高电压技术—绪论

(完整版)高电压技术第1章习题

第1章气体的绝缘特性与介质的电气强度 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？ 1-2简要论述汤逊放电理论。 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？ 1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的？ 1-5操作冲击放电电压的特点是什么？ 1-6影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？ 1-7具有强垂直分量时的沿面放电和具有弱垂直分量时的沿面放电，哪个对于绝缘的危害比较大，为什么？ 1-8某距离4m的棒-极间隙。在夏季某日干球温度=30℃，湿球温度=25℃，气压=99.8kPa 的大气条件下，问其正极性50%操作冲击击穿电压为多少kV?（空气相对密度=0.95）1-9某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时，其试验电压应为多少kV？

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 e α-1)=1或γd e 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。一部份电子直接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形成负离子。电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极，但由于其运动速度较慢，所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷，而在其后则是非常分散的负空间电荷。负空

高电压技术课后习题答案详解

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 eα个。假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（d eα－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 eα eα－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（d －1）个新电子，则(d eα-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γd eα＝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。一部份电子直接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形

高电压技术(赵智大)1-2章总结.(DOC)

绪论 高电压技术是一门重要的专业技术基础课； 随着电力行业的发展，高压输电问题越来越得到人们的重视； 高电压、高场强下存在着一些特殊的物理现象； 高电压试验在高电压工程中起着重要的作用。 气体的绝缘特性与介质的电气强度 研究气体放电的目的： 了解气体在高电压（强电场）作用下逐步由电介质演变成导体的物理过程 掌握气体介质的电气强度及其提高方法 高压电气设备中的绝缘介质有气体、液体、固体以及其它复合介质。 气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。 由于空气中存在来自空间的辐射，气体会发生微弱的电离而产生少量的带电质点。正常状态下气体的电导很小，空气还是性能优良的绝缘体； 在出现大量带电质点的情况下，气体才会丧失绝缘性能。 自由行程长度 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。 ()λ- =x e x P 令x=λ，可见粒子实际自由行程长度大于或等于平均自由行程长度的概率是36.8%。带电粒子的迁移率 k=v/E 它表示该带电粒子单位场强（1V/m）下沿电场方向的漂移速度。 电子的质量比离子小得多，电子的平均自由行程长度比离子大得多 热运动中，粒子从浓度较大的区域运动到浓度较小的区域，从而使分布均匀化，这种过程称为扩散。 电子的热运动速度大、自由行程长度大，所以其扩散速度比离子快得多。 产生带电粒子的物理过程称为电离，是气体放电的首要前提。

光电离i W h ≥νc λν= 气体中发生电离的分子数与总分子数的比值m 称为该气体的电离度。 碰撞电离 附着：当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，而且也可能会发生电子与中性分子相结合形成负离子的情况。 电子亲合能：使基态的气体原子获得一个电子形成负离子时所放出的能量，其值越大则越易形成负离子。 电负性：一个无量纲的数，其值越大表明原子在分子中吸引电子的能力越大 带电粒子的消失1到达电极时，消失于电极上而形成外电路中的电流2带电粒子因扩散而逸出气体放电空间3带电粒子的复合 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； 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。 气体放电现象与规律因气体的种类、气压和间隙中电场的均匀度而异。 电子碰撞电离系数 α 表示一个电子沿电场方向运动1cm 的行程 所完成的碰撞电离次数平均值。 阳极的电子数应为：d a e n n α0=(1-7) 途中新增加的电子数或正离子数应为：) 1(00-=-=?d a e n n n n α(1-8) d e I I α0=(1-10)E U e x e e i e i e e λλλλα--==11 当气温不变时，式(1-14)即可改写为： E Bp Ape -=α 电场强度E 增大时， α急剧增大; P 很大或很小时， α都比较小。 在高气压和高真空下，气隙不易发生放电现象，具有较高的电气强度。 正离子的表面游离系数γ:一个正离子到达阴极,撞击阴极表面产生游离的电子数

高电压技术第一章 教案(1)

