大学物理实验30低压气体直流放电击穿特性研究报告
大学物理实验研究报告
实验名称：低压气体直流放电击穿特性姓名：孙富学号：********* 指导教师：*******
班级：化****班实验时间：2014年04月03日
●引言
气体放电是指在电场作用下气体中发生的导电现象，是气体中的原子或分子等中性粒子因为某种激励因素的作用而发生电离产生正负带电粒子的结果。不同的工作条件下产生的气体放电现象，具有不同的放电特性，低气压气体放电是研究最早、理论最为成熟、应用最为广泛的放电现象。气体放电分为非自持放电和自持放电，从非自持放电到自持放电的过渡现象称为击穿过程。
●实验摘要
通过低气压直流辉光放电发生装置，研究了氩气的气压与击穿电压的关系，在放电极板间隙及极板材质不变的情况下，得到了氩气的帕邢曲线，给出了氩气的最小击穿电压和最佳击穿条件，并讨论最小电压的成因。
正文
一、实验目的
（1）通过实验了解低气压的实验和维持方法，掌握气体压强的测量原理方法。
（2）了解低气压气体直流击穿现象，掌握气体击穿的判定方法，研究放电条件与击穿电压的关系，体会实验探索物理规律的研究过程。
（3）探索帕邢定律的局限性。
二、 实验原理与内容
气体放电分为非自持放电和自持放电，自持放电是在没有外电离作用下可以维持放电的现象，而非自持放电是指在有外电离作用下才可以维持放电。气体首先在外电离因素的支持下可以在电场中传导电流，当电场增大到一定的程度。电流迅速增加，即使没有外界的电离作用，放电仍可以维持，此时气体从非自持放电转化为自持放电，这种现象就叫做气体的击穿，此时所需要的电场强度就是击穿场强，相应的电压就是击穿电压。
上述的这类过程就叫做汤森放电，汤森认为，气体在宇宙射线或者其它因素的影响下，本身就有一定的电离，称为剩余电离。当外加电场不够大时，点电流很小，电流密度很低，在空间的分布是均匀的，此时电流随着电压的增大是线性增加，趋于饱和。这个过程是暗放电，不发光。当电场足够大时，电子的能量越来越大，发生电子碰撞，从而电子的数量进一步提高，电流快速增加，与此同时，会产生光辐射，从而有光电效应的产生。同时也会产生离子，随着电场的增加离子的能量增加，会轰击阴极产生二次电子发射，极大的提高了阴极发射电子的速率，当阴极发射足够强时发生电子击穿，条件如下：
ad e γγ=+1
1889年帊刑经过一系列的实验发现了帊刑定律 A 和B 为实验常数，其中击穿条件可以表示为：
???? ??+=)/11ln(ln γAPd BPd
V s
这一关系说明击穿电压仅是Pd的函数，由于A、B 和γ等常数与气体种类和电极材料有关，因此研究不同气体的帕邢曲线是很有意义的。
三、实验仪器与设备
直流辉光等离子体实验装置
该装置是一台辉光放电综合实验装置，可以完成4项实验项目，本次实验内容档设定在“击穿电压测量”一档。该装置由四部分组成：（1）放电管：用于实现氩气的击穿与放电。（2）放电电源：可以提供0~1000V的可调电压输出，为放电管提供电场。（3）氩气的送气与调节系统，以及气压的测量。（4）基于二极管导通特性的击穿电压测量系统。此外，为了保持放电管的温度恒定，必须对放电实验进行冷却，装置还附带了循环水冷却系统。
四、实验方法与步骤
（1）测量两电极之间的实际距离；
（2）检查放电管与电源电极之间的连接是否可靠；电源调压旋扭是否最小位置；气体流量调节旋扭是否最小位置；
（3）打开电源开关预热，开启循环水泵，检查循环水是否正常；（4）打开真空计开关；
（5）打开机械泵进行抽气，抽真空至2~3Pa，大约需要15分钟；（6）调节减压阀，使得流量计前气压在0~1 大气压之间；
（7）调节流量计的通气流量，至放电管内气压为20Pa；
（8）实验仪的功能选择开关调至“击穿电压”测量档；
（9）打开高压电源开关；
（10）调节电压输出，快速增至250V，然后缓慢的增加电压值，至发生气体击穿，读取发生气体击穿时的电压值，然后缓慢把电压降到0V以下，为下一次测量做准备。
注意：a.增加电压的过程中，密切观察放电管电压表头和击穿电压表头的示数
b.在每个气压下，至少要重复三次测量，以三次击穿电压测量值之间的偏差不大于10%为成功测量，以得到可靠击穿电压。
c.在气压较高时，击穿前后，放电管的电压会有明显下降。接近击穿时的放电管电压为气体击穿电压。
（11）增加气体流量至30pa左右，重复（10）的测量；
（12）依次增加气体流量，每次增加10Pa左右，重复（10）直至压强调到了100pa；
（13）减小气压至20Pa，重复（10）；
（14）依次减小气压，每隔2~3Pa测量一组数据，直至3Pa ；（15）实验完毕后，调节气体流量控制旋钮至最小位置，调节电压最小值，依次关闭电压、机械泵、冷却水、电源开关。
五、实验数据与分析
d=50.0mm
六、实验结果与讨论
根据数据分析结果，绘制氩气帕邢曲线，如图所示：
由图得，曲线最低点为（700,270.33），因而气体发生击穿时最低电压为270.33V，临界气压值为14Pa。帕邢曲线在特定的气压值时，有最小的击穿电压。帕邢定律在一定气压范围有效。气压过高或过高真空中，帕邢定律不适用。
氩气压强太大或太小都不利于气体起辉，当压强较大时，放电管内中性粒子束较多，当电压较小时，已电离的粒子碰撞中性粒子，由于粒子在单位路程内碰撞的粒子束多，很难使中性粒子电离，因此必须提高极板电压，而当气体压强过小时，带电粒子碰撞中性粒子的概率大大降低，也很难起辉。
在读数过程中发现，电压值在击穿后会出现下降，当气压值较高时尤为明显，这是由于击穿后，电流电流自动增加，放电电压借助回路自动适应调整，特别是亚辉光放电模式下的伏安特性呈现负阻性，导致电压降低.另外，在气压较低时，可以观察到辉光放电发光先在阳极附近建立，随着气压的增大，击穿时辉光放电逐渐向阴极附近扩散。
七、思考题
1.击穿电压是气体从非自持放电到自持放电的击穿电压，放电的熄火则是反过程，熄灭电压为什么与击穿时的电压不同？
熄灭电压是击穿之后再减小电压，直到放电结束的那个电压，而击穿电压是放电从非自持状态过渡到自持的那个电压，熄灭电压的环境是存在了很多很多的电子离子，而击穿过程发生在电子数不断增加的过程，因而需要电压不断增高，以积累足够电荷，以至电荷产生的电场影响了外加电场，故击穿电压要高于熄灭电压。
2.简述判断击穿的原理。你对提高实验中击穿状态的判断精度还有什么建议？
气体击穿后电路中形成电流，使二极管流过的电流迅速增大，电流表示数显著增大从而判断击穿。可进行多次测量，剔除不合理数据。
3. 第一组数据为什么从20Pa开始测量？而且为什么首先向气压较高方向继续测量？
20Pa左右出现了最低击穿电压，继续向高气压方向进行是为了
减小管内气体成分的影响，并在高气压实验过程中把管内空气稀释，尽量接近真空。
4. 为什么在20Pa以上气压范围内的气压步幅大于20Pa以下气压范围的步幅？
