华广高电压技术复习

2012级电气1-4班、输电《高电压技术》复习资料

杜芸强 2015.1.11

考试题型：1、填空（30分，11题）

2、选择（10分，10题）

3、名称解释、简答（30分，7题）

4、计算、论述题（计算1题+论述2题，30分）

计算题估计是波动方程解，波速和波阻抗计算(有其他消息的赶紧说) 12级作业：

电晕、电子崩与汤逊理论、隧道效应 提高气体击穿电压的措施 提高沿面闪络电压的措施 气泡击穿理论

避雷线的作用（保护原理）

输电线路的防雷保护的 “四道防线”及其具体保护措施 （估计是简答题）

第一章 第一节

（1）气体放电、带电质点的产生、电离方式、电离 气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。

由于空间辐射，气体发生微弱电离产生少量带电质点。

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的过程。 电离方式：热电离，光电离，碰撞电离， 分级电离

（2）电子从电极表面逸出所需的能量（逸出功）获得途径： 正离子撞击阴极 ，光电子发射 ，强场发射 ，热电子发射 （3）附着、带电质点的消失

附着：电子与气体分子碰撞时发生附着过程而形成负离子。 带电质点的消失可能有以下几种情况： 带电质点受电场力的作用流入电极 ； 带电质点因扩散而逸出气体放电空间； 带电质点的复合。

（4）电子崩与汤逊理论、巴申定律（巴申定律不用管）

电子向阳极运动时，不断发生碰撞电离，几何级数不断增多，空间电子流急剧增大，此现象称为电子崩。

汤逊理论认为：在低气压、δd较小的条件下，二次电子的来源是正离子撞击阴极使阴极表面发生电子逸出。即汤逊理论的自持放电条件可表达为γ（e?1）=1。

γ：一个正离子撞击到阴极表面时产生出来的二次电子数 α：碰撞电离系数 d：极板距离

?d

（5）不均匀电场中的气体放电、电晕

电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式。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，大曲率电极(高场强电极)附近会有薄薄的发光层，这种放电现象称为电晕。

（6）极不均匀电场中放电的极性效应 由于高场强电极极性的不同，空间电荷的极性也不同，对放电发展的影响也就不同，这就造成了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。

（7）稍不均匀电场中的极性效应

稍不均匀场也有一定的极性效应，但不很明显。高场强电极为正极性时击穿电压稍高；为负极性时击穿电压稍低。这是因为在负极性下电晕易发生，而稍不均匀场中的电晕很不稳定。

（8）棒－板间隙的极性效应

棒为正极性时，电晕起始电压比负极性时略高； 棒为负极性时，击穿电压较正极性时为高。

第二节

（1）持续作用电压下的击穿

均匀电场的击穿特性、稍不均匀电场的击穿特点、极不均匀场的击穿特性 均匀电场：无极性效应，击穿时间短，击穿电压分散性小；

稍不均匀电场：击穿前无电晕，极性效应不明显，工频击穿电压峰值及50％冲击击穿电压几乎一致。

极不均匀电场：电场不均匀程度对击穿电压的影响减弱(由于电场已经极不均匀)，极间距离对击穿电压的影响增大。 （2）雷电冲击电压下的击穿

下行负极性雷放电3个主要阶段:先导过程，主放电过程，余光放电过程 雷电冲击电压的标准波形

伏－秒特性：它表示该气隙的冲击击穿电压与放电时间的关系。

（3）大气条件对气体击穿的影响：压力，温度，湿度，海拔高度的影响 （4）提高气体击穿电压的措施： 电极形状的改进

空间电荷对原电场的畸变作用 极不均匀场中屏障的采用 提高气体压力的作用

高真空和高电气强度气体的采用 第三节

闪络、高压绝缘子的分类

闪络：沿着整个固体绝缘表面发生的放电。

高压绝缘子的分类：a.绝缘子：如悬式绝缘子、支柱绝缘子、横担绝缘子等。 b.套筒：互感器瓷套、避雷器瓷套及断路器瓷套等。 c.套管：穿墙套管、变压器、电容器的出线套管等。 （1）均匀电场中的沿面放电 沿面闪络电压的影响因素：

a.固体绝缘材料特性：亲水性或憎水性。 b.介质表面的粗糙性。

c.固体介质与电极间的气隙大小。

沿面闪络电压低于纯空气间隙的击穿电压 （2）极不均匀电场中的沿面放电 提高滑闪放电电压的方法

a.减小C0：增大固体介质的厚度，或采用相对介电常数 较小的固体介质 b.减小?：在套管的法兰附近涂半导电漆

s

（3）污闪

由于污秽导致产生的闪络，对电力系统造成的损失最大。 （4）提高沿面放电电压的措施

屏障，屏蔽，提高表面憎水性，消除绝缘体与电极接触面的缝隙，改变绝缘体表面的电阻率，强制固体介质表面的电位分布，提高污闪电压。

第二章 第一节

有效电场强度、宏观平均电场强度

液体电介质的有效电场强度是指极板上的自由电荷以及除某极化分子以外其它极化分子形成的偶极矩共同在该分子产生的场强。

电介质中某一点的宏观电场强度，是指极板上的自由电荷以及电介质中所有极化

分子形成的偶极矩，共同在该点产生的场强。

液体电介质的介电常数

?r：

2非极性和弱极性液体电介质的介电常数：保持麦克斯韦关系?r????n 极性液体电介质的介电常数：常温下，时

?r≈3～6。低温时，

?r很小，温度升高

?r变大，继续升高，又减小。

液体电介质的损耗：

非极性和弱极性液体电介质的损耗 主要来源于电导γ，一般而言他们的γ很小，故介质损耗角正切tan?也很小。 极性液体电介质的损耗与粘度有关。

第二节

液体电介质的电导

液体电介质的离子电导

离子电导可分为本征离子电导和杂质离子电导。 液体电介质的电泳电导与华尔屯定律

在电场作用下定向的迁移构成“电泳电导”。 2 22 (2-12) 0 0r0 在n0、εr、U0、r保持不变的情况下，γη将为一常数，这一关系称为华尔屯定律。 定律表明，某些液体介质的电泳电导率和粘度虽然都与温度有关，但他们的乘积γη可能是一个与温度无关的常数。

nq8?????rn?U6?r3γ称为电泳电导率，?是液体电介质粘度。

液体电介质在强电场下的电导

液体电介质在强电场下电导有电子碰撞电离的特点。

液体介质在强电场下的电导可能是电子电导所引起的。 强极性液体电介质的加入可以使弱电场下的离子电导增加，使电子电导下降。 第三节

液体电介质的击穿

高度纯净去气液体电介质的电击穿理

1.碰撞电离开始作为击穿条件：电子在相邻两次碰撞间从电场中得到的能量大于hυ时，电子与液体相互作用时便导致碰撞电离。

2.电子崩发展至一定大小为击穿条件：液体介质层的厚度减薄时，击穿场强应增大。