高电压技术考点整理.docx

1、高电压技术考点整理1.电介质按物质形态分为：气体介质、液体介质、固体介质2.电器设备中：外绝缘：由气体介质和固体介质联合构成内绝缘：由液体介质和固体介质联合构成3.气体的电离类型：碰撞电离、光电离、热电离4.气体的放电现象有击穿和闪络两种现象。5.气体介质的电气特性一 气体放电分为：自持放电和非自持放电非自持放电：当施加电压UUc时，气隙中的电离过程仅靠外施电压就可以维持，不再需要外部电离因素。 常见气体放电形式;电晕放电、火花放电，辉光放电，电弧放电，沿面放点 电晕放电（电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式）：（名词解释）若构成气体间隙的电极曲率半径很小，或电极间距离很大，当电压升

2、到一定数值时，将在电场非常集中的尖端电极处发生局部的类似月亮晕光的光层，这时用仪表可以观测到放电电流。随着电压的升高，晕光层逐渐扩大，放电电流也增大，这种放电形式称为电晕放电。二 汤逊理论和流注理论1. 汤逊理论：放电的主要原因是电子电离，二次电子来源于正离子撞击阴极表面溢出电子，溢出电子是维持气体放电的必要条件。二次电子能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。用于低气压、短气隙pd26.66kPa.cm自持放电的条件： 流注：在正电荷区域内形成正负带电粒子的混合通道，这个电离通道称为流注。三 不均匀电场的放电附：不均匀电场分为少不均匀电场（球状电场）和极不均匀电场（棒-棒，棒-板）1. 极性

3、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不同，这就造成了不同极性的高场强电极的电晕起始电压和间隙击穿电压的不同。极性效应出现在（ D ）A均匀电场中 B稍不均匀电场中C对称的极不均匀电场中 D不对称的极不均匀电场中2. 判断极性，极性的确定：a.取决于曲率半径小的电极的极性。b.电极形状相同时，取决于不接地电极的极性。3. 棒-板比较： （负极性击穿电压大于正极性）以下四种气体间隙的距离均为10mm，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（D）A球球间隙（球径50mm） B棒板间隙（棒为负极）C 针针间隙 D棒板间隙（棒为正极）四伏秒特性：1.伏秒特性曲线（定义）：

4、由于气隙的击穿存在时延现象，因此必须将击穿电压值与放电时延联系起来确定气隙的击穿特性，这种在“电压时间”坐标平面上形成的曲线，称为伏秒特性曲线2.伏秒特性曲线的绘制方法： a.保持冲击电压波形不变，逐级升高电压使气隙击穿，记录击穿电压波形，读取击穿电压值U与击穿时间t；b.1电压不高时，击穿一般发生在波长时间；b.2电压很高时，击穿可能发生在波前时间；c.1波前击穿时，U与t均取击穿时刻的值；c.2波长击穿时，U取波峰值，t取击穿时刻的值。3.保护设备和被保护设备的伏秒特性如何配合？ 保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。这样，当有一个过电压作用于两设备时，总是保护设备先击穿，限制

5、了过电压的幅值，保护了被保护设备。五空气间隙在各种电压下的特性1.电压包括稳态电压、冲击电压冲击电压包括雷电冲击电压(伏秒特性)、操作冲击电压雷电冲击电压(伏秒特性)：雷电冲击电压的标准波形：1.2/50us操作冲击电压波形：250/2500us2.50%击穿电压（50%冲击击穿电压）：在工程实际中广泛采用击穿百分比为50%的电压来表征气隙的冲击击穿特性。（一般10次电压中有4-6次击穿）六、其他内容 1.大气条件对气隙击穿特性的影响：压力、温度、湿度、海拔海拔高度的校正：2.提高气体介质电气强度的方法： a改善电场分布：改进电极形状；利用空间电荷改善电场分布；采用屏障 b削弱和抑制气体电离：

6、采用高气压；采用高真空；采用高电气强度气体3.沿面放电：沿着固体介质和气体介质的交界面发展的气体放电现象。沿面放电分为：沿面滑闪、沿面闪络发展过程：电晕放电（外施电压升高）辉光放电（电压高过某个值）滑闪放电（再升高）闪络 沿面滑闪：沿面滑闪是具有强垂直分量绝缘结构所特有的放电形式。 4.污闪污闪：由于污秽导致的闪络划分误会等级的方法：等值盐密法（每平方厘米表面上沉积的等效氯化钠毫克数）污闪过程：积污受潮形成干区出现局部电弧电弧发展直至沿面闪络。5.防污对策：a增加爬电距离b定期或不定期清理c使用憎水性材料d使用半导体釉绝缘子和新型合成绝缘子液体和固体的电气强度一电介质的极化、电导和损耗1. 极

