高电压工程基础-第03章习题答案
(完整版)高电压技术试题库(多选)50
[题型]：多选题超高压输电线路主要采用( )措施限制内部过电压。
A．断路器加分、合闸电阻B．装并联电抗器C．并联电抗器中性点加装小电抗器，破坏谐振条件D．线路中增设开关站，将线路长度减短E．改变系统运行接线答案：A|B|C|D|E试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第9章/第1节难度：3分数：1电介质在电场作用下，主要有（）等物理现象。
A．极化B．电导C．介质损耗D．击穿答案：A|B|C|D试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第3章/第1节难度：2分数：1关于氧化锌避雷器，下列描述正确的是（）。
A．具有优异的非线性伏安特性B．不能承受多重雷击C．通流容量较小D．工频续流为微安级，可认为没有工频续流E．不太适合保护GIS等设备答案：A|D试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第7章/第2节难度：3分数：1下面的选项中，非破坏性试验包括( )。
A．绝缘电阻试验B．交流耐压试验C．直流耐压试验D．局部放电试验E．绝缘油的气相色谱分析F．操作冲击耐压试验G．介质损耗角正切试验H．雷电冲击耐压试验答案：A|D|E|G试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第4章/第1节难度：3分数：1用铜球间隙测量高电压，需满足哪些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度？( ) A．铜球距离与铜球直径之比不大于0.5B．结构和使用条件必须符合IEC 的规定C．需进行气压和温度的校正D．应去除灰尘和纤维的影响答案：A|B|C|D试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第5章/第4节难度：3分数：1交流峰值电压表的类型有：( )A．电容电流整流测量电压峰值B．整流的充电电压测量电压峰值C．有源数字式峰值电压表D．无源数字式峰值电压表答案：A|B|C试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第5章/第4节难度：3分数：1测量高电压的仪器和装置有( )A．静电电压表B．峰值电压表C．球隙D．分压器答案：A|B|C|D试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第5章/第4节难度：3分数：1光电测量系统有哪几种调制方式( )A．幅度－光强度调制（AM－IM）B．调频－光强度调制（FM－IM）C．数字脉冲调制D．利用光电效应答案：A|B|C|D试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第5章/第4节难度：2分数：1在发电厂和变电站中，对直击雷的保护通常采用哪几种方式？( )A．避雷针B．避雷线C．并联电容器D．接地装置答案：A|B试题分类：高电压技术/本科所属知识点：高电压技术/第7章/第2节难度：3分数：1空载线路合闸过电压的影响因素有( )。
高电压工程课后答案
1.1以空气作为绝缘的优缺点如何？答:优点：空气从大气中取得，制取方便，廉价，简易，对轴密时要求不高.缺点：空气比重较大，摩擦损失大，导热散热能力差。
空气污染大，易使绝缘物脏污，且空气是助燃物当仿生电流时，易烧毁绝缘，电晕放电时有臭氧生成,对绝缘有破坏作用。
1.2为什么碰撞电离主要是由电子而不是离子引起？答：由于电子质量极小，在和气体分子发生弹性碰撞时,几乎不损失动能，从而在电场中继续积累动能，此外，一旦和分子碰撞，无论电离与否均将损失动能，和电子相比，离子积累足够造成碰撞电离能量的可能性很小1。
5负离子怎样形成,对气体放电有何作用？答:在气体放电过程中，有时电子和气体分子碰撞，非但没有电离出新电子,碰撞电子反而别分子吸附形成了负离子，离子的电离能力不如电子，电子为分子俘获而形成负离子后电离能力大减，因此在气体放电过程中，负离子的形成起着阻碍放电的作用。
1。
7非自持放电和自持放电主要差别是什么？答：非自持放电必须要有光照，且外施电压要小于击穿电压,自持放电的外施电压要大于击穿电压，且不需要光照条件1。
13电晕会产生哪些效应，工程上常用哪些防晕措施？答：电晕放电时能够听到嘶嘶声，还可以看到导线周围有紫色晕光，会产生热效应,放出电流，也会产生化学反应,造成臭氧。
工程上常用消除电晕的方法是改进电极的形状，增大电极的曲率半径。
1。
14比较长间隙放电击穿过程与短间隙放电放电击穿过程各有什么主要特点？答：长时间放电分为先导放电和主放电两个阶段，在先导放电阶段中包括电子崩和流注的形成和发展过程，短间隙的放电没有先导放电阶段，只分为电子崩流注和主放电阶段。
2。
1雷电放电可分为那几个主要阶段？答：主要分为先导放电过程，主放电过程，余光放电过程. 2。
4气息常见伏秒特性是怎样制定的？如何应用伏秒特性? 答：制定的前提条件是①同一间隙②同一波形电压③上升电压幅值。
当电压较低时击穿发生在波尾，取击穿时刻t1作垂线与此时峰值电压横轴的交点为1，当电压升高时，击穿也发生在峰值，取击穿时刻的值t2作垂线与此时峰值电压横轴的交点为2，当电压进一步升高时，击穿发生在波前，取此时击穿时刻t3作垂线与击穿电压交点为3,连接123如图：应用：伏秒特性对于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性有重要意义，如果一个电压同时作用于两个并联气隙s1和s2上,若某一个气隙先击穿了，则电压被短接截断，另一个气隙就不会击穿。
高电压工程基础习题答案
20 片，多 7 片，292cm； 14 片，182cm
5.1 5.2 5.3
94.25w 分别提高 0.53kV/cm; 1.76kV/cm 交流下：液体场强为 1.82Kv/mm，固体场强为 0.91kv/mm 直流下：液体场强为 7.69kv/mm，固体场强为 1.54kv/mm
Z 22 443.13
Z 20 Z 02 84.94 2) kc 02 0.155 8.8 因 入 口 电 容 为 变 压 器 通 过 归 算 至 首 端 的 对 地 电 容 来 代 替 ， 利 用 公 式
CT CK 得出，因而两者会有区别；入口电容的测量方法是通过测量变压器绕
绝缘电阻 吸收比
பைடு நூலகம்
泄漏电流
介损角正切 tg 局部放电 气相色谱分析
