高电压技术期末考试重点及答案

高电压技术期末考试重点

1、质点的来源有两个：一是气体质点本身发生游离；二是位于气体中的金属发生表面游离。

2、气体质点游离所需的能量称为游离能。 3、金属表面游离所需的能量称为逸出功。

4、气体游离有四种：碰撞游离、光游离、热游离、表面游离。

5、带点质点的消失主要有两种形式：一是带点质点的扩散；二是带点质点的复合。

6、自持放电：放电即使取消了外界射线的作用，也能使放点靠外施电压自行维持下去。

7、自持放电的条件：气隙的放电能否维持，关键取决于阴极表面能否连续不断地释放出电子。如果在外电场作用下，这些电子产生的电子崩中的正离子向阴极移动，对阴极表面的游离作用能够代替外界射线的作用，则阴极能源源不断的释放电子。这些电子不断形成新的电子崩，使气隙维持导电状态，即达到了自持放电。

8、流注：初崩中辐射出的光子照射到主崩头部或尾部形成二次电子崩，二次电子崩头部的电子与初崩的正空间电荷汇合成为充满正负带点质点的混合通道，这个正电荷多于负电荷的混合通道。

9、棒板电极的极性效应：对棒—板电极，在棒为不同极性时，由于空间电荷对气隙的电场影响不同，从而将导致其击穿电压和电晕起始电压不同。

10、雷电冲击50%击穿电压：在多次施加电压时，击穿有时发生，有时不发生。施加电压越高，多次施加电压时气隙击穿的百分比越大。当施加n次电压，其中有半数使间隙击穿时这时对应的电压称为雷电冲击50%电压。 11、对非持续作用的电压来说，一个气隙的耐压性能就不能单一的用“击穿电压”值来表达了，而是对于某个特定的电压波形，必须用电压峰值和击穿电压时间这两者来共同表达才行，这就是该气隙在该电压波形下的伏秒特性。

12、参考大气条件被称为标准大气条件，即气压p0=101.3kPa(76mmHg)、温度θ0=20℃、绝对湿度hc=11g/m3。 13、提高气隙抗电强度的措施：

（1）改善电场分布（2）高气压的采用

（3）高真空的采用（4）高抗电强度气体的采用 14、绝缘子的污闪机理

户外绝缘子常会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘、鸟粪等污秽的污染。绝缘子污秽尘埃被润湿时，其表面电导剧增。在外加电压作用下，流过其表面的泄漏电流也剧增。由于在铁脚根部周围的电流密度最大，而该处的污秽层较薄，电阻也最大，因此该处温度最高。在较高温度作用下，铁脚周围出现了烘干带，由于烘干带电阻大，因而将承受较高的电压，这将导致该部分产生局部放电，形成沟通烘干带的局部沿面放电通道。

如果污秽较轻或表面泄漏距离较长，其余串联润湿部分的电阻较大，则局部沿面放电通道的放电电流较小。当局部沿面放电的长度增加到一定程度时，分摊到放电通道上的电压已不足以维持这样长的沿面放电，使放电熄灭。 如果绝缘子污秽严重或爬距较小，将使润湿带电导变大，则烘干带中的局部沿面放电通道电流较大，温度也较高，可达到热游离的程度，形成电弧放电。电弧通

道压降小，于是沿面电流进一步增加。由于电弧端部前方电流密度最大，使该部烘干，承担电压增高，电弧延长，如此往复发展，最后到达铁帽，形成绝缘子的污闪。 15、极化：在外电场作用下，电介质的正负电荷沿电场方向作有限的位移或转向，形成电钜。

16、电介质的极化通常有电子式极化、离子式极化、偶极子极化和夹层极化。 17、电子式极化的特点：

极化时间极短。弹性极化受温度影响小

18、电介质的电导和导体的电导有本质的区别。导体是电子性电导，即靠自由电子导电。导体的电阻具有正的温度系数。电介质是离子性电导，具有负温度系数。 19、变压器油的击穿机理

当变压器油中含有杂质和水分时，由于杂质和水分的介电常数比油的介电常数大的多，因此它们很容易沿外电场方向定向极化，并移向两极间排列成“杂质桥”。由于受潮的“杂质桥”电导大，因此流过该“杂质桥”的泄漏电流大，使得温度升高，促使水分汽化，产生气泡。由于在交流电压作用下电场强度按介质的介电常数反比分配，且气体的击穿场强又比油低得多，因此总是气泡先发生游离。这又使气泡温度升高，游离进一步发展。游离产生的带点质点在外试交变电场作用下反复撞击气泡两端，使油又分解出气体，气泡变长，向两极发展延伸，容易形成沟通两极的“气泡桥”。最后沿着“气泡桥”发生了击穿。 20、提高变压器油击穿电压的措施 （1）提高并保持油的品质（2）覆盖层 （3）采用绝缘层（4）设置极间障 21、热击穿的特点：

（1）热击穿电压随环境温度的升高按指数下降 （2）当介质厚度增加时，介质的平均击穿场强减弱 （3）当电压频率升高时，热击穿电压下降

（4）热积累需要一定的时间，当电压上升快或加压时间短时，热击穿电压升高。 22、电击穿的特点：

（1）击穿场强高，一般约为106~107V/cm，而热击穿仅为104~105V/cm(2)击穿电压与环境无关

（3）当电压作用时间很短时，作用时间越短，击穿电压越高（4）电场的均匀度对击穿电压有显著影响。 23、介质的老化：电气设备在长期运行中，其介质不可避免地要承受热的、电的、化学的和机械力的作用。在这些伊苏的作用下，介质的物理性能逐渐劣化，电气性能逐渐降低。