7、化电子式、离子式、偶极子式、夹层极化2. 液体和固体的电导类型：电子电导，离子电导，电泳电导，表面电导（固体介质特有电导） 液体和固体的电导率：随温度的升高按指数规律上升。 固体介质电导具有表面电导和体积电导 电介质的电导可分为离子电导和电子电导两种类型，当出现电子电导时电介质已被击穿。3.损耗：介质损耗角正切：交流时介质的功率损耗：求介质损耗角正切有两种情况： 在并联等值电路中在串联等值电路中（三个公式用其中两个一定可以解题）二液体介质的击穿（不考！）1.1纯净的液体击穿： 电击穿理论；气泡击穿理论1.2含杂质的液体击穿： “小桥”击穿理论2.影响液体击穿电压的因素（变压器油击穿电压的影响因

8、素）：水分和其他杂质 油温 电场均匀度 电压作用时间 油压的影响3. 提高击穿电压的方法 提高油的品质； 在绝缘设计中则可利用“油屏障”式绝缘； 改善电场分布。三固体介质的击穿 1. 固体介质的击穿的三种类型 电击穿 热击穿 电化学击穿 水树枝（电树枝）：2.累积效应：极不均匀电场中，当作用在固体介质上的电压为幅值较低或作用时间较短的冲击电压时，会在固体介质中形成局部损伤或不完全击穿，这些不完全击穿每施加一次冲击电压就向前延伸一步，随着加压次数的增加，介质的击穿电压也随之下降，这种现象称累积效应。四组合绝缘的电气强度Eav求法：利用系数：注意：利用系数C2,R1R2 B.C1C2,R1R2C.

9、C1R2 D.C1C2,R1R2冲击电压发生器的启动方式：自启动，触发启动冲击电压发生器的测量：分压器-示波器；测量球隙；分压器-峰值电压表。第三篇系统内部过电压1.过电压：电力系统中出现的对绝缘有危险的电压升高和电位差升高。2过电压分类：内部过电压和雷电过电压 内部过电压包括：暂时过电压，操作过电压（看着这么像继电保护。fuck） 雷电过电压包括：直接雷击过电压，感应雷击过电压3.电力系统正常工作下，可按集中参数元件处理；在过电压作用下，必须按分布参数元件处理。4.波传播的物理概念：波过程实质上是能量沿着导线传播的过程，即在导线周围空间储存电磁能的过程。. 线路和绕组中的波过程1.单导线波过

10、程等值电路、波动方程及其解2.波的折射与反射末端折反射的三种情况：（1）线路末端开路：=2，=1，末端电压加倍，电流变零（2）线路末端接地： =0，=-1，末端电流加倍，电压变零（3）线路末端接负载：R=Z1，则=1，=0电压和电流都无反射3.波阻抗波阻抗Z表示了线路中同方向传播的电流波与电压波的数值关系3.0分布参数线路的波阻抗与集中参数电路的电阻之间的比较（异同点）（如果不考就剁手啊）相同点：分布参数线路的波阻抗与集中参数电路的电阻有相同的量纲不同点：a.波阻抗表示向同一方向传播的电压波和电流波之间比值的大小；电磁波通过波阻抗为Z的无损线路时，其能量以电磁能的形式储存于周围介质中，而不像通

11、过电阻那样被消耗掉。b.为了区别不同方向的行波，Z的前面应有正负号。c.波阻抗的数值只和导线单位长度的电感、电容有关，而与线路长度无关。 4.波在多导线系统中的传播：K称为导线1与导线2的耦合系数，因为Z12Z11,k1. Z12随导线之间距离的减小而增大，因此两根导线越靠近，其耦合系数越大。（补充：电晕将导致耦合系数增大，耦合系数越大，线间绝缘上受的电压越小，耦合系数越大越好。） 5.冲击电晕对导线波过程产生的多方面的影响： a自波阻抗相应减少b.波速减少c.耦合系数增大d.引起波的衰减与变形. 雷电及防雷保护装置雷电放电实质上是一种超长气隙的火花放电雷云的放电过程： 先导阶段主放电和迎面先

12、导阶段余辉阶段雷电参数： 雷暴日，雷暴小时，地面落雷密度，雷电流，雷道波阻抗。防雷保护装置：避雷针，避雷线：防止直接雷击过电压避雷器：防止感应雷击过电压防雷接地：减少与大地之间的电阻值避雷器的类型：保护间隙式，排气式（放屁式），阀式，金属氧化物残压Ur：雷电流通过避雷器是在其阀片电阻上产生的压降。220kv及以下系统，避雷器冲击电流幅值5kA，330kV，10kA。金属氧化物避雷器的优点：1）可省去串联火花间隙，结构大大简单 2）由于具有极好的非线性伏安特性，保护性能优越 3）无续流、动作负载轻、能重复动作实施 保护 4）流通容量大，能制成重载避雷器 5）耐污性好接地装置工作接地，保护接地，防雷接地泄露距离：沿绝缘表面测得的两个导电零 部件之间或导电零部件与设备 界面之间的最短距离。（cm）泄露比距：外绝缘相-地之间的泄露距离与 系统最高工作电压之比，即单 位电压下绝缘子表面的泄露距 离。（cm/kV）