小于20Pa时，击穿电压的变化较小，而由于气体并不是完全在真空状态下充入，气体本身会产生一定压强，为减小这些压强的作用，故在20Pa以下采取小步幅。
5. 重复测量20Pa的击穿电压，会有什么不同，什么原因？
真空机不断进行抽气，放电管内氦气浓度发生变化。每次进行击穿实验后放电管内都有剩余的已电离气体粒子。这些都会使结果发生变化。
6. 较高气压时，气压击穿后放电管电压为什么会突然下降？
这是由于击穿后电流自动增加，放电电压借助回路自动适应调整，特别是亚辉光放电模式下的伏安特性呈现负阻性导致电压降低。另外气压较低时，可以观察到辉光放电发光先在阳极附近建立，随着气压的增大击穿时辉光放电逐渐向阴极附近扩散。
7. 每次重复测量之前，为什么把电源电压调到50V以下？
在每次读取完击穿电压值后必须先调回50V以下使放电熄灭去除部分电离的粒子。
参考文献
[1]余虹，张家良，等.大学物理实验.北京：科学出版社2011：195~199
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[3] 赵永莉. 变气压直流辉光放电的数值模拟，2008
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[5]侯清润，茅卫红等.气体放电实验与帕邢定律[J]，物理实验，2004，24（1）：3~5
放电、击穿及闪络三个术语的含义
电缆故障测试和电缆预防性试验中 放电、击穿及闪络三个术语的含义 放电这是一个笼统的概念，泛指在电场作用下，绝缘材料由绝缘状态变为导电状态的跃变现象。这种跃变现象可能呈“贯通状”发生在电极间，即其中的绝缘材料完全被短接而遭到破坏，此时电极间的电压迅速下降到甚低至或接近零值；跃变现象也可能发生在电极间的局部区域，使其中的绝缘材料局部被短接，其余部分仍有良好的绝缘性能，电极间电压仍能维持一定的数值。前者称为破坏性放电，后者称为局部放电。 破坏性放电和局部放电可以发生在固体、液体、气体电介质及其组合介质中，换句话说，“放电”一词可以用于所有电介质及其组合中。 然而，放电发生在不同电介质及其组合中时又有特殊的称呼。当在气体或液体电介质中，电极间发生的破坏性放电称为火花放电，如在空气间隙、油间隙发生的破坏性放电，确切的说应该是火花放电。可见，火花放电这个词仅限用于气体和液体电介质中。 在固体电介质中发生破坏性放电时，称为击穿。击穿时在固体电介质中留下痕迹，使固体电介质永久失去绝缘性能。如绝缘纸板击穿时，会在纸板上留下一个孔。可见击穿这个词仅限用于固体电介质中。当在气体或液体电介质中沿固体绝缘表面发生破坏性放电现象，称之为闪络。常见的是沿气体与固体电介质交界面发生的闪络。如沿绝缘子串表面、沿套管表面的破坏性放电称之为闪络。所以闪络这个词仅限用于特殊条件的放电现象。 电缆做预防性试验时，由于电缆局部介质绝缘下降，导致电缆相间或对钢铠的电压迅速下降到甚低至或接近零值，这时薇安表迅速上升，该现象表明电缆存在绝缘问题，需要找出电缆绝缘故障的准确位置，快速修复电缆，电缆修复后，再次进行预防性试验，直至电缆符合运行标准即可。
大学物理刚体的转动量的研究实验报告
大学物理仿真实验报告 电子3班 实验名称：刚体的转动惯量的研究 实验简介 在研究摆的重心升降问题时，惠更斯发现了物体系的重心与后来欧勒称之为转动惯量的量。转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量，它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。 本实验将学习测量刚体转动惯量的基本方法，目的如下： 1．用实验方法验证刚体转动定律，并求其转动惯量； 2．观察刚体的转动惯量与质量分布的关系 3．学习作图的曲线改直法，并由作图法处理实验数据。 实验原理 1．刚体的转动定律 具有确定转轴的刚体，在外力矩的作用下，将获得角加速度β，其值与外力矩成正比，与刚体的转动惯量成反比，即有刚体的转动定律： M = Iβ (1) 利用转动定律，通过实验的方法，可求得难以用计算方法得到的转动惯量。 2．应用转动定律求转动惯量
如图所示，待测刚体由塔轮，伸杆及杆上的配重物组成。刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动。 设细线不可伸长，砝码受到重力和细线的张力作用，从静止开始以加速度a下落，其运动方程为mg – t=ma，在t时间内下落的高度为h=at2/2。刚体受到张力的力矩为T r和轴摩擦力力矩M f。由转动定律可得到刚体的转动运动方程：T r - M f = Iβ。绳与塔轮间无相对滑动时有a = rβ，上述四个方程得到： m(g - a)r - M f = 2hI/rt2 (2) M f与张力矩相比可以忽略，砝码质量m比刚体的质量小的多时有a< 闪络效应 摘要 目录 1闪络效应 2基本介绍 3现象分析 4机械效应 5电压产生 6绝缘子运用 展开 目录 1闪络效应 2基本介绍 3现象分析 4机械效应 5电压产生 6绝缘子运用 7现代防雷的原则 收起 闪络效应 当人体被闪电击中后,99%的电流不是通过人体导入地下，而是会以电弧的形式从人体表面穿过，导入地下，降低对人体的伤害，这就是有些人被闪电打击后还能存活的缘故，这种现象就叫闪络效应，也叫闪络现象。在高电压作用下，气体或液体介质沿绝缘表面发生的破坏性放电。其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。 闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化，损坏表面绝缘。 基本介绍 闪络效应，在高电压作用下，气体或液体介质沿绝缘表面发生的破坏性放电。其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭 化，损坏表面绝缘.沿绝缘体表面的放电叫闪络。而沿绝缘体内部的放电则称为是击穿。沿绝缘体表面的放电叫闪络。而沿绝缘体内部的放电则称为是击穿。 现象分析 1.绝缘子表面和瓷裙内落有污秽，受潮以后耐压强度降低，绝缘子表面形 成放电回路，使泄漏电流增大，当达到一定值时，造成表面击穿放电。 2.绝缘子表面落有污秽虽然很小，但由于电力系统中发生某种过电压，在 过电压的作用下使绝缘子表面闪络放电。 处理方法是：绝缘子发生闪络放电后，绝缘子表面绝缘性能下降很大，应立即更换，并对未闪络放电绝缘子进行清洁处理。 机械效应 闪电击中地面物，闪电电流产生焦耳-楞次热效应，虽然电流峰值很高，但作用时间很短，只能产生局部瞬时高温，可以使较小体积的金属熔化。 有些闪电的半峰值时间较大，则容易造成树林或木结构物的高温燃烧起 火。另一种情况是闪电流过击中物的途径中，物体的焦耳楞次热导致体内的水份剧烈蒸发，产生气体，气体膨胀的机械作用可使树木劈裂，房屋破坏，器物的爆裂、爆炸等。