最新高电压工程第二版答案,林福昌

高电压工程第二版答案1到11章25

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1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空；1-2答：自持放电的5

条件是式（1-9），物理意义；1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间6

隙；1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒；1-5答：冲击特点见7

P23：①当冲击电压很低时；1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于；8

1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—；1-8答：影

1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空间碰撞电离。②正离子12

碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。汤逊理论是在气压较低，Pd 13

值较小的条件下的放电基础上建立起来的，因此这一理论可以较好地解释低气14

压，短间隙中的放电现象，对于高气压，长间隙的放电现象无法解释（四个方15

面大家可以看课本P9）。流注理论认为：。。。（P11最下面），该理论适用于高气16

压长间隙的放电现象的解释。

1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义为：当一个电子从阴极发出19

向阳及运动的过程中，发生碰撞电离，产生正离子，在正离子到达阳极后，碰20

撞阴极再次产生电子，只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩，21

进而出现自持放电现象。因此该式为自持放电的条件。

1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙内的流注一旦形成，放24

电将达到自持的成都，间隙就被击穿；极不均匀场放电特点：P13下侧。

1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒—板，棒--棒，正极性27

棒—板。其中板--板之间相当于均匀电场，因此其击穿电压最高，其余三个的28

原因见P20图1-20以及上面的解析。

1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时。。。②随着电压的升高。。。

③随着电压继续升高。。。④最后。。。用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿

特性，但是工程上为方便起见，通常用平均伏秒特性或者50％伏秒特性来表示33

气体间隙的冲击穿特性。

1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于（P23最下面）并且通过36

伏秒特性，可以进一步对保护间隙进行改进设计，从而更好地保护电气设备的37

绝缘。

1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—P20，包括均匀场，稍不均40

匀场，极不均匀场的放电特点。（2）雷电冲击电压作用下的特点：同1-5题。（3）41

操作冲击电压作用下的特点：P25第二段：研究表明。。。。正极性操作冲击电压42

击穿电压较负极性下要低得多。

1-8答：影响气体间隙击穿的主要因素为气体间隙中的电场分布，施加电压45

的波形，气体的种类和状态等.

1-9答：提高间隙击穿电压的措施：一,改善电场的分布：①②③二，削弱48

活抑制电离过程①②③具体内容见P28。

1-10答：纯空气间隙形成的电场接近于均匀电场，其击穿电压较高。由于51

沿面电位分布不均匀；固体介质与电极接触不良，存在小间隙；固体介质表面52

具有一定的粗糙度等因素，使表面的电场发生了畸变，因此其击穿电压明显下53

降，而且，当其表面潮湿污染时，沿面放电电压会更低。

1-11答：SF6气体为电负性气体，容易附着电子形成负离子，不容易被电56

场加速，电离能力大为下降，因此其起着阻碍放电的作用，所以其具有较高的57

绝缘强度。

高电压工程（第二章）参考答案

1.一般电介质的电导主要是离子电导，而导体的电导依靠自由电子导电，62

同时电介质中的

自由电子数量很少，自由电子电导通常都非常微弱；并且电介质电导率比65

导体电导率低很多。

介质损耗角正切作为表征介质损耗程度的物理量；温度、外施电压频率及68

外施电压的改变都会引起绝缘介质损耗角正切的变化（详课本P48-49）。

异同点：

相同点：气体放电中的汤逊理论、液体电介质的电击穿理论以及固体电介73

质的电击穿理论具有相似之处，都是建立在碰撞电离的基础之上，三者在击穿74

过程都会产生电子崩，当电子崩发展到足够强，都会导致电介质的击穿；三者75

的击穿过程都有环境温度、电压作用时间、电场的均匀程度等有密切关系；

不同点：在工程中，气体的击穿过程通常用流注理论，工程液体电介质用78

气泡击穿理论来解释，而对于固体则还可以用热击穿理论和电化学击穿理论解79

释；一般固体电介质的击穿场强比液体的击穿场强高，液体的击穿场强又比气80

体的击穿场强要高；

影响液体电介质击穿的主要因素（见课本P50—课本非常之详细）

固体电介质的电击穿和热击穿的区别（见课本P53--课本非常之详细）

对于固体电介质和薄层空气串联：由于固体电介质的介电常数比空气的介87

电常数大，所以根据各层电介质中的电场强度与介电常数成反比的关系，可知88

薄层空气电介质所承受的场强较大，其更容易击穿；

对于纸和油层串联：由于纸的介电常数比油层的介电常数大，故根据各层91

电介质中的电场强度与介电常数成反比的关系，可知油层所承受的电场强度较92

大，其更容易击穿。2.3.4.5.6.

2014/11/22

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第四章

100

根据书上95页“二、绝缘电阻和吸收比的测量”这一节的内容。可以解答101

1、2小题。

102

103

这一小结的第一段加上第二段的第一句话。

104

105

这一节说到吸收比K越大吸收现象越明显，但后面又说必须R和K两者结106

合起来才能具体判定。所以本题建议组织答案如下：

107

108

答：⑴一般情况下，K值越大表示吸收现象越明显，当绝缘性能良好时，K 109

值应远大于1，当绝缘受潮时K值会变小，一般认为当K<1.3时，就可判断绝缘110

可能受潮。所以，正常情况下，我们可以认为A的绝缘状况更好。

111

112

⑵但是某些特殊的材料，可能K<1.3，但是它的阻值R很高，此时就不能单113

纯的依靠K值得大小来判断，还需要依靠极化指数作为另一个判据。

114

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综上，一般情况下，我们可以认为A的绝缘性能比B好，但是如果是哪些116

特殊材料，还需另作评价。

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3.书上没有，问的度娘：

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答：被测的绝缘材料是有一定的电容的，如果加交流电压，就会出现交流121

的电容电流，这样就分不清有无泄漏电流及多少了。加直流电压，不会产生电122

容电流，测得的就是泄漏电流了，即使它很小，也没有问题

123

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4.书上99页4.2.2节小标题

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答：屏蔽、倒相法、采用角差法测量。

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5书上97页4、2节第5行。

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答：分布性的绝缘缺陷。

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6.书上98页最后一段，和99页第一段，比较笼统。

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答：正接法一般应用于实验室内的测试材料及小设备，实现样品的对地绝135