24、电介质的老化分为三类：电老化、热老化和受潮老化。

25、雷电放电的三个过程：先导放电过程、主放电过程和重复放电过程。 26、单支避雷针的保护范围

在高度为hx的水平面上，其保护半径rx的计算式为

{当h当hx?2/h时，rx?(h?hx)p?h?px?2/h时，rx?（1.5h?2hx)p

h避雷针的高度，m hx被保护物体的高度，m

h?避雷针的有效高度，h?=h-hx，m

p高度影响系数，是考虑到避雷针很高时rx不与针高h成正比增大而引入的一个修正系数，当hm时，p=1；当30?h?120m时，

?30p?305.5?hh。

27、对避雷器的基本要求

（1）具有较轻的绝缘自恢复能力 （2）具有平直的伏秒特性曲线

（3）具有一定通流容量，且其残压应低于被保护物的冲击耐压 28、主间隙的两个电极做成角形时为了使工频电弧在自身电动力和热气流作用下易于上升被拉长而自行熄灭。辅助间隙的作用在主间隙由于意外原因短路，保护间隙也不会引起工作母线接地而造成误动作。 29、外间隙的作用是隔离工作电压，避免产气管被流经管子的工频泄漏电流烧坏。 30、接地的三种类型：保护接地、工作接地和防雷接地。 31、接地的含义：将地面上的金属物体或电气回路的某一节点通过导体与大地相连，使该物体或节点与大地保持等电位。

32、把接地点处的电位UM与接地电流的比值定义为接地电阻R，即

R?UMI，接地电

阻越小越好。

33、雷击杆塔时耐压水平I1的计算

线路绝缘上电压的幅值U随雷电流I的增大而增大，当U等于线路绝缘串50%冲击

jLjIL?闪络电压U时，绝缘子串讲发生闪络

50%U50%L?h?(1?k)??(Rch?gt)?d?2.62.6??

式中?雷击杆塔时的耐雷水平与分流系数 Lgt杆塔等效电路电感 Rch杆塔冲击接地电阻

k导线地线间的耦合系数

U50%绝缘子串的冲击闪络电压

34、建弧率?：冲击闪络转变为稳定工频电弧的概率

% E绝缘子串的平均运行电场强度。Kv/m ??（4.5E—14）35、架空线路的防雷措

架设避雷线架设耦合地线降低杆塔的冲击接地电阻 采用中性点非直接接地系统加强线路绝缘

装设自动重合闸装设管型避雷器采用不平衡绝缘方式

36、电气设备的绝缘试验一是耐压试验。二是检查性试验。 37、吸收比K：时间为60s与15s时所测定的绝缘电阻值之比 如果绝缘良好，则此比值应大于一定值（一般为1.3~1.5）。如果低于此值，即可判断绝缘可能受潮，同样对于60s时的绝缘电阻值也有一定标准。

38、极化指数P：取绝缘体在加压后10min和1min所得的绝缘电阻值与之比值。

如绝缘良好，则此值应不小于某一定值(一般为1.5 ~2.0)

0.75K?R60/R15R10R1P?R10/R1

39、测量绝缘电阻和吸收比可以有效的发现下列缺陷： 总体绝缘质量欠佳绝缘受潮

两极间有穿透性的导电通道绝缘表面污垢 测量绝缘电阻不能发现的绝缘缺陷如下： 绝缘中的局部缺陷绝缘的老化

40、泄漏电流测量功效：用较高的直流电压来测量绝缘电阻或泄漏电流，可比使用绝缘电阻表更为有效地表现一些尚未完全贯通的集中性缺陷，能灵敏地反映瓷质绝缘的裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂、绝缘油劣化、绝缘的沿面放电炭化等。

41、介质损耗角正切值的测量功效

通过测量tan?可以有效地发现绝缘的以下缺陷： 整体受潮穿透性的导电通道

绝缘内含有气泡、绝缘分层、脱壳

绝缘老化劣化，绕组上附有油泥绝缘油脏污、老化劣化。 42、正接线与反接线的区别

正接线测试电路要求被试品两端都不接地，反接线测试电路被试品的一端F点接地，D点接高压电源。

使用西林电桥的正接线时，高压西林电桥的高压桥臂的阻抗比对应的低压桥臂阻抗大得多，所以电桥上施加的绝大部分都降落在高压桥臂上，则在低压桥臂上调节R3和C4就很安全，而且测量准确度较高。但这种方法要求被试品高低电压端均对地绝缘。

使用反接线时，即使R3和C4处于高电位。桥体位于高压侧，抗干扰能力和准确度都不如正接线，现场试验通常采用反接线试验法。 43、工频交流高压的测量

（1）球隙的测量（2）静电电压表测量 （3）电容分压器测量

（4）高精度电压互感器配低压仪表测量 （5）电容器与整流装置串联测量 44、直流耐压试验的特点 （1）设备较轻便

（2）能同时测量泄漏电流，并绘制伏安特性曲线 （3）对绝缘的损伤较小

（4）容易发现被试品设备的局部缺陷 45、直流高压的测量方法 （1）高电阻串微安表测量

（2）高电压阻分配器配低压仪表测量 （3）高点静电电压表直接测量 （4）用球隙测量直流高压 46、击穿电压Ub的计算

Ub?B?SA?Sln1ln（1?）

气隙的击穿电压与阴极材料和气体性质有关均匀电场气隙的击穿电压不仅与气

?

隙S有关，还和气体分子相对密度有关，是与S乘积的函数。只要、S的乘积不变，也不变。

???Ub