放电的基本特点是：在外电场作用下，气体间隙中带电粒子数增加，气隙击穿时，其中带电粒子数剧增，而在撤去外电场后，气体间隙中带电粒子又消失并恢复其原有的绝缘强度。
（2）解释气体放电现象常用的理论是：汤逊理论和流注理论。
什么叫流注？流注形成的条件是什么？答（1）初始电子崩头部成为辐射源后，就会向气隙空间各处发射光子而引起光电离，如果这时产生的光电子位于崩头前和崩尾附近的强场区内，那么它们所造成的二次电子崩将以大得多的电离强度向阳极发展或汇入崩尾的正离子群中。
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。
高电压技术习题解答
《高电压技术》习题解答第一章1—1气体中带电质点是通过游离过程产生的。
游离是中性原子获得足够的能量(称游离能)后成为正、负带电粒子的过程。
根据游离能形式的不同，气体中带电质点的产生有四种不同方式：1.碰撞游离方式在这种方式下，游离能为与中性原子(分子)碰撞瞬时带电粒子所具有的动能。
虽然正、负带电粒子都有可能与中性原子(分子)发生碰撞，但引起气体发生碰撞游离而产生正、负带电质点的主要是自由电子而不是正、负离子。
2.光游离方式在这种方式下，游离能为光能。
由于游离能需达到一定的数值，因此引起光游离的光主要是各种高能射线而非可见光。
3.热游离方式在这种方式下，游离能为气体分子的内能。
由于内能与绝对温度成正比，因此只有温度足够高时才能引起热游离。
4.金属表面游离方式严格地讲，应称为金属电极表面逸出电子，因这种游离的结果在气体中只得到带负电的自由电子。
使电子从金属电极表面逸出的能量可以是各种形式的能。
气体中带电质点消失的方式有三种：1.扩散带电质点从浓度大的区域向浓度小的区域运动而造成原区域中带电质点的消失，扩散是一种自然规律。
2.复合复合是正、负带电质点相互结合后成为中性原子(分子)的过程。
复合是游离的逆过程，因此在复合过程中要释放能量，一般为光能。
3.电子被吸附这主要是某些气体(如SF6、水蒸汽)分子易吸附气体中的自由电子成为负离子，从而使气体中自由电子(负的带电质点)消失。
1—2 自持放电是指仅依靠自身电场的作用而不需要外界游离因素来维持的放电。
外界游离因素是指在无电场作用下使气体中产生少量带电质点的各种游离因素，如宇宙射线。
讨论气体放电电压、击穿电压时，都指放电已达到自持放电阶段。
汤生放电理论的自持放电条件用公式表达时为γ(eαs-1)=1此公式表明：由于气体中正离子在电场作用下向阴极运动，撞击阴极，此时已起码撞出一个自由电子(即从金属电极表面逸出)。
这样，即便去掉外界游离因素，仍有引起碰撞游离所需的起始有效电子，从而能使放电达到自持阶段。
气体电介质的击穿特性
开始出现电晕时电极表面的场强
输电线路的电晕起始场强与导线半径及空气密度 有关，一般用经验公式来推算，应用最广的是皮克 公式：
Ec3m 0(10r.3 )k( V/cm )
m：导线表面粗糙系数与气象系数的乘 积; δ:空气相对密度； r: 导线半径（cm）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3、电晕放电的效应 （1）电晕电流具有高频脉冲性质，对无线电通讯产生干扰。 （2）电晕使空气发生化学反应，产生O3、NO、NO2。 （3）产生能量损耗。电晕损耗是超高压输电线路设计时必须考虑的因
降低电晕的方法： 从根本上设法限制和降低导线的表面电场强度。
在极不均匀电场中，放电一定从曲率半径较小的 那个电极表面开始，与该电极极性无关。
对于电极形状不对称的不均匀电场气隙，如棒— —板间隙，棒电极的极性不同时，间隙的起晕电 压和击穿电压的大小也不同。这种现象称为极性 效应。
原因：棒电极的极性不同时，间隙中的空间电荷 对外电场的畸变作用不同。
和主放电三个阶段。 c、长间隙放电时，炽热的导电通道是在放电发展的过程中
建立的，而不是在整个间隙被流注通道贯穿后建立的，先 导过程与主放电过程就发展得越充分，所以长间隙的平均 击穿场强远小于短间隙的平均击穿场强。
持续电压作用下空气的击穿电压