缘。而在实际中，绝大多数电气设备的金属外壳是直接放在接地底座上的，这136

时就要用反接法。

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第五章；1.答：在图5-2中，可以得到串级变压器输出电压；定电流为I2，139

则装置的额定实验容量为3U2I2；2.自耦调压器:是一种自耦变压器，通过调节140

炭刷在；次侧的输出电压；移圈式调压器：通过改变短路线圈与前两个线圈之141

间的；电动发电机组：这种设备通过调节发电机的励磁调节发；3.；4.直流耐

《高电压工程》习题答案完整版

《高电压工程》习题答案第一章 1. 解释绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、tan δ的基本概念。为什么可以用这些参数表征绝缘介质的特性? 绝缘电阻：电介质的电阻率很大，只有很小的泄漏电流（一般以 μA 计）流过电介质，对应的电阻很大，称为绝缘电阻。绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。绝缘电阻值的大小常能灵敏的反映绝缘情况，能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污，以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷。吸收比：吸收比K 定义为加上直流电压后60s 与15s 时的绝缘电阻值之比。即s s R R K 1560=。若绝缘良好，比值相差较大；若绝缘裂化、受潮或有缺陷，比值接近于1，因此绝缘实验中可以根据吸收比K 的大小来判断绝缘性能的好坏。泄漏电流：流过电介质绝缘电阻的纯阻性电流，不随时间变化，称为泄漏电流。泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下，流经绝缘部分的电流，因此，它是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一。 tan δ ：介质损耗因数是在交流电压作用下，电介质中电流的有功分量与无功分量的比值。即C R I I = δtan 。tan δ是反映绝缘介质损耗大小的特征参数。

2. 为什么一些电容量较大的设备如电容器、电力电缆等经过直流高压实验后，要用接地棒将其两极间短路放电长达5-10min? 因为容型设备的储存电荷较多，放电实质是一个RC电路，等效的公式为U（1-e T），其中时间常数T=R*C ，电容越大，放电的时间越长。为了操作安全以及不影响下一次试验结果，因此要求电容要充分放电至安全程度，时间长达5-10min。 3. 试比较气体、液体、固体电介质的击穿场强大小及绝缘恢复特性。固体电介质击穿场强最大，液体电介质次之，气体电介质最小；气体电介质和液体电介质属于自恢复绝缘，固体电介质属于非自恢复绝缘。 4. 何谓电介质的吸收现象?用电介质极化、电导过程的等值电路说明出现此现象的原因。为什么可以说绝缘电阻是电介质上所加直流电压与流过电介质的稳定体积泄漏电流之比? （1）一固体电介质加上直流电压U，如图1-1a所示观察开关S1合上之后流过介质电流i的变化情况。电流从大到小随时间衰减，最终稳定于某一数值，此现象称为“吸收现象”。如图1-1b所示。图1-1 直流电压下流过电介质的电流

电一高电压工程基础往年试卷答案

高电压一、填空题(每空1分，共40分) 1.气体放电与气体压强及气隙长度的乘积pd 有关，pd 值较小时气体放电现象可用__汤逊理论_____进行解释；pd 值较大时，一般用__流注理论___进行解释。 2.按照外界能量来源的不同，游离可分为碰撞游离、___光游离____、热游离和表面游离等不同形式。 3.SF6气体具有较高的电气强度的主要原因之一是____强电负_______性。 4.在极不均匀电场中，空气湿度的增加会____提高____空气间隙击穿电压。 5.电晕放电一般发生在曲率半径较____小___的电极表面附近。 6.通常用____等值附盐密度_____来表征绝缘子表面的污秽度。 7.形成表面污闪的必要条件是___局部放电____的产生，流过污秽表面的____泄漏电流____足以维持一定程度的热游离是闪络的充分条件。 8.对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是__改善（电极附近的）电场分布_____。 9.当绝缘油干净时，改善电场均匀程度能使持续电压作用下的击穿电压__提高______。 10.电介质的绝缘电阻随温度上升而____降低______。 11.变压器油做工频耐压试验时的加压时间通常为__1min_______。 12.测量微小的局部放电的方法是__电脉冲法（电测法）___。 13静电电压表中屏蔽电极的作用是消除___边缘效应______影响。 14.用平衡电桥法测量试品的tg δ时，若试品一极接地，则只能采用__反____接法，调节元件将处在_____高______电位。 15.工频耐压试验时，当试品的电容为C (u F)，试验电压为U (kV)，则工频试验变压器的容量S (kV ·A)应不小于___2310CU ω-?____。 16.对变压器绕组做雷电冲击试验，除了要做全波试验，一般还要做___雷电阶段波___试验。 17.己知单位长度导线的电容和电感分别为C 。和Lo ，则波在导线上的传播速度 _____ 18.电力架空线路上雷电行波的传输速度为___3?108m/s______。 19.电力电缆上雷电行波的传播速度为___1.5?108m/s ________。 20.行波经过并联电容或串联电感后能____降低______(抬高、降低)波的陡度。 21.交压器绕组间过电压的传递含两个分量，即__静电分量_和_电磁耦合分量_____。 22.接地装置的冲击系数α =__Ri/R____，当火花效应大于电感效应时，α 将__>1_____。 23.雷击塔次数与雷击线路次数的比值称为__击杆率_______。 24.当导线受到雷击出现冲击电晕以后，它与其它导线间的耦合系数将____增大_____。 25.避雷针的保护范围是指具有___0.1%____左右____雷击____概率的空间范围。 26.发电厂大型电网的接地电阻值除了与当地土质情况有关外，主要取决于_接地网的面积。 27·电气设备的基本冲击绝缘水平(BIL)与避雷器残压Ur 的关系为__BIL=（1.25~1.4）Ur__。 28.我国35-220kV 电网的电气设备绝缘水平是以避雷器_____5_____kA 下的残压作为绝缘配合的设计依据。 29.设变压器的激磁电感和对地杂散电容为100mH 和1000pf ，则当切除该空载变压器时，设在电压为100kV 、电流为10A 时切断，则变压器上可能承受的最高电压为__141.4kV_______。 30.导致非线性谐振的原因是铁芯电感的____饱和______性。