受潮、穿透性导电通道、绝缘内含气泡 无法测得非穿透性的局部 的游离，绝缘分层、脱壳，老化劣化， 损坏，很小部分绝缘的老化 绕组上附积油泥，绝缘油脏污、劣化 劣化，个别的绝缘弱点 绝缘是否存在局部缺陷 局部过热或局部放电缺陷，对慢性局部 潜在缺陷较灵敏 不易发现突发性故障
以极性液体（如蓖麻油）为例，在额定电压范围内，绝缘良好的极性液 体 tg 基本和试验电压的幅值无关； 极性液体 tg 与温度关系如下： 在低温时， 极化损耗和电导损耗都较小， 随着温度的升高， 液体的粘度减小， 偶极子转向极化增加，电导损耗也在增大，所以总的 tg 亦上升，并在 t＝t1 时 达到极大值；在 t1<t<t2 的范围内，由于分子热运动的增强妨碍了偶极子沿电场 方向的有序排列， 极化强度反而随温度的上升而减弱，由于极化损耗的减小超过 了电导损耗的增加，所以总的 tg 曲线随 t 的升高而下降，并在 t=t2 时达到极小 值；在 t>t2 以后，由于电导损耗随温度急剧上升、极化损耗不断减小而退居次 要地位，因而 tg 就随时间 t 的上升而持续增大。 极性液体 tg 与频率关系如下：
高电压技术课后习题及答案.docx
第一章作业■ 解释下列术语(1)气体屮的自持放电；(2)电负性气体；(3)放电时延；(4) 50%冲击放电电压；(5)爬电比距。
答：(1)气体中的自持放电：当外加电场足够强时，即使除左•外界电离因子，气体中的放电仍然能够维持的现象；(2)电负性气体：电子与某些气体分子碰撞时易于产生负离子，这样的气体分子组成的气体称为电负性气体；(3)放电时延：能引起电了崩并最终导致间隙击穿的电了称为有效电子，从电压上升到静态击穿电压开始到出现第一个有效电子所需的时间称为统计时延，出现有效电子到间隙击穿所需的时间称为放电形成时延，二者之和称为放电时延；(4)50%冲击放电电压:使间隙击穿概率为50%的冲击电压，也称为50%冲击击穿电压；(5)爬电比距：爬电距离指两电极间的沿而最短距离，其与所加电压的比值称为爬电比距，表示外绝缘的绝缘水平，单位cm/kV°J■1-2汤逊理论与流注理论对气体放电过程和口持放电条件的观点有何不同？这两种理论各适用于何种场合？答：汤逊理论认为电了碰撞电离是气体放电的主要原因，二次电子来源于正离了撞击阴极使阴极表面逸出电子，逸岀电了是维持气休放电的必雯条件。
所逸出的电子能否接替起始电子的作川是自持放电的判据。
流汴理论认为形成流注的必要条件是电了崩发展到足够的程度后，电子崩中的空间电荷足以使原电场明显畸，流注理论认为二次电子的主要来源是空间的光电离。
汤逊理论的适川范围是短间隙、低气压气隙的放电；流注理论适用于高气压、长间隙电场气隙放电。
在一极间距离为1cm的均匀电场电场气隙屮，电子碰撞电离系数a =11cm-1o 今有一初始电子从阴极表而出发，求到达阳极的电子崩中的电子数冃。
解：到达阳极的电子崩屮的电子数忖为n(l— e(xd =e}M =59874答：到达阳极的电子崩屮的电子数冃为59874个。
1・5近似估算标准大气条件卜•半径分别为1cm和1mm的光滑导线的电晕起始场强。
解：对半径为1cm的导线(03、£ =30/7^ l + -y= =30xlxlx I 后丿对半径为1mm的导线( 03 'E =30xlxlx 1+• ‘ •=5&5(kV/cm)答：半径1cm导线起晕场强为39kV/cm,半径1mm Y线起晕场强为58.5kV/cm1-10简述绝缘污闪的发展机理和防止对策。
高电压技术课后习题答案
高电压技术课后习题答案【篇一：高电压技术课后复习思考题答案】ss=txt>仅供参考第一章1.1、气体放电的汤逊理论与流注理论的主要区别在哪里？他们各自的适用范围如何？答：区别：①汤逊理论没有考虑到正离子对空间电场的畸变作用和光游离的影响②放电时间不同③阴极材料的性质在放电过程中所起的作用不同④放电形式不同范围：1.3、在不均匀电场中气体间隙放电的极性效应是什么？答：带电体为正极性时，电晕放电形成的电场削弱了带电体附近的电场，而增强了带电体远处的电场使击穿电压减小而电晕电压增大；带电体为负极性时，与正极性的相反，正负极性的带电体不同叫极性效应。
1.4、什么是电晕放电？它有何效应？试例举工程上所采用的各种防晕措施答：（1）在极不均匀场中，随着间隙上所加电压的升高，在高场强电极附近很小范围的电场足以使空气发生游离，而间隙中大部分曲域电场仍然很小。
在高场强电极附近很薄的一层空气中将具有自持放电条件，而放电仅局限在高场强电极周围很小范围内，整个间隙尚未被击穿。
这种放电现象称为电晕放电。
（2）引起能量损耗电磁干扰，产生臭氧、氮氧化物对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀（3）加大导线直径、使用分裂导线、光洁导线表面1.9、什么是气隙的伏秒特性？它是如何制作的？答：伏秒特性：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。
制作方法：实验求得以间隙上曾经出现的电压峰值为纵坐标，以击穿时间为横坐标得伏秒特性上一点，升高电压击穿时间较少，电压甚高可以在波头击穿，此时又可记一点，当每级电压下只有一个击穿时间时，可绘出伏秒特性的一条曲线，但击穿时间具有分散性，所以得到的伏秒特性是以上下包络线为界的一个带状区域。
1.13、试小结各种提高气隙击穿电压的方法，并提出适用于何种条件？答：（1）改进电极形状，增大电极曲率半径，以改善电场分布，如变压器套管端部加球型屏蔽罩等；（2）空间电荷对原电场的畸变作用，可以利用放电本身所产生的空间电荷来调整和改善空间的电场分布；（3）极不均匀场中屏障的作用，在极不均匀的气隙中放入薄片固体绝缘材料；（4）提高气体压力可以大大减小电子的自由行程长度，从而削弱和抑制游离过程；（5）采用高真空可以减弱气隙中的碰撞游离过程；（6）高电气强度气体sf6的采用。
(完整版)高电压工程基础-第08章习题答案
第8章 习题8.1 直流电源合闸于L-C 电路，电容C 上电压会比电源高吗？ 为什么？如果电源是交流，电 容C 上电压会发生什么变化，它与哪些因素有关？解： 1）直流电源合闸于L-C 电路，电容C 上电压会比电源高。
因为，如图所示C假定一个无穷大直流电源对集中参数的电感、电容充电，且t=0-，i=0, u c =0。
在t=0时合闸：()()()()dt t i Cdt t di L t u t u E c L ⎰+=+=1，即()()E t u dt t u d LC c c =+22，解为()()01cos c u t E t ω=-，0ω=，可见电容C 上的电压可达到2E 。