课题2014年 3 月 15日第 1 节 绪论简介什么是高电压技术 第一章气体电解质的电气强度1.1 气体中带点质的产生与消失 教案目的： 1.让学生知道开设高电压技术这门课程的目的，以及本门课程的主要内容及学习方法； 2.气体中带电粒子的产生及其迁移率和扩散，正离子和负离子的产生和消失。 重点及难点： 重点：1.高电压技术这门课程与实际生活的联系； 2.主要从哪几个方面对本门课程进行研究； 3.电介质概念的引入及其分类； 4.气体中带点质点的产生与消失。 难点：气体中带点质点产生与消失的方式。 教案内容及步骤（时间分配）： 组织教案：师生问候、填写日志、点名。（5分钟） 绪论 一、导入新课：从生活实际入手，以南方电网近几年出现的事故为例，借助线路输送容量、电压损耗和功率损耗公式说明高电压输电的优势，从而给出高压电技术的概念。(5) 二、讲授新课（15） 1.分析输送容量、电压损耗和功率损耗公式，进而引出高电压输电的优势 输送容量公式：，Z—线路波阻抗。 架空线路波阻抗：数百欧姆； 电缆线路波阻抗：几十欧姆。 电压损耗公式： 功率损耗公式： 2.高电压技术概念 高电压技术主要研究高电压、强电场下各种电气物理问题。研究高电压技术，目的是为了解决电力系统中过电压与绝缘这一对矛盾性的问题。 3.高电压技术等级的发展与提高 ●美国最早于1882年珍珠街发 电厂开始发电，仅用于照明。 ●从十九世纪末到二十世纪五 十年代，电压直线上升。 ●从二十世纪六十年代以后， 电压上升幅度加大。 ●采用750KV电压等级的有美、 苏、日、德、英、法、加、意、 中等国家。 ●二十世纪七十年代就有1500-2000KV

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。适用体积小的设备； 7.什么是电力设备的在线监测技术？ 答：电力设备的在线监测技术是一种利用运行电压来对高压设备绝缘状态进行试验的方法，它可以提高试验的真实性与灵敏性，及时发现绝缘的缺陷。 第2章电力系统的过电压及绝缘 1.什么是系统的外部过电压和内部过电压？ 答：由于雷闪引起的过电压，称为外部过电压；由于系统内部原因，如某些操作、故障引起的过电压，称为内部过电压； 2.概述发电机、变压器、电力电缆常用的绝缘材料有哪些？ 答：发电机常用的绝缘材料有：云母制品，绝缘漆和漆布； 变压器常用的绝缘材料有：变压器绝缘纸； 电力电缆常用的绝缘材料有：塑料、橡胶、油纸绝缘 3.对避雷器的基本要求是什么？ 答：1）当过电压达到一定值时，避雷器发生放电， 2）在过电压作用过去后，能够迅速切断在工频电压作用下的电弧，使系统正常运行，避免供电中断。

高电压技术(第1章)解析

《高电压技术》第3版常美生主编 第一章 电介质的极化、电导和损耗

概述 ?电介质：指具有很高电阻率（通常为 106~1019Ω·m）的材料。 ?电介质的作用：在电气设备中主要起绝缘作用，即把不同电位的导体分隔开，使之在电气上不相连接。 ?电介质的分类：按状态可分为气体、液体和固体三类。其中气体电介质是电气设备外绝缘（电气设备壳体外的绝缘）的主要绝缘材料；液体、固体电介质则主要用于电气设备的内绝缘（封装在电气设备外壳内的绝缘）。

?极化、电导和损耗：在外加电压相对较低（不超过最大运行电压）时，电介质内部所发生的物理过程。 这些过程发展比较缓慢、稳定，所以一直被用来检测绝缘的状态。此外，这些过程对电介质的绝缘性能也会产生重要的影响。 ?击穿：在外加电压相对较高（超过最大运行电压）时，电介质可能会丧失其绝缘性能转变为导体，即发生击穿现象。

第一节电介质的极化 一、电介质的极性及分类 ?分子键：电介质内分子间的结合力。 ?化学键：分子内相邻原子间的结合力。 根据原子结合成分子的方式的不同，电介质分子的化学键分为离子键和共价键两类。 原子的电负性是指原子获得电子的能力。 电负性相差很大的原子相遇，电负性小的原子的价电子被电负性大的原子夺去，得到电子的原子形成负离子，失去电子的原子形成正离子，正、负离子通过静电引力结合成分子，这种化学键就称为离子键。