高电压工程第二版答案-林福昌讲解学习

高电压工程第二版答案1到11章25 -------------------------------------------------------------------------------- 1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空；1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义；1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙；1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒；1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时；1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于；1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—；1-8答：影 1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空间碰撞电离。②正离子碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。汤逊理论是在气压较低，Pd值较小的条件下的放电基础上建立起来的，因此这一理论可以较好地解释低气压，短间隙中的放电现象，对于高气压，长间隙的放电现象无法解释（四个方面大家可以看课本P9）。流注理论认为：。。。（P11最下面），该理论适用于高气压长间隙的放电现象的解释。 1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义为：当一个电子从阴极发出向阳及运动的过程中，发生碰撞电离，产生正离子，在正离子到达阳极后，碰撞阴极再次产生电子，只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩，进而出现自持放电现象。因此该式为自持放电的条件。 1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙内的流注一旦形成，放电将达到自持的成都，间隙就被击穿；极不均匀场放电特点：P13下侧。 1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒—板，棒--棒，正极性棒—板。其中板--板之间相当于均匀电场，因此其击穿电压最高，其余三个的原因见P20图1-20以及上面的解析。 1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时。。。②随着电压的升高。。。③随着电压继续升高。。。④最后。。。用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿特性，但是工程上为方便起见，通常用平均伏秒特性或者50％伏秒特性来表示气体间隙的冲击穿特性。 1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于（P23最下面）并且通过伏秒特性，可以进一步对保护间隙进行改进设计，从而更好地保护电气设备的绝缘。 1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—P20，包括均匀场，稍不均匀场，极不均匀场的放电特点。（2）雷电冲击电压作用下的特点：同1-5题。（3）操作冲击电压作用下的特点：P25第二段：研究表明。。。。正极性操作冲击电压击穿电压较负极性下要低得多。 1-8答：影响气体间隙击穿的主要因素为气体间隙中的电场分布，施加电压的波形，气体的种类和状态等. 1-9答：提高间隙击穿电压的措施：一,改善电场的分布：①②③二，削弱活抑制电离过程①②③具体内容见P28。

高电压工程基础-第08章习题答案

第8章习题 8.1 直流电源合闸于L-C 电路，电容C 上电压会比电源高吗？为什么？如果电源是交流，电容C 上电压会发生什么变化，它与哪些因素有关？解： 1）直流电源合闸于L-C 电路，电容C 上电压会比电源高。因为，如图所示 C 假定一个无穷大直流电源对集中参数的电感、电容充电，且t=0-，i=0, u c =0。在t=0时合闸：()()()()dt t i C dt t di L t u t u E c L ?+=+=1 ，即()()E t u dt t u d LC c c =+22，解为()()01cos c u t E t ω=- ，0ω= C 上的电压可达到2E 。也可以这样理解，当电容上电压为E 时，回路中电流达最大值，电感中电流不能突变，继续给电容充电，使得电容上电压达到2E 。 2）如果电源是交流，在15-16个周波后，暂态分量可认为已衰减至零，电容电压的幅值为 2 022 0C U E ωωω =-，0ω为回路的自振角频率。此时电容电压与回路自振角频率和电源频率有关，可见电容上电压在非常大的范围内变化。 8.2 什么是导线的波速、波阻抗？分布参数的波阻抗的物理意义与集中参数电路中的电阻有何不同？解：波阻抗：在无损均匀导线中，某点的正、反方向电压波与电流波的比值是一个常数Z ，该常数具有电阻的量纲Ω，称为导线的波阻抗。波速：平面电磁波在导线中的传播速度，0 01C L ±=ν，波速与导线周围介质有关，与导线的几何尺寸及悬挂高度无关。波阻抗虽然与电阻具有相同的量纲，而且从公式上也表示导线上电压波与电流波的比值，但两者的物理含义是不同的： 1) 波阻抗表示只有一个方向的电压波和电流波的比值，其大小只决定于导线单位长度的电

高电压工程答案(清华大学版)

高电压工程课后答案 1.1空气作为绝缘的优缺点如何？答：优点：空气从大气中取得，制取方便，廉价，简易，具有较强的自恢复能力。缺点：空气比重较大，摩擦损失大，导热散热能力差。空气污染大，易使绝缘物脏污，且空气是助燃物当仿生电流时，易烧毁绝缘，电晕放电时有臭氧生成，对绝缘有破坏作用。 1.2为什么碰撞电离主要是由电子而不是离子引起？答：由于电子质量极小，在和气体分子发生弹性碰撞时，几乎不损失动能，从而在电场中继续积累动能，此外，一旦和分子碰撞，无论电离与否均将损失动能，和电子相比，离子积累足够造成碰撞电离能量的可能性很小。 1.5负离子怎样形成，对气体放电有何作用？答：在气体放电过程中，有时电子和气体分子碰撞，非但没有电离出新电子，碰撞电子反而别分子吸附形成了负离子，离子的电离能力不如电子，电子为分子俘获而形成负离子后电离能力大减，因此在气体放电过程中，负离子的形成起着阻碍放电的作用。 1.7非自持放电和自持放电主要差别是什么？答：非自持放电必须要有光照，且外施电压要小于击穿电压，自持放电是一种不依赖外界电离条件，仅由外施电压作用即可维持的一种气体放电。 1.13电晕会产生哪些效应，工程上常用哪些防晕措施？答：电晕放电时能够听到嘶嘶声，还可以看到导线周围有紫色晕光，会产生热效应，放出电流，也会产生化学反应，造成臭氧。工程上常用消除电晕的方法是改进电极的形状，增大电极的曲率半径。 1.14比较长间隙放电击穿过程与短间隙放电放电击穿过程各有什么主要特点？答：长时间放电分为先导放电和主放电两个阶段，在先导放电阶段中包括电子崩和流注的形成和发展过程，短间隙的放电没有先导放电阶段，只分为电子崩流注和主放电阶段。 2.1雷电放电可分为那几个主要阶段？答：主要分为先导放电过程，主放电过程，余光放电过程。 2.4气隙常见伏秒特性是怎样制定的？如何应用伏秒特性？答：制定的前提条件是①同一间隙②同一波形电压③上升电压幅值。当电压较低时击穿发生在波尾，取击穿时刻t1作垂线与此时峰值电压横轴的交点为1，当电压升高时，击穿也发生在峰值，取击穿时刻的值t2作垂线与此时峰值电压横轴的交点为2，当电压进一步升高时，击穿发生在波前，取此时击穿时刻t3作垂线与击穿电压交点为3，连接123 应用：伏秒特性对于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性有重要意义，如果一个电压同时作用于两个并联气隙s1和s2上，若某一个气隙先击穿了，则电压被短接截断，另一个气隙就不会击穿。 2.7为什么高真空和高压力都能提高间隙的击穿电压？简述各自运用的局限性？答：在高气压条件下，气压增加会使气体密度增大，电子的自由行程缩短，削弱电离工程从而提高击穿电压，但高气压适用于均匀电场的条件下而且要改进电极形状，点击应仔细加工光洁，气体要过滤，滤去尘埃和水分在高真空条件下虽然电子的自由行程变得很大，但间隙中已无气体分子可供碰撞，故电离过程无从发展，从而可以显著提高间隙的击穿电压，但是在电气设备中气固液等几种绝缘材料往往并存，而固体液体绝缘材料在高真空下会逐渐释放出气体，因此在电气设备中只有在真空断路器等特殊场合下才采用高真空作为绝缘。 2.8什么是细线效应？