闪电的热效应和机械效应造成的灾祸仍非常严重，不容轻视，许多新技术设备受损，特别是微电子技术的产品，如大规模和超大规模集成电路接口和模块的损坏，归根到底，仍是闪电电流的热效应所致。 电压产生 大学物理实验报告优秀模板 大学物理实验报告模板 实验报告 一.预习报告 1.简要原理 2.注意事项 二.实验目的 三.实验器材 四.实验原理 五.实验内容、步骤 六.实验数据记录与处理 七.实验结果分析以及实验心得 八.原始数据记录栏(最后一页) 把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来，经过整理，写成的书面汇报，就叫实验报告。 实验报告的种类因科学实验的对象而异。如化学实验的报告叫化学实验报告，物理实验的报告就叫物理实验报告。随着科学事业的日益发展，实验的种类、项目等日见繁多，但其格式大同小异，比较固定。实验报告必须在科学实验的基础上进行。它主要的用途在于帮助实验者不断地积累研究资料，总结研究成果。 实验报告的书写是一项重要的基本技能训练。它不仅是对每次实验的总结，更重要的是它可以初步地培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，是科学 论文写作的基础。因此，参加实验的每位学生，均应及时认真地书写实验报告。要求内容实事求是，分析全面具体，文字简练通顺，誊写清楚整洁。 实验报告内容与格式 (一) 实验名称 要用最简练的语言反映实验的内容。如验证某程序、定律、算法，可写成“验证×××”；分析×××。 (二) 所属课程名称 (三) 学生姓名、学号、及合作者 (四) 实验日期和地点（年、月、日） (五) 实验目的 目的要明确，在理论上验证定理、公式、算法，并使实验者获得深刻和系统的理解，在实践上，掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。一般需说明是验证型实验还是设计型实验，是创新型实验还是综合型实验。 (六) 实验内容 这是实验报告极其重要的内容。要抓住重点，可以从理论和实践两个方面考虑。这部分要写明依据何种原理、定律算法、或操作方法进行实验。详细理论计算过程. (七) 实验环境和器材 实验用的软硬件环境（配置和器材）。 (八) 实验步骤 只写主要操作步骤，不要照抄实习指导，要简明扼要。还应该画出实验流程图（实验装置的结构示意图），再配以 放电管特性及选用 吴清海 放电管的分类 放电管主要分为气体放电管和半导体放电管，其中气体放电管由烧结的材料不同分为玻璃气体放电管和陶瓷气体放电管，玻璃气体放电管和陶瓷气体放电管具有相同的特性。 气体放电管主要有密封的惰性气体组成，由金属引线引出，用陶瓷或是玻璃进行烧结。其工作原理为，当加在气体放电管两端的电压达到气体电离电压时，气体放电管由非自持放电过度到自持放电，放电管呈低阻导通状态，可以瞬间通过较大的电流，气体放电管击穿后的维持电压可以低到30V以内。气体放电管同流量大，但动作电压较难控制。 半导体放电管由故态的四层可控硅结构组成，当浪涌电压超过半导体放电管的转折电压V BO时放电管开始动作，当放电管动作后在返送装置，的作用下放电管两端的电压维持在很低（约20V以下）时就可以维持其在低阻高通状态，起到吸收浪涌保护后级设备的作用。半导体放电管的保护机理和应用方式和气体放电管相同。半导体放电管动作电压控制精确，通流量较小。 放电管动作后只需要很低的电压即可维持其低阻状态，所以放电管属于开关型的SPD。当正常工作时放电管上的漏电流可忽略不计；击穿后的稳定残压低，保护效果较好；耐流能力较大；在使用中应注意放电管的续流作用遮断，在适当场合中应有有效的续流遮断装置。 气体放电管 气体放电管：气体放电管由封装在小玻璃管或陶瓷管中相隔一定距离的两个电极组成；其电气性能主要取决于气体压力，气体种类，电极距离和电极材料；一般密封在放电管中的气体为高纯度的惰性气体。放电管主要由：电极、陶瓷管(玻璃管)、导电带、电子粉、Ag-Cu 焊片和惰性气体组成。 在放电管的两电极上施加电压时，由于电场作用，管内初始电子在电场作用下加速运动，与气体分子发生碰撞，一旦电子达到一定能量时，它与气体分子碰撞时发生电离，即中性气体分子分离成电子和阳离子，电离出来的电子与初始电子在行进过程中还要不断地再次与气体分子碰撞发生电离，从而电子数按几何级数增加，即发生电子雪崩现象，另外，电离出来的阳离子也在电场作用下向阴极运动，与阴极表面发生碰撞，产生二次电子，二次电子也参加电离作用，一旦满足： r(ead-1)=1 时放电管由非自持放电过渡到自持放电，管内气体被击穿，放电管放电，此时放电电压称为击穿电压Vs。其中，r表示一个正离子轰击阴极表面而 天津理工大学中环信息学院教案首页 题目：固体、液体和组合绝缘的电气强度 讲授内容提要： 1.固体电介质的击穿特性 2.液体电介质的击穿特性 教学目的：掌握固体液体电击穿、热击穿理论 教学重点：理解影响固体液体击穿电压的因素及提高击穿电压的方法教学难点：理解各种电场在不同电压下的击穿电压 采用教具和教学手段：多媒体及板书 授课时间：2014年9月1日授课地点：新教学楼1108 教室注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。 第四章 固体、液体和组合绝缘的电气强度 本次课主要内容： 1. 固体电介质的击穿特性 2. 液体电介质的击穿特性 固体电介质击穿的机理 气、固、液三种电介质中，固体密度最大，耐电强度最高。 固体电介质的击穿过程最复杂，且击穿后是唯一不可恢复的绝缘。 普遍规律：任何介质的击穿总是从电气性能最薄弱的缺陷处发展起来的，这里的缺陷可指电场的集中，也可指介质的不均匀性。 1. 固体电介质击穿特性的划分 2. 电击穿 电击穿理论建立在固体电介质中发生碰撞电离基础上，固体电介质中存在少量传导电子，在电场加速下与晶格结点上的原子碰撞，从而击穿。 3. 热击穿 由于介质损耗的存在，固体电介质在电场中会逐渐发热升温，温度 10-1 1 101 102 103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012时间（μs ） 500450400350300250200150100500击穿电压为一分钟耐压的百分比数（％） 升高导致固体电介质电阻下降，电流进一步增大，损耗发热也随之增大。在电介质不断发热升温的同时，也存在一个通过电极及其它介质向外不断散热的过程。如果同一时间内发热超过散热，则介质温度会不断上升，以致引起电介质分解炭化，最终击穿，这一过程称为电介质的热击穿过程。 影响固体介质击穿电压主要因素 电压的作用时间 温度 电场均匀度和介质厚度 电压频率 受潮度的影响 机械力的影响 多层性的影响 累积效应的影响 提高电介质击穿电压的方法 改进绝缘设计如采取合理的绝缘结构，使各部分绝缘的耐电强度能与共所承担的场强有适当的配合；改善电极形状及表面光洁度，尽可能使电场分布均匀，把边缘效应减到最小；改善电极与绝缘体的接触状态，消除接触处的气隙或使接触处的气隙不承受电位差。 