也可以这样理解，当电容上电压为E 时，回路中电流达最大值，电感中电流不能突变，继续给电容充电，使得电容上电压达到2E 。
2）如果电源是交流，在15-16个周波后，暂态分量可认为已衰减至零，电容电压的幅值为20220C U E ωωω=-，0ω为回路的自振角频率。
此时电容电压与回路自振角频率和电源频率有关，可见电容上电压在非常大的范围内变化。
8.2 什么是导线的波速、波阻抗？分布参数的波阻抗的物理意义与集中参数电路中的电阻有何不同？解：波阻抗：在无损均匀导线中，某点的正、反方向电压波与电流波的比值是一个常数Z ，该常数具有电阻的量纲Ω，称为导线的波阻抗。
波速：平面电磁波在导线中的传播速度，001C L ±=ν，波速与导线周围介质有关，与导线的几何尺寸及悬挂高度无关。
波阻抗虽然与电阻具有相同的量纲，而且从公式上也表示导线上电压波与电流波的比值，但两者的物理含义是不同的：1) 波阻抗表示只有一个方向的电压波和电流波的比值，其大小只决定于导线单位长度的电感和电容，与线路的长度无关，而导线的电阻与长度成正比；2) 波阻抗说明导线周围电介质所获得的电磁能的大小，以电磁能的形式储存在周围电介质中，并不被消耗，而电阻则吸收电源能量并转变为热能消耗掉； 3) 波阻抗有正、负号，表示不同方向的流动波，而电阻则没有。
高电压工程基础-第02章习题答案
第2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：光电离的条件：W hc /≤λ，计算得到：88.0210λ−≤⨯m ，而可见光的波长范围为390~780nm nm 即(390~780)910−⨯m ，故可引起氮气光电离的光子不属于可见光。
2.2 一紫外灯的主要谱线的波长为253.7nm ，用以照射铜电极时，问会不会引起电极表面电子发射？解：9253.710λ−=⨯m ，金属铜的逸出功为193.9 6.2410eV J −=⨯，此紫外线的光子能量为：1919/7.8410 6.2410W h νhc λJ J −−===⨯≥⨯故此紫外线照射铜电极时会引起电极表面电子发射。
2.3 SF 6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（电子的质量m e =0 .91×10-30kg ，1 eV=1.6×10-19J ）？解：若想引起SF 6气体的碰撞电离，则需要电子的动能大于其电离能，即：eV mv 6.15212≥。
由此，我们得到电子速度应满足：62.3410/νm 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？解：由题可知此间隙每秒每立方厘米内产生的自由电子的电荷量为：−=⨯⨯719010 1.60210q 库伦，假设此间隙的极板面积为S ，则可求得此间隙中的电荷量总和0=Q q Sdt ，设饱和电流密度为η，则=Q ηSt，代入数据后计算得到1228.0110/ηA cm −=⨯。
2.5 设气体中电子的平均自由行程为λ，求自由行程大干2λ和大于10λ的概率各为多少?解：根据公式：0n n =/−x λe 说明自由行程的分布规律，对于一个电子来说，λ/x e −表示自由行程大于x 的概率。
《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。
《高电压工程基础(第2版)》第07章习题答案
第7章 习题7.1 工频高压试验中，如何选择试验变压器的额定电压和额定功率？设一试品的电容量为4000pF ，试验电压为600kV （有效值），求该试验中流过试品的电流和试验变压器的输出功率。
答：（1）试验变压器的额定电压U n 应大于试验电压U s ；根据试验电压和被试设备的电容值估算实验电流值x s s 6210f C U I π⨯⨯=则试验变压器的额定功率 n s n P I U =⨯（2）流过试品的电流0.754A I CU ω==试验变压器的输出功率2==452.4kVA P CU ω7.2 简述用静电电压表测量交流电压的有效值和峰值电压表测量交流电压峰值的基本原理。
答：（1）静电电压表测量交流电压的有效值的基本原理：加电压于两个相对的电极，两电极充上异性电荷，电极受静电机械力作用。
测量此静电力大小，或测量由静电力产生的某一极板的偏移来反映所加电压的大小。
若有一对平行板电极，间距l ，电容C ，所加电压瞬时值u ，此时电容的电场能量为2=/2W Cu电极受到作用力f 为2d 1d =d 2d W C f u l l = 若电压有效值U ，则得一个周期平均值F21d =2d C F U l对于平板电极，其电容为0=/r C S l εε则22031=N 272π10r r S u u F S l l εεε⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭式中, u , l , S 单位分别为kV , cm, cm 2。
()=475.6/r U l F S ε（2）峰值电压表测量交流电压峰值的基本原理：被测交流电压经整流管D 使电容充电至交流电压的峰值。
电容电压由静电电压表或微安表串联高阻R 来测量(如下图所示)。
利用电容器C 上的整流充电电压测峰值电压由于电容C 对电阻R 的放电作用，电容C 上的电压是脉动的。
微安表反映的是脉动电压的平均值U d 而不是峰值，即d d U I R =设电容电压在t =0时刻达到峰值，t =T 1时刻再次充电，该时间间隔内电容上电压u c 随时间t 的变化关系为()()c m exp /u U t RC =-波动电压的最大值为U m ，最小值为U m exp(-T 1/(RC))。
（完整word版）高电压技术习题与答案复试必备.doc
（完整word版）高电压技术习题与答案复试必备.doc.第一章气体放电的基本物理过程一、选择题1) 流注理论未考虑的现象。
A ．碰撞游离B ．表面游离C ．光游离D ．电荷畸变电场 2) 先导通道的形成是以的出现为特征。
A ．碰撞游离B ．表面游离C ．热游离D ．光游离 3) 电晕放电是一种。
A ．自持放电B ．非自持放电C ．电弧放电D ．均匀场中放电4) 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。