《高电压工程》(专)习题一二三解读

《高电压工程》习题一、二、三一、选择题： 1、流注理论未考虑 B 的现象。 A．碰撞游离B．表面游离C．光游离 D．电荷畸变电场 2、先导通道的形成是以 C 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 。A．自持放电B．非自持放电 C．电弧放电D．均匀场中放电 4、气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为 C 。 A. 碰撞游离 B. 光游离 C. 热游离 D. 表面游离 5、以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件 D A. 大雾 B. 毛毛雨 C. 凝露D. 大雨气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是 B 。 6、SF 6 A．无色无味性B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性 7、冲击系数是 B 放电电压与静态放电电压之比。 A．25% B．50% C．75% D．100% 8、在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面 A 有很大关系 A．粗糙度 B．面积 C．电场分布D．形状 9、雷电流具有冲击波形的特点： C 。 A．缓慢上升，平缓下降 B．缓慢上升，快速下降C．迅速上升，平缓下降D．迅速上升，快速下降10、在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压 A 。 A．小 B．大 C．相等 D．不确定 11、下面的选项中，非破坏性试验包括 A D E G ，破坏性实验包括 B C F 。 A. 绝缘电阻试验 B. 交流耐压试验 C. 直流耐压试验 D. 局部放电试验 E. 绝缘油的气相色谱分析 F. 操作冲击耐压试验 G. 介质损耗角正切试验 H. 雷电冲击耐压试验 12、用铜球间隙测量高电压，需满足那些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度 ABCD A. 铜球距离与铜球直径之比不大于0.5 B. 结构和使用条件必须符合IEC的规定 C. 需进行气压和温度的校正 D. 应去除灰尘和纤维的影响 13、交流峰值电压表的类型有__ABC__ A. 电容电流整流测量电压峰值 B. 整流的充电电压测量电压峰值 C. 有源数字式峰值电压表 D. 无源数字式峰值电压表 14、关于以下对测量不确定度的要求，说法正确的是__A__ A. 对交流电压的测量，有效值的总不确定度应在±3％范围内

高电压工程答案(清华大学版)

高电压工程课后答案 1.1 空气作为绝缘的优缺点如何？答：优点：空气从大气中取得，制取方便，廉价，简易，具有较强的自恢复能力。缺点：空气比重较大，摩擦损失大，导热散热能力差。空气污染大，易使绝缘物脏污，且空气是助燃物当仿生电流时，易烧毁绝缘，电晕放电时有臭氧生成，对绝缘有破坏作用。 1.2 为什么碰撞电离主要是由电子而不是离子引起？答：由于电子质量极小，在和气体分子发生弹性碰撞时，几乎不损失动能，从而在电场中继续积累动能，此外，一旦和分子碰撞，无论电离与否均将损失动能，和电子相比，离子积累足够造成碰撞电离能量的可能性很小。 1.5 负离子怎样形成，对气体放电有何作用？答：在气体放电过程中，有时电子和气体分子碰撞，非但没有电离出新电子，碰撞电子反而别分子吸附形成了负离子，离子的电离能力不如电子，电子为分子俘获而形成负离子后电离能力大减，因此在气体放电过程中，负离子的形成起着阻碍放电的作用。 1.7 非自持放电和自持放电主要差别是什么？答：非自持放电必须要有光照，且外施电压要小于击穿电压，自持放电是一种不依赖外界电离条件，仅由外施电压作用即可维持的一种气体放电。 1.13 电晕会产生哪些效应，工程上常用哪些防晕措施？答：电晕放电时能够听到嘶嘶声，还可以看到导线周围有紫色晕光，会产生热效应，放出电流，也会产生化学反应，造成臭氧。工程上常用消除电晕的方法是改进电极的形状，增大电极的曲率半径。 1.14 比较长间隙放电击穿过程与短间隙放电放电击穿过程各有什么主要特点？答：长时间放电分为先导放电和主放电两个阶段，在先导放电阶段中包括电子崩和流注的形成和发展过程，短间隙的放电没有先导放电阶段，只分为电子崩流注和主放电阶段。 2.1 雷电放电可分为那几个主要阶段？答：主要分为先导放电过程，主放电过程，余光放电过程。 2.4 气隙常见伏秒特性是怎样制定的？如何应用伏秒特性？答：制定的前提条件是①同一间隙②同一波形电压③上升电压幅值。当电压较低时击穿发生在波尾，取击穿时刻 t1 作垂线与此时峰值电压横轴的交点为 1，当电压升高时，击穿也发生在峰值，取击穿时刻的值 t2 作垂线与此时峰值电压横轴的交点为 2，当电压进一步升高时，击穿发生在波前，取此时击穿时刻 t3 作垂线与击穿电压交点为 3，连接 123 应用：伏秒特性对于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性有重要意义，如果一个电压同时作用于两个并联气隙 s1 和 s2 上，若某一个气隙先击穿了，则电压被短接截断，会击穿。 2.7 为什么高真空和高压力都能提高间隙的击穿电压？简述各自运用的局限性？答：在高气压条件下，气压增加会使气体密度增大，电子的自由行程缩短，而提高击穿电压，但高气压适用于均匀电场的条件下而且要改进电极形状，光洁，气体要过滤，滤去尘埃和水分在高真空条件下虽然电子的自由行程变得很大，但间隙中已无气体分子可供碰撞，故电离过程无从发展，从而可以显著提高间隙的击穿电压，但是在电气设备中气固液等几种绝缘材料往往并存，而固体液体绝缘材料在高真空下会逐渐释放出气体，空断路器等特殊场合下才采用高真空作为绝缘。 2.8 什么是细线效应？答；当导线直径很小时，导线周围容易形成比较均匀的电晕层，另一个气隙就不削弱电离工程从点击应仔细加工因此在电气设备中只有在真电压增加，电晕层逐渐扩大，