改进制造工艺清除固体电介质中残留的杂质、气泡、水分等 改善运行条件注意防潮，加强散热冷却等。 固体电介质的老化 篇一：大学物理实验报告1 图片已关闭显示，点此查看 学生实验报告 学院：软件与通信工程学院课程名称：大学物理实验专业班级：通信工程111班姓名：陈益迪学号：0113489 学生实验报告 图片已关闭显示，点此查看 一、实验综述 1、实验目的及要求 1．了解游标卡尺、螺旋测微器的构造，掌握它们的原理，正确读数和使用方法。 2．学会直接测量、间接测量的不确定度的计算与数据处理。 3．学会物理天平的使用。 4．掌握测定固体密度的方法。 2 、实验仪器、设备或软件 1 50分度游标卡尺准确度=0.02mm 最大误差限△仪=±0.02mm 2 螺旋测微器准确度=0.01mm 最大误差△仪=±0.005mm 修正值=0.018mm 3 物理天平 tw-0.5 t天平感度0.02g 最大称量 500g △仪=±0.02g 估读到 0.01g 二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析） 1、实验内容与步骤 1、用游标卡尺测量圆环体的内外径直径和高各6次； 2、用螺旋测微器测钢线的直径7次； 3、用液体静力称衡法测石蜡的密度； 2、实验数据记录表 （1）测圆环体体积 图片已关闭显示，点此查看 （2）测钢丝直径 仪器名称：螺旋测微器(千分尺)准确度=0.01mm估读到0.001mm 图片已关闭显示，点此查看 图片已关闭显示，点此查看 测石蜡的密度 仪器名称：物理天平tw—0.5天平感量： 0.02 g 最大称量500 g 3、数据处理、分析 （1）、计算圆环体的体积 1直接量外径d的a类不确定度sd ,sd=○ sd=0.0161mm=0.02mm 2直接量外径d的b类不确定度u○ d. ud,= ud=0.0155mm=0.02mm 3直接量外径d的合成不确定度σσ○ σd=0.0223mm=0.2mm 4直接量外径d科学测量结果○ d=(21.19±0.02)mm d = 5直接量内径d的a类不确定度s○ 电晕放电气体介质在不均匀电场中的局部自持放电。最常见的一种气体放电形式。在曲率半径很小的尖端电极附近，由于局部电场强度超过气体的电离场强，使气体发生电离和激励，因而出现电晕放电引。发生电晕时在电极周围可以看到光亮，并伴有咝咝声。电晕放电可以是相对稳定的放电形式，也可以是不均匀电场间隙击穿过程中的早期发展阶段。 低压气体中显示辉光的气体放电(空气中的电子大概在1000对/cm,由于高压放电现象在低气压状态下会产生辉光现象）现象，即是稀薄气体中的自激导电现象。 滑闪放电是绝缘表面气体热电离引起的，沿着绝缘表面的不稳定的树枝状放电，它并没有贯穿两极。如果滑闪贯穿两极就称为闪络。 闪络是指固体绝缘子周围的气体或液体电介质被击穿时，沿固体绝缘子表面放电的现象。（当在气体或液体电介质中沿固体绝缘表面发生破坏性放电现象，称之为闪络。）其放电时的电压称为闪络电压。发生闪络后，电极间的电压迅速下降到零或接近于零。闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化，损坏表面绝缘。 电弧是一种气体放电现象，电流通过某些绝缘介质（例如空气）所产生的瞬间火花。电弧放电是气体放电中最强烈的一种自持放电。当电源提供较大功率的电能时，若极间电压不高（约几十伏），两极间气体或金属蒸气中可持续通过较强的电流（几安至几十安）,并发出强烈的光辉,产生高温（几千至上万度），这就是电弧放电。电弧是一种常见的热等离子体（见等离子体应用）。 电弧放电最显著的外观特征是明亮的弧光柱和电极斑点。 当高压电源的功率不太大时，高电压电极间的气体被击穿，出现闪光和爆裂声的气体放电现象。火花放电时，碰撞电离并不发生在电极间的整个区域内，只是沿着狭窄曲折的发光通道进行，并伴随爆裂声。 第5章电介质的击穿气体电介质的击穿 液体电介质的击穿 固体电介质的击穿 ?电介质的击穿 介质发生击穿时，通过介质的电流剧烈地增加，通常以介质伏安特性斜率趋向于∞（即dI/dU=∞）——击穿发生的标志。 ?击穿电压 ?击穿场强： 电介质的击穿场强是电介质的基本电性能之一，它决定了电介质在电场作用下保持绝缘性能的极限能力。 5.1 气体电介质的击穿 ?正常气体中的载流子(离子和电子)在外电场作用下迁移，形成电流电流随电压增加而增加 电离产生的载流子来不及复合，全部到达电极 气体中出现碰撞电离，载流子浓度增大，电流不再保持恒定而迅速上升载流子数剧增，气体中的电流无限增大(dI/dU→∞)——丧失绝缘性能。 气体击穿（气体放电）：气体由绝缘状态变为良导电 状态的过程。 击穿场强：均匀电场中击穿电压与气体间隙距离之比. 击穿场强反映了气体耐受电场作用的能力，即气体的电气强度。 平均击穿场强：不均匀电场中击穿电压与间隙距离之 比称 ?气体发生击穿时除电流剧增外，通常还伴随有发光及发热等现象。 5.1.1 均匀电场中气体击穿的理论 1.气体击穿的汤逊（Townsend）理论 电子崩形成过程(电子倍增过程)（1）电子崩与电流倍增 外界电离因子在阴极附近产生了一个初始电子，如果空间电场强度足够大，该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离，产生一个新的电子，初始电子和新电子继续向阳极运动，又会引起新的碰撞电离，产生更多的电子。 α 如电离系数为，则从阴极出发的一个电子，行经单位距离后增加为2α个电子。类似雪崩似地发展，这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩。 第41卷第5期：1481-1487 高电压技术V ol.41, No.5: 1481-1487 2015年5月31日High V oltage Engineering May 31, 2015 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.2015.05.009 SF6中绝缘子表面电荷积聚及其对直流GIL 闪络特性的影响 张博雅1,2，王强1,2，张贵新1,2，李金忠3 （1. 清华大学电机工程与应用电子技术系，北京100084； 2. 清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点试验室，北京100084； 3. 中国电力科学研究院，北京100192） 摘 要：随着中国特高压直流输电工程建设进程的逐渐加快，直流气体绝缘输电线路(GIL)的需求日益迫切，对GIL在特高压直流下一些关键问题的研究显得至关重要。