A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离5) ______型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A.电工陶瓷B.钢化玻璃C.硅橡胶D.乙丙橡胶6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？A.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨7)污秽等级II 的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km 地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为mg / cm 2 。
A . ≤0.03 B.>0.03~0.06 C.>0.06~0.10 D.>0.10~0.25 8)以下哪种材料具有憎水性？A . 硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D 金属二、填空题9)气体放电的主要形式：、、、、 10) 根据巴申定律，在某一 PS 值下，击穿电压存在值。
11) 在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压。
12) 流注理论认为，碰撞游离和是形成自持放电的主要因素。
13) 工程实际中，常用棒－板或电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。
14) 气体中带电质子的消失有、复合、附着效应等几种形式15) 对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是。
16) 沿面放电就是沿着表面气体中发生的放电。
17)标准参考大气条件为：温度t 020 C，压力bkPa ，绝对湿度h 0 11g / m 318) 越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越 ______19) 等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上__________含量的一种方法 20) 常规的防污闪措施有：爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题21) 简要论述汤逊放电理论。
高电压工程课后答案
1.1以空气作为绝缘的优缺点如何答：优点：空气从大气中取得;制取方便;廉价;简易;对轴密时要求不高..缺点：空气比重较大;摩擦损失大;导热散热能力差..空气污染大;易使绝缘物脏污;且空气是助燃物当仿生电流时;易烧毁绝缘;电晕放电时有臭氧生成;对绝缘有破坏作用..1.2为什么碰撞电离主要是由电子而不是离子引起答：由于电子质量极小;在和气体分子发生弹性碰撞时;几乎不损失动能;从而在电场中继续积累动能;此外;一旦和分子碰撞;无论电离与否均将损失动能;和电子相比;离子积累足够造成碰撞电离能量的可能性很小1.5负离子怎样形成;对气体放电有何作用答：在气体放电过程中;有时电子和气体分子碰撞;非但没有电离出新电子;碰撞电子反而别分子吸附形成了负离子;离子的电离能力不如电子;电子为分子俘获而形成负离子后电离能力大减;因此在气体放电过程中;负离子的形成起着阻碍放电的作用..1.7非自持放电和自持放电主要差别是什么答：非自持放电必须要有光照;且外施电压要小于击穿电压;自持放电的外施电压要大于击穿电压;且不需要光照条件1.13电晕会产生哪些效应;工程上常用哪些防晕措施答：电晕放电时能够听到嘶嘶声;还可以看到导线周围有紫色晕光;会产生热效应;放出电流;也会产生化学反应;造成臭氧..工程上常用消除电晕的方法是改进电极的形状;增大电极的曲率半径..1.14比较长间隙放电击穿过程与短间隙放电放电击穿过程各有什么主要答：长时间放电分为先导放电和主放电两个阶段;在先导放电阶段中包括电子崩和流注的形成和发展过程;短间隙的放电没有先导放电阶段;只分为电子崩流注和主放电阶段..2.1雷电放电可分为那几个主要阶段答：主要分为先导放电过程;主放电过程;余光放电过程..2.4气息常见伏秒特性是怎样制定的如何应用伏秒特性答：制定的前提条件是①同一间隙②同一波形电压③上升电压幅值..当电压较低时击穿发生在波尾;取击穿时刻t1作垂线与此时峰值电压横轴的交点为1;当电压升高时;击穿也发生在峰值;取击穿时刻的值t2作垂线与此时峰值电压横轴的交点为2;当电压进一步升高时;击穿发生在波前;取此时击穿时刻t3作垂线与击穿电压交点为3;连接123如图：应用：伏秒特性对于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性有重要意义;如果一个电压同时作用于两个并联气隙s1和s2上;若某一个气隙先击穿了;则电压被短接截断;另一个气隙就不会击穿..2.2国家标准对雷电冲击全波;雷电冲击截波;操作冲击的波形是怎样规定的答：国家规定雷电冲击电压标准波形分为全波和截波两种;全波的波形先是很快上升到峰值;然后逐渐下降到零..截波是模拟雷电冲击波被某处放电而截断的波形;我国规定波前时间 ;允许偏差视在半峰值时间 ;允许偏差峰值允许偏差 ;截断时间2.7为什么高真空和高压力都能提高间隙的击穿电压简述各自运用的局答：在高气压条件下;气压增加会使气体密度增大;电子的自由行程缩短;削弱电离工程从而提高击穿电压;但高气压适用于均匀电场的条件下而且要改进电极形状;点击应仔细加工光洁;气体要过滤;滤去尘埃和水分在高真空条件下虽然电子的自由行程变得很大;但间隙中已无气体分子可供碰撞;故电离过程无从发展;从而可以显着提高间隙的击穿电压;但是在电气设备中气固液等几种绝缘材料往往并存;而固体液体绝缘材料在高真空下会逐渐释放出气体;因此在电气设备中只有在真空断路器等特殊场合下才采用高真空作为绝缘..2.8什么是细线效应答；当导线直径很小时;导线周围容易形成比较均匀的电晕层;电压增加;电晕层逐渐扩大;电晕放电所形成的空间电荷使电场与均匀电场类似;这种现象成为细线效应..3.2均匀电场中污面闪络电压比纯空气间隙的击穿电压要低;原因是什么答：①固体介质表面吸附水分形成水膜;水膜中的离子在电场中沿介质表面移动;电极附近逐渐累积电荷;使介质表面电压分布不均匀;从而使沿面闪络电压低于空气间隙的击穿电压②介质表面电阻不均匀以及介质表面有伤痕裂纹也会畸变电场的分布;使闪络电压降低;③若电极和固体介质端面间存在气隙;气隙处场强大;极易发生电离;产生的带电质点到达介质表面会畸变原电场分布;从而使闪络电压降低3.6介质材料;作用电压种类;大气环境温度等对沿面闪络电压有何影响答：介质材料：对不易吸潮的介质沿面闪络电压较高;易吸潮介质沿面闪络电压较低;烘干介质表面;可提高沿面闪络电压..