高电压工程答案(清华大学版)

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高电压工程课后答案空气作为绝缘的优缺点如何答：优点：空气从大气中取得，制取方便，廉价，简易，具有较强的自恢复能力。缺点：空气比重较大，摩擦损失大，导热散热能力差。空气污染大，易使绝缘物脏污，且空气是助燃物当仿生电流时，易烧毁绝缘，电晕放电时有臭氧生成，对绝缘有破坏作用。为什么碰撞电离主要是由电子而不是离子引起答：由于电子质量极小，在和气体分子发生弹性碰撞时，几乎不损失动能，从而在电场中继续积累动能，此外，一旦和分子碰撞，无论电离与否均将损失动能，和电子相比，离子积累足够造成碰撞电离能量的可能性很小。负离子怎样形成，对气体放电有何作用答：在气体放电过程中，有时电子和气体分子碰撞，非但没有电离出新电子，碰撞电子反而别分子吸附形成了负离子，离子的电离能力不如电子，电子为分子俘获而形成负离子后电离能力大减，因此在气体放电过程中，负离子的形成起着阻碍放电的作用。非自持放电和自持放电主要差别是什么答：非自持放电必须要有光照，且外施电压要小于击穿电压，自持放电是一种不依赖外界电离条件，仅由外施电压作用即可维持的一种气体放电。电晕会产生哪些效应，工程上常用哪些防晕措施答：电晕放电时能够听到嘶嘶声，还可以看到导线周围有紫色晕光，会产生热效应，放出电流，也会产生化学反应，造成臭氧。工程上常用消除电晕的方法是改进电极的形状，增大电极的曲率半径。比较长间隙放电击穿过程与短间隙放电放电击穿过程各有什么主要特点答：长时间放电分为先导放电和主放电两个阶段，在先导放电阶段中包括电子崩和流注的形成和发展过程，短间隙的放电没有先导放电阶段，只分为电子崩流注和主放电阶段。雷电放电可分为那几个主要阶段答：主要分为先导放电过程，主放电过程，余光放电过程。气隙常见伏秒特性是怎样制定的如何应用伏秒特性答：制定的前提条件是①同一间隙②同一波形电压③上升电压幅值。当电压较低时击穿发生在波尾，取击穿时刻t1作垂线与此时峰值电压横轴的交点为1，当电压升高时，击穿也发生在峰值，取击穿时刻的值t2作垂线与此时峰值电压横轴的交点为2，当电压进一步升高时，击穿发生在波前，取此时击穿时刻t3作垂线与击穿电压交点为3，连接123 应用：伏秒特性对于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性有重要意义，如果一个电压同时作用于两个并联气隙s1和s2上，若某一个气隙先击穿了，则电压被短接截断，另一个气隙就不会击穿。为什么高真空和高压力都能提高间隙的击穿电压简述各自运用的局限性答：在高气压条件下，气压增加会使气体密度增大，电子的自由行程缩短，削弱电离工程从而提高击穿电压，但高气压适用于均匀电场的条件下而且要改进电极形状，点击应仔细加工光洁，气体要过滤，滤去尘埃和水分在高真空条件下虽然电子的自由行程变得很大，但间隙中已无气体分子可供碰撞，故电离过程无从发展，从而可以显著提高间隙的击穿电压，但是在电气设备中气固液等几种绝缘材料往往并存，而固体液体绝缘材料在高真空下会逐渐释放出气体，因此在电气设备中只有在真空断路器等特殊场合下才采用高真空作为绝缘。什么是细线效应

高电压技术习题与答案.(DOC)

第一章气体放电的基本物理过程一、选择题 1) 流注理论未考虑 B 的现象。 A ．碰撞游离 B ．表面游离 C ．光游离 D ．电荷畸变电场 2) 先导通道的形成是以 C 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 。 A ．自持放电 B ．非自持放电 C ．电弧放电 D ．均匀场中放电 4) 气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为 C 。 A.碰撞游离 B.光游离 C.热游离 D.表面游离 5) ___ B ___型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。 A.电工陶瓷 B.钢化玻璃 C.硅橡胶 D.乙丙橡胶 6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？D A.大雾 B.毛毛雨 C.凝露 D.大雨 7) 污秽等级II 的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km 地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为 C 2/cm mg 。 A .≤0.03 B.>0.03~0.06 C.>0.06~0.10 D.>0.10~0.25 8) 以下哪种材料具有憎水性？A A . 硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D 金属二、填空题 9)气体放电的主要形式：辉光放电、电晕放电、刷状放电、火花放电、电弧放电。 10)根据巴申定律，在某一PS 值下，击穿电压存在极小（最低）值。 11)在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压提高。 12)流注理论认为，碰撞游离和光电离是形成自持放电的主要因素。 13)工程实际中，常用棒－板或棒－棒电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。 14)气体中带电质子的消失有扩散、复合、附着效应等几种形式 15)对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是改善(电极附近)电场分布。 16)沿面放电就是沿着固体介质表面气体中发生的放电。 17)标准参考大气条件为：温度C t 200=，压力=0b 101.3 kPa ，绝对湿度30/11m g h = 18)越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越__低____ 19)等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上____NaCl ______含量的一种方法 20)常规的防污闪措施有：增加爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题 21) 简要论述汤逊放电理论。答∶当外施电压足够高时，一个电子从阴极出发向阳极运动，由于碰撞游离形成电子崩，则到达阳极并进入阳极的电子数为e as 个(α为一个电子在电场作用下移动单位行程所发生的碰撞游离数；s 为间隙距离)。因碰撞游离而产生的新的电子数或正离子数为(e as -1)个。这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．若1个正离子撞击阴极能从阴极表面释放r 个(r 为正离子的表面游离系数)有效电子，则(e as-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，