因此针对直流电压下GIL中盆式绝缘子表面电荷积聚问题展开研究，建立了一套基于静电探头法的表面电荷测量系统，研究了在SF6气体环境中，不同电压幅值和电压极性反转情况下绝缘子表面电荷的积聚规律。同时，在特高压直流GIL试验单元上进行了直流闪络试验，研究了绝缘子表面电荷积聚对直流闪络特性的影响。研究结果表明：在0.5 MPa的SF6中，绝缘子表面主要积聚与所加直流电压极性相反的电荷，这种电荷分布将增大绝缘子表面与中心电极间的局部场强，并将进一步导致绝缘子闪络；GIL中盆式绝缘子的直流耐受电压仅为交流耐受电压的64%左右。该研究为GIL中盆式绝缘子在直流电压下闪络电压下降提供了一种可能的解释。 关键词：表面电荷；绝缘子；SF6；气体绝缘；GIL；特高压直流；闪络；静电探头 Surface Charge Accumulation on Insulators in SF6 and Its Effects on the Flashover Characteristics of HVDC GIL ZHANG Boya1, 2, WANG Qiang1, 2, ZHANG Guixin1, 2, LI Jinzhong3 (1. Department of Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 2. State Key Laboratory of Control and Simulation of Power System and Generation Equipment, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 3. China Electric Power Research Institute, Beijing 100192, China) Abstract：As the process of UHVDC power transmission projects accelerates in China, the demand for DC gas insulated transmission lines (GIL) is increasing. Thus it is very necessary to investigate the key issues of GIL under UHVDC vol-tage. Focusing on the surface charge accumulation phenomenon of GIL insulator under DC voltage, we established a surface charge measurement system based on an electrostatic voltmeter. Moreover, we studied the surface charge accu-mulation patterns in SF6 under different voltage amplitudes and under polarity reversal conditions. Meanwhile, we experimentally studied the flashover in a UHVDC GIL test unit in order to study the influence of surface charge accumu-lation on the flashover characteristics of the GIL insulator. The results show that, in SF6 at 0.5 MPa, the most accumulated charges on the insulator surface are those with the opposite polarity of the applied voltage, which can enhance the electric field between the electrode and insulator surface and even leads to flashover on the insulator. The flashover experiments show that the maximum withstand voltage of GIL insulator under DC voltage is just 64% of that under AC voltage. The study can give a possible explanation for the reduction of DC flashover voltage of GIL insulator. Key words：surface charge; insulator; SF6; gas insulated; GIL; UHVDC; flashover; electrostatic probe 0引言 我国地域辽阔，风电、水电等可再生资源主要 ——————— 基金资助项目：国家重点基础研究发展计划(973计划) (2014CB239502)。Project supported by National Basic Research Program of China (973 Program) (2014CB239502).集中在西部和北部，而负荷中心集中在东部和南部，能源储备和电力负荷的分布极不均衡，因此必然需要能源和电力的跨区域、大规模流动[1]。特高压直流输电方式是目前世界上电力大国实现远距离、大容量输电和电网互联的重要手段之一，能够实现大 U 2 I 2 大学物理实验报告答案大全（实验数据及思考题答案全包括） 伏安法测电阻 实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算；进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理 根据欧姆定律， R = U ，如测得 U 和 I 则可计算出 R 。值得注意的是，本实验待测电阻有两只， 一个阻值相对较大，一个较小，因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式，以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只，0～5mA 电流表 1 只，0－5V 电压表 1 只，0～50mA 电流表 1 只，0～10V 电压表一 只，滑线变阻器 1 只，DF1730SB3A 稳压源 1 台。 