在均匀电场中;工频和直流电压作用下的沿面闪络电压要低于高频和冲击电压作用下的闪络电压大气环境影响：当空气中相对湿度小于0.4是;湿度对各种固体介质的闪络电压无影响;当气体中相对湿度大于0.4;对于亲水性介质;随着湿度的增加闪络电压明显下降;对于憎水性材料由于吸湿很少;闪络电压随着湿度的增加下降不多4.6电介质的电导与金属电导有何区别答：电介质的电导主要由离子造成;电阻率在范围内;随着温度升高;电阻率下降;金属电导主要由电子造成;电阻率在范围;随着温度的升高金属的电阻率增加4.7直流和交流电场下的电介质损耗有何差别选择交流电气设备的绝缘材料一般应注意什么问题答：在直流电压作用下的介质损耗仅漏导损失;交流时有漏导损失和极化损失;仅用ρv;ρs不够;需用其他特征量来表示介质在交流电压作用下的能量损耗..在选择交流电气设备中需要考虑tanδ;若tanδ过大引起绝缘介质严重发热们甚至导致热击穿;固tanδ应尽量小4.13固体介质点击穿的特点是什么;为提高其电击穿常采取什么措施答：固体电介质电击穿特点：电压作用时间短;击穿电压高;与电场的均匀程度关系极大;与介质特性有关;在极不均匀电场中及冲击电压作用下会出现累积效应措施：①改进绝缘设计;改善电场分布②改进制造工艺;去除杂质③改善运行条件防潮防污加强散热等措施4.14固体电介质热击穿有什么特点;高压设备的绝缘材料受潮后为什么容易造成热击穿答：热击穿主要是由介质损耗的存在;固体电解质在电场中逐渐升温;导致介质电阻下降发热增大;同时刻;若发热超过散热;电介质温度不断上升至击穿..高压设备的绝缘材料受潮后;绝缘电阻降低;致使电流增大;损耗发热增大4.15绝缘材料在冲击电压作用下常常是电击穿而不是热击穿;在高频电压下常常是热击穿;为什么答：雷电冲击考验的是绝缘材料内部绝缘性;标准雷电波波尾时间在取值;不会产生热击穿;高频电压下;绝缘材料的绝缘性会降低;将承受很大的电流;且试验时间较长;产生热击穿4.16纯净液体介质的电击穿理论和气泡理论;二者差别在哪里答：电击穿理论事是液体在强场发射产生的电子在电场中被加速;与液体分子发生碰撞电离;首先是典礼开始阶段;流注发展阶段;最后是主流贯通整个间隙气泡击穿理论是由于气泡εr=1小于液体的;所以液体中的气泡承担了更高的场强;气泡现行电离;气泡中的气体温度升高;体积膨胀;进一步电离;使油分解出气体;若电离的气泡在电场中堆积成气体通道没击穿就在次通道内产生..4.19为什么油的洁净度较高时改善油间隙电场的均匀性能显着提高工频或直流的击穿电压答：由于液体击穿电压的分散性和电场的均匀程度有关;电场的不均匀程度增加时;击穿电压的分散性减小;但在品质较差的油中;固体杂质的聚集和排列时电场畸变;油电场均匀带来的好处不明显;故当油的洁净度较高时;尽量应使隙电场均匀..4.21固体绝缘材料的耐热等级用什么表示;其含义是什么答：耐热级别分别有Y;A;E;B;FM;H;200;220;250等几种;为了使绝缘材料有一个经济合理的使用寿命;才有了耐热等级的划分;即规定一个最高持续工作温度;若材料使用温度超过规定温度则劣化加速;使用温度越高;寿命越短..4.22名词解释“小桥理论”答：液体中的杂质在电场力的作用下;排列成杂质小桥;且杂质的电导较大;使泄露的电流增加;病进而使“小桥“强烈发热;使油和水局部沸腾气化;最后沿此气桥发生击穿5.1绝缘诊断技术暴扣哪些基本环节答：1传感器与测量放法：正确选用各种传感器及测量手段;检测或监测被测对象的各种特性2数据处理：对原始信息加以分析处理;提取反应被试对象运行状态最敏感有效的特征参数3根据提取的特征参数和对绝缘老化过程的知识以及运行经验;参照有关规程对绝缘运行状态进行识别;判断;即完成诊断过程。
高电压技术习题及答案复试必备
第一章气体放电的根本物理过程一、选择题1) 流注理论未考虑的现象。
A ．碰撞游离B ．外表游离C ．光游离D ．电荷畸变电场2) 先导通道的形成是以的出现为特征。
A ．碰撞游离B ．外表游离C ．热游离D ．光游离3) 电晕放电是一种。
A ．自持放电B ．非自持放电C ．电弧放电D ．均匀场中放电4) 气体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。
A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.外表游离5) ______型绝缘子具有损坏后“自爆〞的特性。
A.电工瓷 B.钢化玻璃 C.硅橡胶 D.乙丙橡胶6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？A.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨7) 污秽等级II 的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km 地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为2/cm mg 。
A.≤0.03B.>0.03~0.06C.>0.06~0.10D.>0.10~0.258)以下哪种材料具有憎水性？A.硅橡胶B.电瓷C. 玻璃 D 金属二、填空题9) 气体放电的主要形式：、、、、10) 根据巴申定律，在某一PS 值下，击穿电压存在值。
11) 在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压。
12) 流注理论认为，碰撞游离和是形成自持放电的主要因素。
13) 工程实际中，常用棒－板或电极构造研究极不均匀电场下的击穿特性。
14) 气体中带电质子的消失有、复合、附着效应等几种形式15) 对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是。
16) 沿面放电就是沿着外表气体中发生的放电。
17)标准参考大气条件为：温度C t 200=，压力=0b kPa ，绝对湿度30/11m g h = 18)越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越______ 19) 等值盐密法是把绝缘子外表的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上__________含量的一种方法20)常规的防污闪措施有：爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题21) 简要论述汤逊放电理论。
高电压技术_1到8章_课后习题答案