空气间隙的击穿场强主要取决于外加电压的 种类、电场的均匀程度及气体的状态。 电力工程中的空气间隙一般会受到三种电压的作 用：
正棒—负板间隙 当电子崩发展到棒极时，电子进入棒极中和。正离子留在棒 极附近以较慢速度向板极运动，正空间电荷使紧贴棒极附近的 电场减弱，不易形成流注，放电难以自持，故起晕电压高。而 正空间电荷加强了朝向板极的电场，有利于流注向板发展，故 击穿电压较低。
负棒—正板 阴极表面游离产生的电子通过强场区形成电子崩，电子向板极运动进入 弱场区后不再引起游离，并大多形成负离子。因其浓度小，对电场影响小。 正空间电荷加强了棒极附近的电场，易形成自持放电，故起晕电压低。朝 向板极方向的电场被减弱，流注不易发展，故击穿电压较高。
高电压技术判断习题库及参考答案
高电压技术判断习题库及参考答案一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1、抑制空载变压器分闸过电压的措施包括在断路器的主触头上并联一线性或非线性电阻。
( )A、正确B、错误正确答案：A2、变压器油一般为强极性液体介质。
(）A、正确B、错误正确答案：B3、雷电冲击波作用下，变压器绕组起始电位大部分压降分布在绕组中部。
()A、正确B、错误正确答案：B4、在同样极间距离时，稍不均匀场气隙的击穿电压比均匀电场气隙的要低。
()A、正确B、错误正确答案：A5、在诸多的变电设备中，应尽可能把避雷器装得离主变压器近一些。
()A、正确B、错误正确答案：A6、电力设备的局部放电是指设备绝缘系统中被部分击穿的电气放电，这种放电可以发生在电极附近，也可发生在其他位置。
( )A、正确B、错误正确答案：A7、国际国家标准规定高电压测量误差在±5%以内。
( )A、正确B、错误正确答案：B8、雷电冲击的极性效应比操作冲击显著。
( )A、正确B、错误正确答案：B9、电子的质量远小于离子，电子的扩散过程比离子的要强。
( )A、正确B、错误正确答案：A10、在工频交流电压下，应该把电气强度高、介电常数大的材料用在电场最弱的地方。
()A、正确B、错误正确答案：B11、介质的绝缘电阻随温度升高而线性减少。
(）A、正确B、错误正确答案：B12、线路侧装有电磁式电压互感器时，由于其降低电路残余电压，故有助于降低空载线路合闸过电压。
（）A、正确B、错误正确答案：A13、阀式避雷器阀片的电阻值与流过的电流有关，具有线性特性。
()A、正确B、错误正确答案：B14、除去绝缘油中固体杂质的主要方法是过滤。
( )A、正确B、错误正确答案：A15、当气隙距离不很大(S<0.5m)时，沿面闪络电压大体上与沿面闪络距离成正比。
( )A、正确B、错误正确答案：A16、油间隙中设置固体绝缘屏障可以有效提高不均匀电场中含有杂质绝缘油的工频击穿电压。
高电压技术第2章参考答案
第二章参考1、 气隙的伏秒特性是怎样绘制的？研究气隙的伏秒特性有何实用意义？ 答：气隙伏秒特性用实验方法来求取：保持一定的波形而逐级升高电压，从示波图求取。
电压较低时，击穿发生在波尾。
电压甚高时，放电时间减至很小，击穿可发生在被头。
在波尾击穿时，以冲击电压幅值作为纵坐标，放电时间作为横坐标。
在波头击穿时，还以放电时间作为横坐标，但以击穿时电压作为纵坐标。
把相应的点连成一条曲线，就是该气隙在该电压波形下的伏秒特性曲线。
伏秒特性对于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性具有重要意义，例如，在考虑不同绝缘强度的配合时，为了更全面地反映绝缘的冲击击穿特性，就必须采用伏秒特性。
2、 试说明在雷电冲击电压作用下，导线对平行平板气隙（S/D>10）和球－球气隙（S/D<0.5）的伏秒特性形状有何不同，并解释其原因。
答：两种情况反映在伏秒特性的形状上，导线对平行平板气隙（S/D>10）的伏秒特性在相当大的范围内向左上角上翘，而球－球气隙（S/D<0.5）的伏秒特性在很小的时间范围内向上翘。