实验步骤 本实验为简单设计性实验，实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时，可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的，并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量，记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大，可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大，应分析原因并重新测量。 数据处理 (1) 由 U = U max ? 1.5% ，得到 U 1 = 0.15V , U 2 = 0.075V ； (2) 由 I = I max ? 1.5% ，得到 I 1 = 0.075mA , I 2 = 0.75mA ； (3) 再由 u R = R ( 3V ) + ( 3I ) ，求得 u R 1 = 9 ? 101 &, u R 2 = 1& ； (4) 结果表示 R 1 = (2.92 ± 0.09) ?10 3 &, R 2 = (44 ± 1)& 光栅衍射 实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。 (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长 实验方法原理 接触网绝缘子闪络分析及预防措施 摘要：本文介绍了绝缘子闪络产生的特点和危害，分析了导致闪络的环境、季节因素，针对闪络提出了具体的预防措施。 关键词：绝缘子；闪络特点；因素；防治措施。 0引言 随着电气化铁路向高速性、稳定性、安全性发展，对接触网的运行提出了越来越高的要求。但由于目前环境污染日益严重，对供电设备尤其是绝缘子的产生的越来越大恶劣影响，因此确保牵引供电系统持续稳定供电，杜绝绝缘子闪络的研究势在必行。电气化绝缘子闪络是导致电气化铁路跳闸故障的主要原因之一，严重时会造成接触网断线，影响铁路运输。供电部门可分析绝缘子闪络原因制定清扫周期，更换新型材料的绝缘子等有效手段遏制因闪络引起的跳闸中断供电。 1、绝缘子闪络的特点 闪络主要有污闪、雾闪、覆冰等几种情况，受外界作用，其中包括雨、露、霜、雾、风等气候影响，或者是粉尘、废气、自然盐碱，灰尘，鸟粪，等污秽的污染，绝缘子被污染的过程一般是渐进的，但有时也可能是急速的。 1.1污闪的原因分析 附着在绝缘子普通的污层在干燥状态下一般不导电，出现疾风骤雨绝缘子将被冲刷干净。但在环境污染较为严重的区段，临近污染源较近，空气中所含化学原料，工厂附近弥漫的碳粉、水泥粉、酸、碱性、金属性等化工物质附着在绝缘子，长时间积污形成结块，粘着力强，不易被雨水冲刷干净，残留表面，在遇到毛毛雨、雾、露等天气时，绝缘子表面附着这部分污质将被水分所湿润，电导大大增强，进而导致泄露电流增加。当泄露电流电场强度已足以引起表面空气的碰撞电离时，在铁帽周围即开始电晕放电或辉光放电，出现蓝紫色细线，由于此时泄露电流较大，电晕或辉光放电很易直接转变为由明亮通道的电弧，在雾、露天气下，污层湿度不断增加，泄露电流也随之变大，在一定电气下能维持局部长度也不断增加，一旦局部电弧达到某一临界长度时，弧道温度很高，弧道进一步伸长就不再需要更高的电压，自动延伸至贯通两级，造成绝缘子放电闪络 1.2雾（湿）闪的原因分析 在长时间的浓雾（潮湿）天气下，瓷绝缘子的表面逐渐形成一层水膜，复合绝缘子由于其憎水性能的丧失，表面也会形成水膜，由于绝缘子场强分布的不均匀，同时绝缘子表面覆有杂质，加之雾水的成分复杂，在绝缘子的端部将是先形成电晕和局部电弧放电，由于空气湿度的增加，空气击穿场强将明显降低，进而造成绝缘子端部瓷裙间飞弧击穿，一旦第一片裙边被击穿，第二片裙边讲授更高的电压，重复出现刚才的过程，由于交流电压过零点时电弧要熄灭，所以在这种 气体介质击穿-正文 气体介质在电场作用下发生碰撞电离而导致电极间贯穿 性放电的现象。气体介质击穿与很多因素有关，其中主要的影 响因素为作用电压、电极形状、气体的性质及状态等。气体介 质击穿常见的有直流电压击穿、工频电压击穿、冲击电压击穿、 高气压电击穿、高真空电击穿、负电性气体击穿。 直流电压击穿直流电压作用下的气体介 质击穿。可分为以下两种。 ①在电极间电场是均匀的情况下,气压低于1大气压（约0.1兆帕）时,间隙击穿电压服从于帕邢定律。对于空气介质，击穿电压U b可按经验公式 进行计算。式中d为电极间距离(cm)，δ为空气相对密度。一般情况下,空气介质击穿电压也可近似地用30kv/cm的击穿场强来估计。对于稍不均匀电场，如两球电极的间隙，当电极距离d与球直径D之比d/D＜1/4时，可看作均匀电场，超过此限度时就不能这样考虑了。 ②在极不均匀电场的情况下，如棒－板电极的间隙，击穿场强E b 大为降低,并且还会出现极性效应,即正极性棒对负极性板的间隙击穿 电压小于相反极性的情形，如图1所示。引起极性效应的原因是由于正离子比电子运动慢很多,在间隙中形成正极性空间电荷,改变了电场分 布而引起不同的放电发展过程。在 0.3～3m电极间距离范围内，棒对板间隙的平均击穿场强E b分别约为：正极性棒电极时，E+≈4.5kV/cm；负极性棒电极时，E-≈10kV/cm。 工频电压击穿工频交流电压作用下的气 体介质击穿。在均匀电场(见不均匀电场)的间隙 中，工频击穿电压和直流击穿电压相等。在极不均匀电场的间隙中（如棒－板间隙），击穿总是发生在棒电极处于正极性的状态，因而交流击穿电压幅值与正极性棒对负极性板间隙的直流击穿电压相近。棒－板空气间隙的交流平均击穿场强为Eа≈4.8kV/cm，与上述E+很接近。为提供高电压输电线或变电所空气间隙距离的设计依据，近年来很多人研究长空气间隙的工频击穿电压(见长间隙击穿)。图2为1～ 10m间隙距离的击穿电压曲线。图中,曲线1、2是棒-棒电极间隙，上棒电极均为5m，下棒电极分别为6m及3m，两者的击穿电压稍有差异。这是因为曲线2的下棒电极短，大地的影响大。曲线3是棒-地间隙的击穿电压,它比棒-棒间隙的数值低许多,并且有“饱和”的趋势。这些试验是在室内进行的，后来由户外试验说明，并未出现“饱和”现象。“饱和”现象是由于试验室墙的影响引起的。进行长间隙的试验需要很大的试验室，投资很多。因此许多人在研究用理论模型计算或试验模拟来代替实际尺寸的试验。 冲击电压击穿冲击电压作用下的气体介质击穿现象。冲击电压可分两类：一类是雷电冲击电压，其标准波形为1.2/50，是模拟雷闪放电时造成的雷电过电压；一类是操作冲击电压，标准波形为 250/2500或波前时间为2000～3000的衰减振荡波，为模拟开关操作或系统故障时产生的操作过电压(见过电压)。不同电极形状空气间隙的雷电冲击击穿电压如图3 所示。