1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。
这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。
其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。
1-2简要论述汤逊放电理论。
答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于α过程，电子总数增至d e α个。
假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（d e α－1）个正离子。
这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．按照系数γ的定义，此（d e α－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（d e α－1）个新电子，则(d e α-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(d eα-1)=1或γde α＝1。
1-3为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？答:（1）当棒具有正极性时，间隙中出现的电子向棒运动，进入强电场区，开始引起电离现象而形成电子崩。
随着电压的逐渐上升，到放电达到自持、爆发电晕之前，在间隙中形成相当多的电子崩。
当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间，相对来说缓慢地向板极移动。
于是在棒极附近，积聚起正空间电荷，从而减少了紧贴棒极附近的电场，而略为加强了外部空间的电场。
这样，棒极附近的电场被削弱，难以造成流柱，这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。
（2）当棒具有负极性时，阴极表面形成的电子立即进入强电场区，造成电子崩。
当电子崩中的电子离开强电场区后，电子就不再能引起电离，而以越来越慢的速度向阳极运动。
高电压工程第二版答案1到11章
1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空间碰撞电离。
②正离子碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。
汤逊理论是在气压较低，Pd值较小的条件下的放电基础上建立起来的，因此这一理论可以较好地解释低气压，短间隙中的放电现象，对于高气压，长间隙的放电现象无法解释（四个方面大家可以看课本P9）。
流注理论认为：。
（P11最下面），该理论适用于高气压长间隙的放电现象的解释。
1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义为：当一个电子从阴极发出向阳及运动的过程中，发生碰撞电离，产生正离子，在正离子到达阳极后，碰撞阴极再次产生电子，只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩，进而出现自持放电现象。
因此该式为自持放电的条件。
1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙内的流注一旦形成，放电将达到自持的成都，间隙就被击穿；极不均匀场放电特点：P13下侧。
1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒—板，棒--棒，正极性棒—板。
其中板--板之间相当于均匀电场，因此其击穿电压最高，其余三个的原因见P20图1-20以及上面的解析。
1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时。
②随着电压的升高。
③随着电压继续升高。
④最后。
用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿特性，但是工程上为方便起见，通常用平均伏秒特性或者50％伏秒特性来表示气体间隙的冲击穿特性。
1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于（P23最下面）并且通过伏秒特性，可以进一步对保护间隙进行改进设计，从而更好地保护电气设备的绝缘。
1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—P20，包括均匀场，稍不均匀场，极不均匀场的放电特点。
（2）雷电冲击电压作用下的特点：同1-5题。
（3）操作冲击电压作用下的特点：P25第二段：研究表明。
正极性操作冲击电压击穿电压较负极性下要低得多。
1-8答：影响气体间隙击穿的主要因素为气体间隙中的电场分布，施加电压的波形，气体的种类和状态等.1-9答：提高间隙击穿电压的措施：一,改善电场的分布：①②③二，削弱活抑制电离过程①②③具体内容见P28。
高电压技术》课程习题及参考答案
高电压技术》课程习题及参考答案《高电压技术》课程习题及参考答案绪论1.现代电力系统的特点是什么？答：机组容量大；输电容量大，距离长；电网电压达到750KV的特高压；高压绝缘和系统过电压的问题愈显突出。
2.高电压技术研究的内容是什么？答：（1）高压绝缘及高压试验方法（2）系统过电压的产生及防护第1章高电压绝缘1.电介质的电气性能有哪些？答：电介质的电气性能包括极化，电导，损耗，击穿。
2.固体介质击穿有哪些类型？各有什么特点？答：固体介质击穿类型有：电击穿，热击穿，电化学击穿电击穿：击穿电压很高，过程快，与设备的温度无关；热击穿：击穿过程较长，击穿电压不高，与环境温度和介质自身品质有关；电化学击穿：设备运行时间很长，在电、热、化学的作用下，绝缘性能已经较差，可能在不高的电压下击穿。
3.什么是绝缘子的污闪？防止污闪的措施有哪些？答：污秽的绝缘子在毛毛雨或大雾时发生的闪络，称为污闪。
防止污闪的措施有：定期清扫绝缘子；在绝缘子表面上涂一层憎水性的防尘材料；增加绝缘子片数或使用防污绝缘子。
第2章高电压下的绝缘评估及试验方法1.表征绝缘劣化程度的特征量有哪些？答：耐电强度，机械强度，绝缘电阻，介质损失角正切，泄漏电流等2.绝缘缺陷分哪两类？答：绝缘缺陷分为：集中性和分布性两大类。
3.绝缘的预防性试验分哪两类？答：非破坏性（绝缘特性）试验和破坏性试验两类。