电负性相等或相差不大的两个或多个原子相 互作用时，原子间则通过共用电子对结合成分子，这种化学键就称为共价键。 离子键中，正、负离子形成一个很大的键矩，因此它是一种强极性键。共价键中，电负性相同的原子组成的共价键为非极性共价键，电负性不同的原子组成的共价键为极性共价键。 由非极性共价键构成的分子是非极性分子。由极性共价键构成的分子，如果分子由一个极性共价键组成，则为极性分子；如果分子由两个或多个极性共价键组成，结构对称者为非极性分子，结构不对称者为极性分子。

高电压技术(详细版)

1.气体中带点质点的产生，激发与游离。 2.游离的方式有：碰撞游离、光游离、热游离和表面游离。 3.由碰撞银翼的游离称为碰撞游离。气体在热状态下引起的游离过程称为热游离。电子从金属电极表面逸出来的过程称为表面游离。 4.导致带点质点从游离区域消失或者削弱的过程称为去游离。去游离的方式：带点质点的扩散，带点质点的复合以及电子的附着效应。 5.汤逊放电理论认为放电起始于有效电子通过碰撞形成电子崩，通过正离子撞击阴极，不断从阴极金属表面溢出自由电子来弥补引起电子碰撞游离所需的有效电子。适用于低气压、短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象。 6.气体间隙的击穿电压UF是气体压力P和间隙距离S乘积的函数,这一规律称为巴申定律 7.流注理论认为放电起始于有效电子通过碰撞形成电子崩，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，复合过程中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。适用于大气压下，非短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象8.电子崩一个电子在电场作用下由阴极向阳极运动时，将与气体原子（或分子）碰撞，如果电场很强、电子的能量足够大时,会发生碰撞电离，使原子分解为正离子和电子,此时空间出现两个电子。这两个电子又分别与两个原子发生碰撞电离，出现4个自由电子。如此进行下去,空间中的自由电子将迅速增加，类似于电子雪崩，故名电子崩。 9.非自持放电：当外加电压较低时，只有由外界电离因素所造成的带电粒子在电场中运动而形成气体放电电流，一旦外界电离作用停止，气体放电现象即随之中断，这种放电称为非自持放电 10.U50%就是在该冲击电压作用下，放电的概率为50%。其可用来反应绝缘耐受冲击电压的能力。11.同一波形。不同幅值的冲击电压作用下，间隙上出现的电压最大值和放电时间的关系曲线称为间隙的伏秒特性曲线。伏秒特性有什么实用意义（如何利用保护设备和被保护设备间的绝缘配合）伏秒特性对设备的绝缘设计,各类绝缘间的相互配合,以及防雷保护及过电压保护与设备绝缘间的配合进行研究的基础. 12.不均匀电场可分为稍不均匀电场和极不均匀电场。稍不均匀电场中放电的特点与均匀电场中相似在间隙击穿前看不到有什么放电的迹象。极不均匀电场：若电场不均匀程度比较严重，当极间电压达到足以使气体介质发生自持放电时，气体间隙并不被击穿，只是电场强度较高处的气体发生电晕放电；进一步提高电压后，气体间隙才被击穿，这样的电场称为极不均匀电场。高压电力设备中经常遇到的是极不均匀电场，例如高压架空输电线路周围的电场，高压交流电机线棒出槽处的电场，电力变压器引线附近的电场等。属于稍不均匀电场的电场有高压静电电压表（见静电系电表两电极间的电场，阀型避雷器放电间隙中的电场等。 13.电晕放电：伴随着游离而存在的复合和反激发，发出大量的光辐射，在黑暗里可以看到在该电极周围有薄薄的淡紫色发光层，有些像日月的晕光，故称为电晕放电。 14.大气条件对气体间隙击穿电压的影响：①相对密度不同时击穿电压的影响②湿度不同时击穿电压的影响③海拔高度的影响。 15.提高气体间隙绝缘强度的方法：一是改善电场分布，使之尽量均匀。二是利用其他方法来削弱气体间隙中的游离过程。 16.改善电场分布的措施：①改变电极形状②利用空间电荷对电场的畸变作用③极不均匀电场中屏障的作用。 17.削弱游离过程的措施：①采用高气压②应用强电负性气体③采用高真空。 18.当加在绝缘子的极间电压超过一定值时常常在固体介质和空气的交界面上出现放电现象，这种沿着固体介质表面气体发生的放电称为沿面放电。当沿面放电发展成贯穿性放电时称为沿面闪络，简称闪络。 19.当大气湿度较高，或在毛毛雨、雾、露、雪等不利的天气条件下，绝缘子表面的污秽尘埃被润湿，表面电导剧增，使绝缘子的泄漏电流剧增，其结果使绝缘子在工频和操作冲击电压下的闪络电压（污闪电压）显著降低，甚至有可能使绝缘子在工作电压下发生闪络（通常称为污闪） 20.极化是电介质在电场作用下发生物理过程的一种。极化的基本形式：①电子式极化②偶子式计划 ③离子式极化④空间电荷极化 21.电介质基功能：将不同电位的导体分隔开。 22.电导电流对带均压电阻的有串联间隙的避雷器施加规定的直流电压时，流过避雷器的电流。泄漏电流对不带均压电阻的有串联间隙的避雷器施加规定的电压时，流过避雷器的电流。 23.电介质出现功率损耗的过程称为介质损耗。影响介质损耗角正切指数的因素主要有温度、频率和电压。 24.何谓小桥理论：杂质、气泡在电场作用下在电极之间逐渐排列成小桥，从而导致击穿 25.固体电介质的击穿形式有电击穿、热击穿和电化学击穿。 26.提高固体电介质击穿电压措施①改进制造工艺 ②改进绝缘设计③改善运行条件。 27.电介质的老化可分为三类：电老化、热老化和环境老化。电老化是指在电场作用下的老化，并且主要是来自于介质中的局部放电，有时也称为局部放电老化。热老化是指电介质在受热作用下所发生的劣化。 28.绝缘的缺陷通常可分为两类：一是局部性或集中性的缺陷，二是整体性或分布性的缺陷。 29.电气设备的绝缘预防性试验可分为两大类：一是非破坏性实验，二是耐压试验（破坏性试验）。30.吸收比就是加压后60s时的绝缘电阻R60’’对加压后15s的绝缘电阻R15’’的比值。 31.什么是测量介质损耗角的正接线和反接线，①正接法。正接时，桥体处于低压，操作安全方便，不受被试品对地寄生电容的影响，测量准确；但这种方法要求被试品两极均能对地绝缘②反接法的高、低压端与正接线相反，故称反接线。适用于被试品一端接地的情况，反接线时桥体处于高电位，被试品高压极连同引线的对地寄生电容与被试品并联引起测量误差