原因可以解释为：导线对平行平板气隙（S/D>10），电场分布极不均匀，在最低击穿电压作用下，放电发展到完全击穿需要较长的时间，如不同程度地提高电压峰值，击穿前时间将会相应减小。
球－球气隙（S/D<0.5），电场分布较为均匀，当某处场强达到自持放电值时，沿途各处放电发展均很快，故击穿前时间较短（不超过2~3μs ）。
3、 试解释50％击穿电压。
答：50％击穿电压是指气隙被击穿的概率为50%的冲击电压峰值。
该值已很接近伏秒特性带的最下边缘，能反映该气隙的基本耐电强度，但由于气隙的击穿电压与电压波形相关，因此50％击穿电压并不能全面地代表该气隙的耐电强度。
4、 标准大气条件下，下列气隙的击穿场强约为多少（气隙距离不超过２m ，电压均为峰值计）？答：a 、 均匀电场，各种电压。
S S U b δδ53.64.24+=式中δ——空气的相对密度；S ——气隙的距离，cm 。
高电压技术：冲击电压下空气的击穿电压
孩子的数字意识培养从数数到数学数字意识是指对数字和数量的理解、认知和运用能力。
它是孩子数学思维的基础，对他们日常生活和学习都具有重要的影响。
如何培养孩子的数字意识，让他们从简单的数数到具备一定的数学思维呢？下面我将探讨几个有效的培养方法。
一、通过数数游戏培养1. 数数物品：给孩子提供一些小巧物体，让他们逐个数数，并告诉他们每个物体代表一个数字。
可以使用豆子、糖果等小物品，引导他们运用手指逐个点数并说出数字。
逐渐增加物体的数量，让孩子练习更复杂的计数。
2. 数物体：让孩子观察一组物体，并要求他们数出其中的个数。
可以使用各种形状和颜色的积木或穿珠玩具等，逐渐提高难度，如要求孩子数出相同形状或颜色的数量。
3. 数数字：利用卡片或纸板上的数字卡片，让孩子按顺序数出数字，从1开始逐渐增加。
可以用很多种方式进行游戏，如让孩子按顺序贴卡片到黑板上，或者是把数字卡片放进一个小盒子里，让孩子摸出并说出数字。
二、通过数字与实际生活结合培养1. 数字图形：利用数字卡片或图形卡片，让孩子用对应的数字或图形组成形状。
可以用线连接数字，拼成各种形状，使孩子通过手脑协调锻炼数字和形状的对应关系。
2. 数字难题：提出一些简单的数学题目，让孩子利用数字意识解决问题。
例如，“桌子上有3个苹果，你拿走了2个，还剩几个？”通过这样的问题，让孩子在实际生活中运用数字思维，并培养他们的逻辑思维能力。
3. 数字游戏：利用数字游戏来培养孩子的数字理解能力。
例如，让孩子按照规定的顺序踩数字地板，或者玩数字接龙等游戏，通过游戏的方式巩固数字的记忆和理解。
三、通过书籍与媒体培养1. 绘本启蒙：通过绘本来引导孩子对数字的认识。
选择图文并茂的绘本，其中的图案和故事情节能够让孩子直观地感受到数字的含义和运用。
可以通过读绘本的方式，让孩子与数字产生联系并逐渐理解。
2. 数字歌曲和儿歌：学习数字可以通过听儿歌和数字歌曲来帮助。
这些歌曲旋律优美，节奏明快，既可以让孩子轻松愉快地学习数字，又能够巩固他们的记忆。
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总放电时间：
静态 击穿电压
tb t0 ts t f
后面两个分量之和 称为放电时延
t1 ts t f
升压时间： 0- Uo
三、伏秒特性
一个间隙要发生击穿，不仅需要足够高的电压， 而且还必须有充分的电压作用时间。 对于冲击电压波，气隙的击穿电压与该电压的波 形有很大的关系。其击穿电压不能简单地用单一 的击穿电压值表示，而必须用电压峰值和延续时 间两者共同表示。
图为标准雷电冲击压下 下棒—板及棒—棒间隙 的U50%和距离的关系。
棒—板间隙具有明显的 极性效应，棒—棒间隙 也具有弱极性效应。这 是由于大地的影响，使 不接地的棒极附近电场 增强的缘故。
当间隙距离更大时，实 验数据如图所示。与间 隙距离间仍保持良好的 线型关系。
小结
1、放电时间的组成为：tb=t0+ts+tf
若两间隙伏秒特性曲线相交：
交点左边在时延较短的区 域S1先被击穿。 交点右边在时延较长的区 域S2先被击穿。 在两曲线交叉区域，可能 是S1先被击穿，也可能是 S2先被击穿。
则S2不能可靠保护S1。