4.电介质的等值电路中，各个支路分别代表的物理意义是什么？答：纯电容支路代表无损极化，电容支路代表有损极化，纯电阻支路代表电导支路。
5.测量绝缘电阻的注意事项有哪些？答：1）被试品的电源及对外连接线应折除，并作好安全措施2）对被试品充分放电3）兆欧表的转速保持120转/ 分4）指针稳定后读数5）对于大电容量试品，应先取连接线，后停表。
6）测试后对被试品放电7）记录当时的温度和湿度。
6.试比较几种基本试验方法对不同设备以及不同的绝缘缺陷的有效性和灵敏性。
答：测量绝缘电阻能反映集中性和分布性的缺陷，适用任何设备；测量泄漏电流能更灵敏地反应测绝缘电阻所发现的缺陷；测量介质损失角正切能发现绝缘整体普遍劣化及大面积受潮。
高电压技术课后题答案详解
第一章电介质的极化、电导和损耗第二章气体放电理论1)流注理论未考虑的现象。
表面游离2)先导通道的形成是以的出现为特征。
C- C．热游离3)电晕放电是一种。
A--A．自持放电4)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C--C.热游离5)以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？D-D.大雨6)以下哪种材料具有憎水性？A--A.硅橡胶20)极性液体和极性固体电介质的相对介电常数与温度和电压频率的关系如何？为什么？极化液体相对介电常数在温度不变时，随电压频率的增大而减小，然后就见趋近于某一个值，当频率很低时，偶极分子来来得及跟随电场交变转向，介电常数较大，当频率接近于某一值时，极性分子的转向已经跟不上电场的变化，介电常数就开始减小。
在电压频率不变时，随温度的升高先增大后减小，因为分子间粘附力减小，转向极化对介电常数的贡献就较大，另一方面，温度升高时分子的热运动加强，对极性分子的定向排列的干扰也随之增强，阻碍转向极化的完成。
极性固体介质的相对介电常数与温度和频率的关系类似与极性液体所呈现的规律。
21)电介质电导与金属电导的本质区别为何？１）带电质点不同：电介质为带电离子（固有离子，杂质离子）；金属为自由电子。
２）数量级不同：电介质的γ小，泄漏电流小；金属电导的电流很大。
３）电导电流的受影响因素不同：电介质中由离子数目决定，对所含杂质、温度很敏感；金属中主要由外加电压决定，杂质、温度不是主要因素。
22)简要论述汤逊放电理论。
设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于α过程，电子总数增至eαd 个。
假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（eαd －1）个正离子。
这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．按照系数γ的定义，此（eαd －1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（eαd －1）个新电子，则( eαd -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αd电子，则放电达到自持放电。
高电压技术第三章答案全
第三章参考1、试比较电介质各种极化的性质和特点极化形式介质极化时间（频率）能量损耗温度影响电子位移极化所有介质10-14 ~10-15 s 无极小离子位移极化离子式结构的介质10-l2~10-13 s 几乎无损耗具有正的温度系数转向极化极性电介质10-10~10-2 s电源频率提高时极化率减小旋转时克服分子间的吸引力而消耗的电场能量有较大影响：最初随温度增高而增加，当热运动变得较强烈时，又随温度升高而减小。
空间电荷极化层式结构介质介质中有晶格缺陷从几十分之一秒到几分钟，甚至有长达几小时有能量损耗温度影响电导，电导影响空间极化2、极性液体和极性固体电介质的相对介电常数与温度和电压频率的关系如何？为什么？答：温度对极性介质的rε有很大影响。
低温时，分子间的黏附力强，转向较难，转向极化对介电常数的贡献较小；随着温度升高，分子间联系减弱，转向极化加强，介电常数随之增大。
但另一方面，温度升高时，分子的热运动加剧，对极性分子定向排列的干扰也随之增强，使极化减弱。
所以极性电介质的介电常数最初随温度或高而增加，以后当热运动变得较强烈时，又随温度升高而减小。
3、正弦交变电场作用下，电介质的等效电路是怎样的？为什么测量高压电气设备绝缘电阻时需要按照在标准规范的时间下记录，并同时记录温度？答：在正弦交变电场作用下，电介质的等效电路如下：Cg：代表介质的几何电容及无损极化过程，流过的电流i g；C p --R p ：代表有损极化电流支路，流过电流i p ；R lk ：代表电导电流支路，流过的电流为i lk 。
如绝缘良好，则R lk 和R p 的值都比较大，这就不仅使稳定的绝缘电阻值（就是R lk 的值）较高，而且要经过校长的时间才能达到此稳定值（因中间串联支路的时间常数较大)。
如绝缘受潮，或存在穿透性的导电通道，则不仅最后稳定的绝缘电阻值R lk 很低，而且还会很快达到稳定值。
因此，用绝缘电阻随时间变化的关系来反映绝缘的状况。
高电压技术第3章习题答案
第三章固体的绝缘特性与介质的电气强度3-1什么叫电介质的极化？极化强度是怎么定义的？3-2固体无机电介质中，无机晶体、无机玻璃和陶瓷介质的损耗主要由那些损耗组成？3-3固体介质的表面电导率除了介质的性质之外，还与那些因素有关？它们各有什么影响？3-4固体介质的击穿主要有那几种形式？它们各有什么特征？3-5局部放电引起电介质劣化、损伤的主要原因有那些？3-6聚合物电介质的树枝化形式主要有那几种？它们各是什么原因形成的？3-7均匀固体介质的热击穿电压是如何确定的？3-8试比较气体、液体和固体介质击穿过程的异同。
3-1什么叫电介质的极化？极化强度是怎么定义的？答：电介质的极化是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。
电介质的极化强度可用介电常数的大小来表示，它与该介质分子的极性强弱有关，还受到温度、外加电场频率等因素的影响。
3-2固体无机电介质中，无机晶体、无机玻璃和陶瓷介质的损耗主要由哪些损耗组成？ 答：（１）无机晶体介质只有位移极化，其介质损耗主要来源于电导；（２）无机玻璃的介质损耗可以认为主要由三部分组成：电导损耗、松弛损耗和结构损耗；（３）陶瓷介质可分为含有玻璃相和几乎不含玻璃相两类，第一类陶瓷是含有大量玻璃相和少量微晶的结构，其介质损耗主要由三部分组成：玻璃相中离子电导损耗、结构较松的多晶点阵结构引起的松弛损耗以及气隙中含水引起的界面附加损耗，tan δ相当大。