《高电压工程基础(第2版)》第13章习题答案

第13章习题 13-1 试述电弧接地过电压产生的机理及限制措施。通常情况下，电弧电流在过零点时，电弧自动熄灭；同时，由于电动力和热空气的作用，接地电弧被拉长，在几秒内能自行熄灭；但由于电弧中电流相对比较大时，弧道燃烧充分，或故障点恢复电压速度大于绝缘的恢复强度时，电弧再次重燃，这种间歇性弧光（接地）引起的电磁暂态过程会产生较高的过电压。限制措施：中性点直接接地；中性点经小电阻接地；中性点经消弧线圈接地。 13-2 合空载线路时，为什么会出现过电压？如何限制？线路是由电感、电容组成，变压器本身也是感性的，合闸时根本原因是电容、电感的暂态振荡，其振荡电压叠加在稳态电压上所致。限制措施：降低工频电压升高；断路器装设并联电阻；控制合闸相位；消除线路上的残余电荷；装设避雷器。 13-3 330kV，260MVA的变压器空载励磁电流 I0为 1% I H，高压侧绕组每相对地电容 C = 5000pF。求切除空载变压器的预期最大过电压倍数。解： 22 330 =133.39H 1%3142601% N U L S ω == ???? ，C=5000pF，回路振荡频率为195Hz f==，因此切除空载变压器的预期最大过电压约为： m 195 1155.9142kV 50 U==，过电压倍数为3.9倍。

13-4 利用避雷器限制操作过电压时，对避雷器有什么要求？基本要求：（1）具有良好的伏秒特性避雷器与被保护设备之间应有合理的伏秒特性的配合，要求避雷器的伏秒特性比较平直、分散性小、避雷器伏秒特性的上限应不高于被保护设备伏秒特性的下线；（2）具有较强的绝缘自恢复能力避雷器一旦在冲击电压作用下放电，就会导致电压的突变，当冲击电压的作用结束后，工频电压继续作用在避雷器上，在避雷器中继续通过工频短路电流，它以电弧放电的形式出现，当工频短路电流第一次过零时，避雷器应具有能自行截断工频续流、恢复绝缘强度的能力，使电力系统能继续正常运行。（3）避雷器应该具有足够的通流容量。 13-5 快速暂态过电压是如何产生的？它有哪些特点？有什么危害？目前有哪些方法可以加以限制？在电力系统中，气体绝缘变电站中的隔离开关在分合空母线时，由于触头运动速度慢，开关本身的灭弧性能差，故触头间隙会发生多次重燃（预击穿）。这种破坏性的放电引起高频振荡而形成快速的暂态过程，所产生的阶跃电压行波通过气体绝缘变电站和与之相连的设备传播，在每个阻抗突变处产生折射和反射，使波形畸变，就引起了快速暂态过电压。特点：频率较高，电压波形的陡度较大，过电压幅值较高。危害：暂态地电位升高，影响GIS控制和保护设备的正常运行，

高电压工程考试答案

1、简述汤逊放电理论。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。 2、简述操作冲击放电电压的特点。答：操作冲击放电电压的特点：（1）U 形曲线，其击穿电压与波前时间有关而与波尾时间无关；（2）极性效应，正极性操作冲击的50％击穿电压都比负极性的低；（3）饱和现象；（4）分散性大；（5）邻近效应，接地物体靠近放电间隙会显著降低正极性击穿电压。 3、试比较气体和固体介质击穿过程的异同。答：（１）气体介质的击穿过程：气体放电都有从电子碰撞电离开始发展到电子崩的阶段。由于外电离因素的作用，在阴极附近出现一个初始电子，这一电子在向阳极运动时，如电场强度足够大，则会发生碰撞电离，产生1个新电子。新电子与初始电子在向阳极的行进过程中还会发生碰撞电离，产生两个新电子，电子总数增加到4个。第三次电离后电子数将增至8个，即按几何级数不断增加。电子数如雪崩式的增长，即出现电子崩。（2）固体介质的击穿过程：固体电介质的击穿中，常见的有热击穿、电击穿和不均匀介质局部放电引起击穿等形式。热击穿：当固体电介质加上电场时，电介质中发生的损耗将引起发热，使介质温度升高，最终导致热击穿。电击穿：在较低温度下，采用了消除边缘效应的电极装置等严格控制的条件下，进行击穿试验时出现的一种击穿现象。不均匀介质局部放电引起击穿：从耐电强度低的气体开始，表现为局部放电，然后或快或慢地随时间发展至固体介质劣化损伤逐步扩大，致使介质击穿。 4、简述对冲击电压测量系统响应特性的要求。答：标准规定：对于认可的冲击电压测量系统，在测量波前时间为Tf 的雷电标准冲击电压时，它的过冲β和部分阶跃响应时间T α 与Tf 的比值，应处在图9-13中的剖面线所划的范围以内。测量波前截断波时，除了要满足这一要求外，还规定了实验阶跃响应时间TN 和部分响应时间T α应满足另一附加要求。即 c N c T T T T 03.003.0≤≤-α。当考虑测量雷电冲击电压时，要求它的部分响应时间ns T 30≤α，而且实验响应时间ns T N 15≤。当考虑测量