高电压技术1选择题(1)

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 1.由于光辐射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 2.解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用( )。 A.流注理论 B.汤逊理论 C.巴申定律 D.小桥理论 1．在大气条件下，流注理论认为放电发展的维持是靠（ ） A ．碰撞游离的电子 B ．光游离的光子 C ．热游离的离子 D ．表面游离的电子 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 3．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 2. 某气体间隙的击穿电压U F 与PS 的关系曲线如图1所 示 。 当 cm kpa PS ??=7601013 1053 时，U F 达最小值。当cm kpa PS ???=760 1013 1033时，击穿电压为U 0，若其它 条件不变，仅将间隙距离增大到4/3倍，则其击穿电压与U 0相比，将（ ） A. 增高 B. 降低 C. 不变 D. 不确定 6、在棒-板间隙上加一电压，棒为正极性时的击穿电压比棒为负极性时的间隙击穿 电压（ ） A 高 B 低 C 不变 D 不确定 6、在棒-板间隙上加一电压，棒为负极性时的击穿电压比棒为正极性时的间隙击穿 电压（ ） A 高 B 低 C 不变 D 不确定 2.以下四种气体间隙的距离均为10cm ，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（ ） A.棒—板间隙，棒为正极 B.棒—板间隙，棒为负极 C.针—针间隙 D.球—球间隙(球径50cm) 2．极不均匀电场中的极性效应表明（ ） A ．负极性的击穿电压和起晕电压都高

高电压技术天津大学作业答案(1)