第二类是由大量的微晶晶粒所组成，仅含有极少量或不含玻璃相，通常结晶相结构紧密，tan δ比第一类陶瓷小得多。
3-3固体介质的表面电导率除了介质的性质之外，还与哪些因素有关？它们各有什么影响？答：介质的表面电导率s γ不仅与介质的性质有关，而且强烈地受到周围环境的湿度、温度、表面的结构和形状以及表面粘污情况的影响。
（１）电介质表面吸附的水膜对表面电导率的影响由于湿空气中的水分子被吸附于介质的表面，形成一层很薄的水膜。
高电压工程基础-第03章习题答案
第3章 习题3.1 用经验公式计算间隙距离为2cm 的均匀电场空气间隙的工频平均击穿场强。
解：根据经验公式24.22=+b U δd 1=δ，又有所给数据2=d cm ，代入后可计算得到57.04=b U kV ，又因为： =b b U E d，我们可得到工频平均击穿场强28.52/=b E kV cm 。
3.2 试证明同轴圆柱电极在外电极半径R 不变而改变内电极半径r 时，其自持放电电压出现极大值的条件是R/r =e （提示：即内电极表面场强出现极小值的条件）。
解：距离圆柱轴线距离x 处的电场强度为：/(ln )x R E U x r=。
最大场强即为内圆柱表面的场强，即：max r /(r ln )R E E U r==。
其自持放电电压出现极大值的条件即内电极表面场强出现极小值的条件，因此需要求出E max 取极小值的条件。
当lnR r r 取极大值时，r E 极小，此时ln 1R r =，也就是R e r=。
3.3 推导同心球间隙的电场不均匀系数的表达式。
解：离球心距离为x 处的电场强度为： 2()x Rr E U R r x=−。
最大场强应为内球的表面场强，即：()max r R E E U R r r==−。
平均场强为：/()av E U R r =−。
因此电场不均匀系数f 为：max av E R f E r==。
3.4 试确定750kV 工频试验变压器高压出线端对墙的距离(安全系数可取为1.8)。
解:由棒-板间隙的平均击穿场强 3.35/=b E kV cm ，我们可计算得到750kV 的放电距离为：750223.883.35===b U d cm E ，取安全系数 1.8=α，则出线端对墙的安全距离为223.88 1.8402.98cm ⨯=。
3.5 输电线路导线对杆塔的间隙系数为1.35，间隙长度为8m ，问该间隙在操作过电压下的最小击穿电压为多少？解： 根据书中所给经验公式：min 3.418/=+U d，d 为间隙距离，将数据代入公式计算得到： min a min 3.4 3.4 1.7MV 18/18/81.35 1.72.295MVU d U KU ===++==⨯=棒板间隙的最小击穿电压：因此输电线路对杆塔的最小击穿电压：3.6 试验求得棒间隙的工频击穿电压的有效值为300kV ，试验时气压为99.8kPa ，气温25℃，湿度为20g/m 3。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第3章 习题
3.1 用经验公式计算间隙距离为2cm 的均匀电场空气间隙的工频平均击穿场强。
解：
根据经验公式24.22=+b U δd 1=δ，又有所给数据2=d cm ，代入后可计算得到57.04=b U kV ，又因为： =
b b U E d
，我们可得到工频平均击穿场强28.52/=b E kV cm 。
3.2 试证明同轴圆柱电极在外电极半径R 不变而改变内电极半径r 时，其自持放
电电压出现极大值的条件是R/r =e （提示：即内电极表面场强出现极小值的条件）。
解：
距离圆柱轴线距离x 处的电场强度为：/(ln )x R E U x r
=。
最大场强即为内圆柱表面的场强，即：
max r /(r ln )R E E U r
==。
其自持放电电压出现极大值的条件即内电极表面场强出现极小值的条件，因此需要求出E max 取极小值的条件。
当ln
R r r 取极大值时，r E 极小，此时ln 1R r =，也就是R e r
=。
3.3 推导同心球间隙的电场不均匀系数的表达式。
解：
离球心距离为x 处的电场强度为： 2()x Rr E U R r x
=−。
最大场强应为内球的表面场强，即：()max r R E E U R r r
==−。
平均场强为：/()av E U R r =−。
因此电场不均匀系数f 为：max av E R f E r
==。
3.4 试确定750kV 工频试验变压器高压出线端对墙的距离(安全系数可取为1.8)。
解:
由棒-板间隙的平均击穿场强 3.35/=b E kV cm ，我们可计算得到750kV 的放电距离为：750223.883.35
===b U d cm E ，取安全系数 1.8=α，则出线端对墙的安全距离为223.88 1.8402.98cm ⨯=。
3.5 输电线路导线对杆塔的间隙系数为1.35，间隙长度为8m ，问该间隙在操作
过电压下的最小击穿电压为多少？
解： 根据书中所给经验公式：min 3.418/=
+U d
，d 为间隙距离，将数据代入公式计算得到： min a min 3.4 3.4 1.7MV 18/18/8
1.35 1.7
2.295MV
U d U KU ===++==⨯=棒板间隙的最小击穿电压：
因此输电线路对杆塔的最小击穿电压：
3.6 试验求得棒间隙的工频击穿电压的有效值为300kV ，试验时气压为99.8kPa ，
气温25℃，湿度为20g/m 3。
问该间隙在标准大气条件下击穿电压应为多少？ 解：
根据书中所给公式：
012,==t t
U U K K K K ，式中U 为实际加于试品外绝缘的电压值，1K 为空气密度校正因数，2K 为湿度校正因数。
其中1=m K δ，2=W K K
0027399.8273200.969273101.327325
t p p t δ++=⨯=⨯=++
10.012(11) 1.12=+−=h K δ。
因为参数不全，此处计算中取0.5==m W ： 将以上数据代入后计算得到00.50.5300287.97kV 0.969 1.12
U =
=⨯。
3.7 某110kV 电气设备如在平原地区使用，外绝缘的工频试验电压(有效值)为
265kV ，如准备用在海拔3500m 地区，问其在平原地区的试验电压应增加到多少？
解：
根据书中所给公式： 411.110
−==−⨯A S S U K U U H ，式中H 为安装地点的海拔（m ）。
将数据代入此式后计算得到：
4411265353.3(kV)1.110 1.1350010s U U H −−=
=⨯=−⨯−⨯。