由于冲击击穿电压有随机分散性，一般 大学物理实验课程设计实验报告北方民族大学 大学物理实验（设计性实验） 实验报告 指导老师：王建明 姓名：张国生 学号：XX0233 学院：信息与计算科学学院 班级：05信计2班 重力加速度的测定 一、实验任务 精确测定银川地区的重力加速度 二、实验要求 测量结果的相对不确定度不超过5% 三、物理模型的建立及比较 初步确定有以下六种模型方案： 方法一、用打点计时器测量 所用仪器为：打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带，找出起始点0，数出时间为t的p点，用米尺测出op的距离为h，其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，将所测代入即可求得g. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个（n取 50―100）水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半径为r的玻璃杯，内装适当的液体，固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转，这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面重力加速度的计算公式推导如下： 取液面上任一液元a，它距转轴为x，质量为m，受重力mg、弹力n.由动力学知： ncosα-mg=0（1） nsinα＝mω2x（2） 两式相比得tgα=ω2x/g，又tgα=dy/dx，∴dy=ω2xdx/g， ∴y/x=ω2x/2g.∴g=ω2x2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出，将转台转速ω代入即可求得g. 电缆闪络性高阻故障的查找 唐文波 2006年10月，接到电仪部调度命令，为二期总变至码头变电所一条新敷设的6kV电缆线路进行直流高压试验。我们首先详细地了解了电缆的情况，总变至码头电缆全长约2600m，为交联聚乙烯电缆，型号为ZRA-YJV-6/10-3*95。中间有一处接头，在试验前的绝缘测试中，用2500V绝缘摇表检查发现C相绝缘电阻与其他两项差距较大，A相与B为∞，C相为120MΩ，为了进一步确定问题，又采用5kV电压测量C相绝缘，发现出现绝缘电阻值波动现象，根据以上现象可判断此电缆出现闪络性高阻绝缘故障。 为了及时通电，必须立即进行故障点的查找。首先施工单位把电缆中间头打开。经分段测试绝缘电阻，判断故障段为总变馈出柜至1100m处，为了快速准确找出故障点，我们使用了先进的HT-TC2002型电缆故障测试仪。 测试过程如下： 一、用直流高压闪络测试法，进行故障点距离的粗测 测试原理：在直流高压的作用下，使高阻故障点发生闪络放电，形成瞬间短路电弧，从而产生来回反射波。故障点到测试端的距离为L= 1/2 vT (v--电波在电缆中的传波速度)。测试线路如图1所示。首先对电缆C相进行测试： 1.打开笔记本电脑，进入测试系统主界面，选择脉冲法。 2. 打开前端电源、按“复位”（前端与计算机连接同脉冲法）。 3. 选工作方式与参数： 由主界面菜单栏“测试方式”中选“冲闪”出现该方式对话框，选择频率为25MH 、介质选择为“聚氯乙烯电缆” 4.按图1接线，并检查无误后，接通电源，缓慢升压，当电压升至约8kV 时，听到有规律的"嗒、嗒、嗒"的放电声，毫安表指针有规律地摆动。 图1 5.此时按下采集按钮，出现图2的冲闪波形，t 1为故障点闪络放电后 形成的一次反射波，t 2为二次反射波，t 3为三次反射波，依次循环。 则故障点的距离L=v(t 2-t 1)/2=v(t 3-t 2)/2=v(t 4-t 3)/2=…。按"采样/ 保持"键，使仪器处于"保持状态"，降压、断开调压器电源、放电。⑤通过波形处理，游标定位起始端点，游标移动设定游标于T2两端， 则计算出故障点为640m 。 For the things that have been done in a certain period, the general inspection of the system is also a specific general analysis to find out the shortcomings and deficiencies 大学物理实验报告优秀正 式版 大学物理实验报告优秀正式版 下载提示：此报告资料适用于某一时期已经做过的事情，进行一次全面系统的总检查、总评价，同时也是一次具体的总分析、总研究,找出成绩、缺点和不足，并找出可提升点和教训记录成文，为以后遇到同类事项提供借鉴的经验。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 大学物理实验报告模板 实验报告 一.预习报告 1.简要原理 2.注意事项 二.实验目的 三.实验器材 四.实验原理 五.实验内容、步骤 六.实验数据记录与处理 七.实验结果分析以及实验心得 八.原始数据记录栏(最后一页) 把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来，经过整理，写成的书面汇报，就叫实验报告。 实验报告的种类因科学实验的对象而异。如化学实验的报告叫化学实验报告，物理实验的报告就叫物理实验报告。随着科学事业的日益发展，实验的种类、项目等日见繁多，但其格式大同小异，比较固定。实验报告必须在科学实验的基础上进行。它主要的用途在于帮助实验者不断地积累研究资料，总结研究成果。 实验报告的书写是一项重要的基本技能训练。它不仅是对每次实验的总结，更重要的是它可以初步地培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达 一起GIS闪络故障原因分析 发表时间：2018-09-18T21:52:32.063Z 来源：《基层建设》2018年第24期作者：莫松[导读] 摘要：GIS设备全封闭结构导致故障检查相对复杂，应联合多种手段以快速准确判断出故障原因，保证设备安全。本文介绍了一起某变电站GIS闪络故障，针对气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）开展现场交接试验过程中出现击穿的问题，通过采用多种测试方式，查找故障点，判断故障原因，最终发现故障原因，可为防止类似事故的发生和处理提供借鉴。 广东电网有限责任公司湛江廉江供电局广东湛江 524000 摘要：GIS设备全封闭结构导致故障检查相对复杂，应联合多种手段以快速准确判断出故障原因，保证设备安全。本文介绍了一起某变电站GIS闪络故障，针对气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）开展现场交接试验过程中出现击穿的问题，通过采用多种测试方式，查找故障点，判断故障原因，最终发现故障原因，可为防止类似事故的发生和处理提供借鉴。