四、雷电冲击50%击穿电压
间隙的伏秒特性虽能全面反映冲击击穿特性，但 求取较繁琐。在工程实际中常用50％冲击电压 （ U50% ）来表示间隙的冲击击穿特性。 U50% ——间隙被击穿的概率为50%的冲击电压峰 值。
2、冲击电压波形的标准化 ① 标准雷电冲击电压波 ② 标准雷电截波
3、冲击电压下气隙的击穿特性 ① 采用击穿百分比为50％时的电压来表征气隙 的冲击击穿特性； ② 伏秒特性表征气隙的冲击击穿电压与放电时 间的关系。
伏秒特性曲线主要用于比较不同设备绝缘的冲击 特性。
如果一个电压同时作用在两个并联的气体间隙S1 和S2上，其中一个间隙先击穿，则电压波被短接 截断，另一个就不会再击穿了。
避雷器
电气设备
绝缘配合的要求： S2始终处于S1的下方，在任何电压波形下，S2都 比S1先被击穿。
保护设备绝缘的伏秒特性曲线应平坦一些，即采 用电场比较均匀的绝缘结构。
标准波形通常表示为±1.2/50μs
➢ 标准雷电冲击电压波形
波前时间
半峰值时间
标准雷电波的波形： T1=1.2μs±30％， T2=50μs±20％ 对于不同极性：+1.2/50μs或-1.2/50μs
（二）标准雷电截波 用来模拟雷电过电压引起气隙击穿或外绝缘闪络 后出现的截尾冲击波，如图所示。
实际中，施加10次电压中有4-6次击穿了，这一 电压即可认为是50％冲击击穿电压。
U50%与U0静态击穿电压的比值称为冲击系数β， ➢ 均匀和稍不均匀电场下，β ≈ 1; ➢ 极不均匀电场中,β > 1，冲击击穿电压的分散
性也较大，其标准偏差可取3％。
因U50%只是在一定波形下对应于某个固定击穿时 间的击穿电压，所以它不能代表任何击穿时间下 间隙的击穿电压。即U50%不能全面反映间隙的冲 击击穿特性。
伏秒特性——对某一冲击电压波形，间隙上出现
的电压最大值和间隙击穿时间的关系曲线。用实
验的方法求取。
击穿发生在波前或
峰值，取此刻值
保持一定波形（T1/T2一定），
逐渐升高电压，从示波图求取。
击穿发生在波 尾，取峰值
由于放电时延具有分散性， 实际的伏秒特性曲线如图 所示，是一个以上、下包 络线为界得带状区域。
高压电气绝缘与测试
电气0929-0931班 任课教师 罗旖旎
第五节 雷电冲击电压下空气的击穿电压
➢ 标准冲击电压波形 ➢ 放电时间 ➢ 伏秒特性 ➢ 雷电冲击50%击穿电压
一、标准波形
为使实验结果能相互比较，需规定标准波形 （一）标准雷电冲击电压波 波形由波前时间T1、半峰值时间T2确定。 T1=1.2μs，允许偏差±30%；(波头时间) T2=50μs，允许偏差±20%；(波长时间)
➢ 直流电压、工频交流等持续作用的电压，满足上 述三个条件不成问题；
➢ 当所加电压变化速度很快、作用时间很短的冲击 电压，因有效作用时间短，以微秒计，此时放电 时间就变成一个重要因素。
静要击也的 的态到穿称幅 越击达时为放值 快穿此间全电，U：电值部有时压，放间tb关间和间 电U隙0，t隙时从：tb1和总中间开持越开。始放续的短始出电电趋。有现压时势统压一始放电作计达个电延是电压用时能子UotU延引崩时过到下1越：起所的起程完间从击需，高长。全隙穿的外到，的第施出短）击的初一电现放穿击都电所穿与放从效到需电过所电出自间用压程形现由隙加的。成第电完发电时一子全时（延个时被展压间只：有起击，， 个有效电子所需时间 穿为止的时间
1——上包络线 2——下包络线
伏秒特性的形状与间隙中电 场的均匀程度有关
➢ 对均匀或稍不均匀电场因平 均场强高，放电时延短，故 曲线比较平坦（例如1μs 处），且分散性也较小。
➢ 对极不均匀电场因平均场强 低，放电时延长，故曲线较 陡峭，且分散性也较大
1——均匀电场或稍不均匀电场 2——极不均匀电场
T1——波前时间 Tc——~5μs
二、击穿时间
完成气隙击穿的三个必备条件： ➢ 足够大的电场强度或足够高的电压 ； ➢ 在气隙中存在能引起电子崩并导致流注和主放电
的有效电子 ； ➢ 需要有一定的时间，让放电得以逐步发展并完成
击穿。
完成击穿所需放电时间是很短的（微秒级）：