高电压工程

本课程在专业培养目标中的定位与课程目标按照清华大学电机系教育改革对不同层次课程的定位，专业基础课定位于掌握二级学科主要基础。“高电压工程”作为“电气工程及其自动化”大专业的主要专业基础课之一，也是电气工程一级学科下面五个二级学科之一的高电压与绝缘技术学科的唯一一门公共基础课，是学生掌握“高电压与绝缘技术”二级学科基础知识的主要渠道，是强电类课程中最典型的强电课程，是电机系学生知识结构中十分重要、而且非常有特色的一门课。结合清华大学研究型大学的具体情况，本课程一方面着力于培养学生坚实的“高电压工程与绝缘技术”这一二级学科的基本知识和能力，另一方面注意在课堂和研究实践的环节将学科的学术前沿和研究动态结合进来，并给学生提供基本的科研训练，力求能使学生具备学科的扎实基础和基本科研素养。在教学实践中，力求兼顾基本概念和实际应用两部分，在介绍清楚基本物理概念和物理过程的基础上，加入实际应用和前沿课题的介绍，并依托清华大学高电压实验室开设教学实验加深学生感性认识和理解，提高学生动手能力。在教学中特别突出了学生主动探索知识的教学方式。知识模块顺序及对应的学时本课程采用多元化的组织形式。（1）以课堂教学为主体。共36学时。作为一门电气工程学科最重要的专业基础课，重点抓课堂教学是必须的环节。在课堂上，采用三位主讲教师轮流授课的方式，每位教师讲授固定的章节。教师将学科的最新科研成果、学术前沿和基础知识传授结合起来，采用PPT讲稿、教学模具、现场图片、实验录像等多种方式，充分利用清华大学较好的多媒体教学环境，力争在课堂上做到集传授知识，又使学生了解学科概貌和前沿。并针对高电压工程这一学科的特殊性，使学生对高压工程实验和运行的现场情况也有一定的了解。对于电压工程课程的知识，采用基础理论（气体放电过程、空气绝缘特性、高压外绝缘及沿面放电、液体和固体电介质）——高电压工程设备及诊断（绝缘监测和诊断、高压实验设备、传输线波过程）——实际应用（雷电过电压、操作过电压的防护）这样的知识模块顺序来安排课程。（2）开设丰富的高电压实验。共8学时。高电压工程学科和实验是紧密联系在一起的。本课程结合课程教师自行设计的拥有专利权的四合一教学实验系统以及其他在实际科研中应用的实验系统，开设了八个实验，每个实验都有拥有博士学位的青年教师进行指导，并采取一位教师指导一个2-4人小组的方法，使学生能最大限度地学习实验技能，培养科研素质。其中学生在学习环节中必做实验一个，必选实验一个，并鼓励学生完成更多的实验或在教师的指导下自主设计和进行实验。（3）组织学生进行项目训练报告。共16学时。在教学当中，结合电力工业的迅速发展，结合新技术的应用，设置了大量的项目训练内容。目前项目训练的题库中已有200多道专题题目供选择，项目训练涉及的专题，在教科书上并无现成答案，需要学生大量查阅资料，通过

高电压工程课后答案

1.1以空气作为绝缘的优缺点如何？答：优点：空气从大气中取得，制取方便，廉价，简易，对轴密时要求不高。缺点：空气比重较大，摩擦损失大，导热散热能力差。空气污染大，易使绝缘物脏污，且空气是助燃物当仿生电流时，易烧毁绝缘，电晕放电时有臭氧生成，对绝缘有破坏作用。 1.2为什么碰撞电离主要是由电子而不是离子引起？答：由于电子质量极小，在和气体分子发生弹性碰撞时，几乎不损失动能，从而在电场中继续积累动能，此外，一旦和分子碰撞，无论电离与否均将损失动能，和电子相比，离子积累足够造成碰撞电离能量的可能性很小 1.5负离子怎样形成，对气体放电有何作用？答：在气体放电过程中，有时电子和气体分子碰撞，非但没有电离出新电子，碰撞电子反而别分子吸附形成了负离子，离子的电离能力不如电子，电子为分子俘获而形成负离子后电离能力大减，因此在气体放电过程中，负离子的形成起着阻碍放电的作用。 1.7非自持放电和自持放电主要差别是什么？答：非自持放电必须要有光照，且外施电压要小于击穿电压，自持放电的外施电压要大于击穿电压，且不需要光照条件1.13电晕会产生哪些效应，工程上常用哪些防晕措施？

答：电晕放电时能够听到嘶嘶声，还可以看到导线周围有紫色晕光，会产生热效应，放出电流，也会产生化学反应，造成臭氧。工程上常用消除电晕的方法是改进电极的形状，增大电极的曲率半径。 1.14比较长间隙放电击穿过程与短间隙放电放电击穿过程各有什么主要特点？答：长时间放电分为先导放电和主放电两个阶段，在先导放电阶段中包括电子崩和流注的形成和发展过程，短间隙的放电没有先导放电阶段，只分为电子崩流注和主放电阶段。2.1雷电放电可分为那几个主要阶段？答：主要分为先导放电过程，主放电过程，余光放电过程。 2.4气息常见伏秒特性是怎样制定的？如何应用伏秒特性？答：制定的前提条件是①同一间隙②同一波形电压③上升电压幅值。当电压较低时击穿发生在波尾，取击穿时刻t1作垂线与此时峰值电压横轴的交点为1，当电压升高时，击穿也发生在峰值，取击穿时刻的值t2作垂线与此时峰值电压横轴的交点为2，当电压进一步升高时，击穿发生在波前，取此时击穿时刻t3作垂线与击穿电压交点为3，连接123如图：