关键词：GIS；故障原因；导电杆；故障分析引言 近年来，随着电力工业的快速发展，气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）以其结构紧凑、占地空间小、操作简单以及安全可靠性高等优点在变电站中得到了广泛的应用。但GIS在应用中也存在一系列的问题，例如当GIS出现故障时，事故影响范围大且处理周期长，严重影响着变电站的安全稳定运行。因此，对于GIS必须要求严格开展交接试验，以发现潜在故障并及时整改，同时开展带电检测技术，在投运后采用带电检测的方式定位故障点，判断故障类型，以确保设备安全稳定运行。本文以某变电站气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）闪络故障为例，从故障经过、故障查找、故障分析等方面进行了介绍，可为之后的交接试验及现场安装提供了经验。 1.GIS内部常见缺陷分析 GIS是封闭式设备，其内部由于安装或运行过程中产生的气泡、金属颗粒等杂质会导致GIS设备试验及运行过程中出现缺陷，颗粒的跳动以及固体材料的微小振动会发出超高频或超声波信号，因此在不停电检修的前提下，通过采用检测超声波与超高频信号的方式观测GIS内部缺陷类型及缺陷的严重程度[1]。 GIS内部缺陷中，经常出现的缺陷类型包括电晕放电、悬浮放电、自由金属颗粒放电、空穴放电、沿面放电等放电现象。每种内部缺陷都有相应的测量特征。不同的放电类型所产生的原因不同，当在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时，由于空气游离就会产生电晕放电现象；悬浮电位则是由于在运输或运行过程中，导体或绝缘子等与其他的金属构件接触不良，导致电位悬浮，与周边的部位形成电位差，产生放电；空穴放电则是由于设备内部产生气泡或其他杂质，在正常运行过程中产生局部放电；沿面放电是固体绝缘表面金属颗粒对绝缘表面、固体绝缘表面脏污或固体绝缘表面其他异物引起的放电。图1为GIS内部缺陷位置的示意图。图1GIS绝缘缺陷位置 如图1所示，在GIS壳体、导体上均易出现由毛刺造成的电晕放电；在导体上易出现由于机械松动造成的悬浮放电；在盆式绝缘子、导体或壳体上易于出现气泡或杂质造成的空穴放电。不同的因素产生的局放形式不同，但不同类型的局部放电都会对GIS的绝缘造成破坏，同时，放电产生的气体或热效应，有的使局部绝缘腐蚀、电导增加，导致了绝缘性能下降，在严重的局放作用下，甚至会造成绝缘击穿。 2.设备情况 本次被试设备为某公司生产的500kVGIS，主要技术参数如下所示：设备额定电压：550kV，额定频率；50Hz，工频1min耐受电压：740kV，在周围空气温度为20℃时的气体压力（相对值），断路器室：0.5MPa，其他气室：0.4MPa。所开展的交接试验项目具体包括：SF6气体微水与纯度测试、主回路绝缘试验及超声波局放测试等。 3.试验过程及故障点查找 3.1试验步骤 交接试验首先对充入GIS内部气室的SF6气体开展微水及纯度测试，以气室为单位，对每个气室分别检测，检测结果无异常，具备主回路绝缘试验条件。 主回路绝缘试验包括三个步骤[2]：老练、主回路对地耐压、局部放电测量，首先进行老练试验，试验的加压程序为：0→Um/3（550/3=318kV）持续5min→Um（550kV）持续3min；主回路对地耐压加压程序为：Um（550kV）→Uf（740kV）持续1min；耐压试验结束后，将试验电压降至1.1Um/3（349kV）后进行局部放电测量，局部放电测量结束后电压降至零。整体加压程序如图2所示。图2GIS主回路绝缘试验加压程序示意图 放电特性（discharge characteristic）是指在切断供电电流后，二次场电位差（△U2）随放电时间（t）的变化关系：当充电一定时间后断电，二次场电位差（△U2）随时间缓慢衰减，开始较快，以后逐渐减慢，最后趋于零。放电特性和极化体的物质成分、离子扩散等因素有关。[1] 气体放电英文名称：gas discharge 定义： 气体中流通电流的各种形式的统称。包括电晕放电、辉光放电、电弧放电、火花放电等。所属学 科： 电力（气体放电一级学科）；高电压技术（二级学科） :干燥气体通常是良好的绝缘体，但当气体中存在自由带电粒子时，它就变为电的导体。这时如在气体中安置两个电极并加上电压，就有电流通过气体，这个现象称为气体放电。 干燥气体通常是良好的绝缘体，但当气体中存在自由带电粒子时，它就 气体放电 变为电的导体。这时如在气体中安置两个电极并加上电压，就有电流通过气体，这个现象称为气体放电。依气体压力、施加电压、电极形状、电源频率的不同，气体放电有多种多样的形式。主要的形式有暗放电、辉光放电、电弧放电、电晕放电、火花放电、高频放电等。20世纪70年代以来激光导引放电、电子束维持放电等新的放电形式，也日益受到人们的重视。 气体放电的基本物理过程气体放电总的过程由一些基本过程构成，这些基本过程是：激发、电离、消电离、迁移、扩散等。基本过程的相互制约决定放电的具体形式和性状。 编辑本段激发 现象 荷能电子碰撞气体分子时，有时能导致原子外壳层电子由原来能级跃迁 到较高能级。这个现象，称为激发；被激发的原子，称为受激原子。要激发一个原子，使其从能级为E1的状态跃迁到能级为E m的状态,就必须给予(E m-E1)的能量；这个能量所相应的电位差设为eV e，则有 eVe＝Em－E1 电位V e称为激发电位。实际上，即使电子能量等于或高于激发能量，碰撞未必都能引起激发，而是仅有一部分能引起激发。引起激发的碰撞数与碰撞总数之比，称为碰撞几率。 原因 受激发后的原子停留在激发状态的时间很短暂（约为10-6秒），便从能量为Em的 气体放电 状态回复到能量为E1的正常状态,并辐射出能量为hv（h为普朗克常数；v为辐射频率）的光量子。气体放电时伴随有发光现象，主要就是由于这个原因。在某些情况下，受激原子不能以辐射光量子的形式自发回到正常状态,这时便称为处于亚稳状态,处于亚稳状态的原子称为亚稳原子。亚稳原子可以借助两种过程回复到正常状态：一是由电子再次碰撞或吸收相应的光量子,升到更高的能级,然后从这个能级辐射出光量子而回到常态。另一是通过与电子碰撞将能量转化为电子的动能,它本身回到常态。亚稳原子的寿命约为10-4～10-2秒；由于它寿命较长,在放电中常常起重要的作用。 基态时 当受激原子尚未回到基态时，如受到电子的再次碰撞就可能转入更高的激发态。这种由多次碰撞往高能级激发的现象称为累积（逐次）激发。 电离电子与原子碰撞时，若电子能量足够高，还会导致原子外壳层电子的脱落，使原子成为带正电荷的离子。与激发的情况类似，电子的动能必须达到或大于某一数值eVi，碰撞才闪络效应
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