高电压技术复习题 填空题 （一）组 1.高电压技术研究的对象主要是____________、__________和__________等。答案：电气装置的绝缘、绝缘的测试、电力系统的过电压 2. ________是表征电介质在电场作用下极化程度的物理量。 答案：相对介电常数 3.按照气体分子得到能量形式的不同，气体分子可分为_______ 、_______和 _______三种游离形式。 答案：碰撞游离、光游离、热游离 4. 工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续_____秒的耐压时间。 答案：60 5. tgδ测量过程中可能受到两种干扰，一种是_______和_______。 答案：电场干扰、磁场干扰 6.固体电介质电导包括_______电导和_______电导。 答案：表面、体积 7.极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对________的阻挡作用，造成电场分布的改变。 答案：空间电荷 8.气体放电现象包括_______和_______两种现象。 答案：击穿、闪络 9.带电离子的产生主要有碰撞电离、______、______、表面电离等方式。 答案：光电离、热电离 10、电压直角波经过串联电容后，波形将发生变化，变成波。 答案：指数 11.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为_______缺陷和____缺陷两大类。 答案：集中性、分散性 12.在接地装置中，接地方式可分为________、________、________。 答案：防雷接地、工作接地、保护接地 13.输电线路防雷性能的优劣主要用________和_________来衡量。 答案：耐压水平、雷击跳闸率 14、在极不均匀电场中，间隙完全被击穿之前，电极附近会发生，产生暗蓝色的晕光。 答案：电晕 15、冲击电压分为和。 答案：雷电冲击电压操作冲击电压 （二）组 1、固体电介质的击穿形式有、热击穿和。 答案：电击穿、电化学击穿

(word完整版)高电压技术答案总复习资料1

一、填空题（40%） 1.电介质的极化有四种基本类型，其中在电场作用下所有电介质中都存在的极化类型是 电子位移极化；由离子结合成的电介质在电场作用下还存在离子位移极化；只在极性电介质中存在的极化类型称为(偶极子)转向极化；由于两层（多层）电介质而在界面上堆积带电质点形成电矩的极化现象称为夹层介质界面极化（空间电荷极化）。 2.对于具有相同极间距（在相同电介质中）的①正极性针尖—平板电极系统、②负极性 针尖—平板电极系统、③平板—平板电极系统而言，按工频击穿电压从高到低的顺序排列为：③>②>①。 极性效应 (1).正棒---负板,分析： a.由于捧极附近积聚起正空间电荷，削弱了电离，使电晕 放电难以形成，造成电晕起始电压提高。b.由于捧极附近积聚起正空间电荷在间隙深处产生电场加强了朝向板极的电场，有利于流注发展，故降低了击穿电压 (2).负棒---正板,分析： a.捧附近正空间电荷产生附加电场加强了朝向棒端的电场 强度，容易形成自持放电，所以其电晕起始电压较低。b.在间隙深处，正空间电荷产生的附加电场与原电场方向相反，使放电的发展比较困难，因而击穿电压较高。 结论：在相同间隙下 正捧-----负板负捧-----正板 电晕起始高低 间隙击穿压低高 3.气体中带电质点的产生方式有电子或正离子与气体分子的碰撞电离、各种光辐射（光 电离）、和高温下气体中的热能（热电离）。 4.一般的，电介质极化分为以下四种基本类型：电子位移极化、离子位移极化、(偶极子) 转向极化、夹层介质界面极化（空间电荷极化）。其中(偶极子)转向极化、夹层介质界面极化（空间电荷极化）伴随着能量的损耗。 5.汤逊理论认为，碰撞游离和正离子撞击阴极造成的表面电离是形成自持放电的主 要因素。 6.雷电冲击50%击穿电压是指气隙被击穿的概率为50%的冲击电压峰值。多次施加电压 （波形1.2/50 s）中，其中半数导致击穿的电压，工程上以此来反映间隙的耐受冲击电压的特性。。

高电压技术第一版教材答案

1章气体的绝缘特性与介质的电气强度 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 rd od ■■过程，电子总数增至e个。假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（e— 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.按照系数的定义，此（e ￥f d 'd —1 ）个正离子在到达阴极表面时可撞出（e— 1）个新电子，则（e-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 r d d 极的电子，贝U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（e-1）=1或e =1。 1-3为什么棒一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。一部份电子直接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形成负离子。电子崩中的正离子逐渐 向棒极运动而消失于棒极，但由于其运动速度较慢，所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷，而在其后则是非常分散的负空间电荷。负空间电荷由于浓度小，对外电场的影响不大，而正空间电荷将使电场畸变。棒极附近的电场得 到增强，因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电。 1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的？ 答：图1-13表示雷电冲击电压的标准波形和确定其波前和波长时间的方法（波长指冲击 波衰减至半峰值的时间）。图中0为原点，P点为波峰。国际上都用图示的方法求得名义零点01。图中虚线所示，连接 P点与0.3倍峰值点作虚线交横轴于01点，这样波前时间T1、和波长T2都从01算起。