高电压工程基础概念总结

第一章电介质的基本电气特性 1、绝缘材料：即在高电压工程中所用的各种电介质，又称绝缘介质。绝缘的作用：是将不同电位的导体以及导体与地之间分隔开来，从而保持各自的电位。 2、电介质的基本电气特性：极化特性，电导特性，损耗特性，击穿特性。它们的基本参数分别是相对介电常数ε，电导率γ，介质损耗因数tg δ，击穿电场强度Eb 。 3、电介质的极化：在外电场的作用下，电介质中的正、负电荷将沿着电场方向作有限的位移或者转向，从而形成电矩的现象。 4、极化的基本形式：电子式极化，离子式极化，偶极子式极化，空间电荷极化，夹层极化。 5、吸收现象：直流电压U 加在固体电介质时，通过电介质中的电流将随着时间而衰减，最终达到某一稳定值的现象。 6、电介质的电导是离子式电导，其电导随着温度的上升而上升；金属的电导是电子式电导，其电导随着温度的上升而下降。 7、电介质的电导在工程实际中的意义：(1)在绝缘预防性试验中，通过测量绝缘电阻和泄露电流来反映绝缘的电导特性，以判断绝缘是否受潮或存在其他劣化现象。(2)对于串联的多层电介质的绝缘结构，在直流电压下的稳态电压分布与各层介质的电导成反比。(3)表面电阻对绝缘电阻的影响使人们注意到如何合理地利用表面电阻。 8、电介质的损耗：分电导损耗和极化损耗。极性液体介质tg δ随温度和频率变化的曲线就从这两个损耗上说。总趋势：先增大，后减小，最后再增大。其中电导损耗一直增大，极化损耗先增大，最后一直减小。第二章气体放电的基本理论 1、气体中带电粒子产生和消失的形式：碰撞电离，光电离，热电离，表面电离。 2、气体去电离的基本形式：(1)带电粒子向电极定向运动并进入电极形成回路电流，从而减少了气体中的带电离子。(2)带电粒子的扩散。(3)带电粒子的复合。(4)吸附效应。将吸附效应也看做是一种去电离的因素是因为：吸附效应能有效地减少气体中的自由电子数目，从而对碰撞电离中最活跃的电子起到强烈的束缚作用，大大抑制了电离因素的发展。 3、汤逊放电实验的过程：(1)线性段oa(2)饱和段ab(3)电离段bc(4)自持放电段c 点以后。 4、电子崩：指电子在电场作用下从阴极奔向阳极的过程中与中性分子碰撞发生电离，电离的结果产生出新的电子，新生电子又与初始电子一起继续参加碰撞电离，从而使气体中的电子数目由1变2，又由2变4急剧增加，这种迅猛的发展的碰撞电离过程犹如高山上发生的雪崩，因此被形象的称之为电子崩。 5、自持放电条件：γ（ -1）≥1；巴申定律：Ub=f(pd)，假设d 或者p 任意一个不变，改变另外一个因素p 或者d ，都会导致气隙的击穿电压Ub 增大。 6、流注理论与汤逊理论的不同：流注理论认为电子的碰撞电离和空间光电离是形成自持放电的主要因素，并特别强调空间电荷对电场的畸变作用；而汤逊理论则没有考虑放电本身所引发的空间光电离对放电过程的重要作用。 7、形成流注放电的条件：初始电子崩头部的空间电荷数量必须达到某一临界值，才能使电场得到足够的畸变和加强，并造成足够的空间光电离，一般认为当ad ≈20即可满足条件。 8、极不均匀电场中气隙放电的重要特征：电场越不均匀，其电晕起始电压越低，击穿电压也越低。不均匀电场气隙的电晕起始电压低于其击穿电压。 9、极不均匀电场中气隙的极性效应：(1)正极性：电晕起始电压相对较高，击穿电压较低。(2) 电晕起始电压相对较低，击穿电压较高。第三章气体电介质的击穿特性 1、常见的电压类型：工频交流电压、直流电压、雷电冲击电压、操作冲击电压。 2、50%击穿电压：在气隙上加N 次同一波形及峰值的冲击电压，可能只有几次发生击穿，这时的击穿概率P=n/N ，如果增大或减小外施电压的峰值，则击穿电压也随之增加或减小，当击穿概率等于50%时电压即称为气隙的50%击穿电压。 3、伏秒特性：工程上用气隙击穿期间出现的冲击电压的最大值和放电时间的关系来表征气隙在冲击电压下的击穿特性，称为伏秒特性。把这种表示击穿电压和放电时间关系的“电压-时间”曲线称为伏秒特性d e

高电压工程答案

高电压工程课后答案空气作为绝缘的优缺点如何？答：优点：空气从大气中取得，制取方便，廉价，简易，具有较强的自恢复能力。缺点：空气比重较大，摩擦损失大，导热散热能力差。空气污染大，易使绝缘物脏污，且空气是助燃物当仿生电流时，易烧毁绝缘，电晕放电时有臭氧生成，对绝缘有破坏作用。为什么碰撞电离主要是由电子而不是离子引起？答：由于电子质量极小，在和气体分子发生弹性碰撞时，几乎不损失动能，从而在电场中继续积累动能，此外，一旦和分子碰撞，无论电离与否均将损失动能，和电子相比，离子积累足够造成碰撞电离能量的可能性很小。负离子怎样形成，对气体放电有何作用？答：在气体放电过程中，有时电子和气体分子碰撞，非但没有电离出新电子，碰撞电子反而别分子吸附形成了负离子，离子的电离能力不如电子，电子为分子俘获而形成负离子后电离能力大减，因此在气体放电过程中，负离子的形成起着阻碍放电的作用。非自持放电和自持放电主要差别是什么？答：非自持放电必须要有光照，且外施电压要小于击穿电压，自持放电是一种不依赖外界电离条件，仅由外施电压作用即可维持的一种气体放电。电晕会产生哪些效应，工程上常用哪些防晕措施？答：电晕放电时能够听到嘶嘶声，还可以看到导线周围有紫色晕光，会产生热效应，放出电流，也会产生化学反应，造成臭氧。工程上常用消除电晕的方法是改进电极的形状，增大电极的曲率半径。比较长间隙放电击穿过程与短间隙放电放电击穿过程各有什么主要特点？答：长时间放电分为先导放电和主放电两个阶段，在先导放电阶段中包括电子崩和流注的形成和发展过程，短间隙的放电没有先导放电阶段，只分为电子崩流注和主放电阶段。雷电放电可分为那几个主要阶段？答：主要分为先导放电过程，主放电过程，余光放电过程。气隙常见伏秒特性是怎样制定的？如何应用伏秒特性？答：制定的前提条件是①同一间隙②同一波形电压③上升电压幅值。当电压较低时击穿发生在波尾，取击穿时刻t1作垂线与此时峰值电压横轴的交点为1，当电压升高时，击穿也发生在峰值，取击穿时刻的值t2作垂线与此时峰值电压横轴的交点为2，当电压进一步升高时，击穿发生在波前，取此时击穿时刻t3作垂线与击穿电压交点为3，连接123 应用：伏秒特性对于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性有重要意义，如果一个电压同时作用于两个并联气隙s1和s2上，若某一个气隙先击穿了，则电压被短接截断，另一个气隙就不会击穿。为什么高真空和高压力都能提高间隙的击穿电压？简述各自运用的局限性？答：在高气压条件下，气压增加会使气体密度增大，电子的自由行程缩短，削弱电离工程从而提高击穿电压，但高气压适用于均匀电场的条件下而且要改进电极形状，点击应仔细加工光洁，气体要过滤，滤去尘埃和水分在高真空条件下虽然电子的自由行程变得很大，但间隙中已无气体分子可供碰撞，故电离过程无从发展，从而可以显着提高间隙的击穿电压，但是在电气设备中气固液等几种绝缘材料往往并存，而固体液体绝缘材料在高真空下会逐渐释放出气体，因此在电气设备中只有在真空断路器等特殊场合下才采用高真空作为绝缘。什么是细线效应？答；当导线直径很小时，导线周围容易形成比较均匀的电晕层，电压增加，电晕层逐渐扩大，