高电压提纲附答案(2)

高电压复习纲要学习情境一1、云母绝缘材料由哪几部分组成？云母制品的种类及用途答：组成：介电材料，补强材料，粘结剂种类：云母带：具有良好的电气和力学性能，在室温下具有柔软性，可以连续包绕电机线圈，经浸渍或模压成型为电机线圈主绝缘云母板：柔软云母板在常态时具有柔软性，任意弯曲而不破裂；塑型云母板在常温下是硬质板状材料，加热时变软，继续加热加压可以塑制成不同形状的绝缘构件云母箔：一般在电机、电器中用作卷烘式绝缘以及转子铜排绝缘2、钢化玻璃的用途答：用途：钢化玻璃绝缘子、制真空器件、发光器件显示外壳、绝缘。

3、常见的合成树脂材料有哪些？热塑性树脂与热固性树脂的区别？答：种类：交联聚乙烯，酚醛树脂，环氧树脂，聚乙烯，聚氯乙烯区别：热塑性树脂是加热成型后冷却硬固，再加热又软化，可以多次反复成型。

具有可溶性的树脂热固性树脂在热压成型后成为不溶熔的固化物，再加热也不软化，也就是只能塑制一次4、六氟化硫气体的性质答：物理性质：常态下，纯净的SF6气体为无色无味，无毒，不燃的惰性气体，容易液化化学性质：非常稳定，在空气中不燃烧，不助燃。

在150摄氏度下不与水、酸、碱、卤素及绝缘材料作用，在500摄氏度以下不分解，但温度超过600摄氏度时，SF6气体将产生部分热分解5、变压器的主绝缘和纵绝缘答：主绝缘：是绕组与接地部分之间以及绕组之间的绝缘纵绝缘：是指同一绕组的匝间、层间以及与静电屏之间的绝缘6、何为游离？按照能量来源的不同，游离分为哪几种形式？气体中带点质点的消失形式有哪几种？答：游离定义：中性原子从外界获得足够的能量，使原子中的一个或几个电子完全脱离原子核的束缚而成为自由电子和正离子（即带点质点）的过程游离形式：按照能量来源不同，可分为：碰撞游离，光游离，热游离，表面游离消失形式；带电质点受电场力的作用流入电极；带电质点的扩散；带电质点的复合7、汤逊理论的要点是什么？适用条件是什么？答：要点：均匀电场中，气体间隙的击穿主要由电子的碰撞游离和正离子撞击阴极表面造成的表面游离所引起的适用条件：在均匀电厂，低气压，短间隙的条件8、巴申定律的主要内容是什么？答：击穿电压Ub是气压P和间隙距离d乘积的函数：Ub=f(Pd)9、流注理论的要点是什么？适用条件是什么？答：要点：电子的碰撞游离和空间光游离是形成自持放电的主要因素，空间电荷对电场的畸变作用是产生光游离的重要原因适用条件：不均匀电场，高气压，长间隙的条件10、何为电晕放电？它有何危害？限制电晕的方法有哪些？答：定义：当电场极不均匀时，随间隙上所加电压的升高，在曲率半径小的电极附近，电场强度将先达到引起游离过程的数值，间隙在这一局部区域形成自持放电在高场强区，会出现蓝紫色的晕光，并发出“咝咝”的响声危害：产生能量损耗；产生高频电磁波，干扰信号；产生臭氧，氮氧化物，有腐蚀作用方法：改进电极形状，增大电极的曲率半径；对输电线路采用分裂导线11、何为极性效应？正棒——负棒和负棒——正棒间隙击穿电压和起晕电压之间的关系答：定义：对于电极形状不对称的不均匀电场间隙，如棒-板间隙，棒的极性不同，间隙的起晕电压和击穿电压不同。

击穿电压：负棒—正板间隙> 正棒—负板。

电晕电压：负棒—正板间隙> 正棒—负板。

12、标准雷电冲击电压波形是怎样的？它由哪两个参数决定？答：书P27图1-29（用冲击电压发生器产生大量冲击电压，模拟过电压）。

参数：波前时间T1=（1.2+-30%）us；半峰值时间：T2=（50+-20%）us。

13、何为静态击穿电压，50%冲击击穿电压？答：静态击穿电压：指长时间作用在间隙上能使间隙击穿的最低电压采用击穿概率为50%的冲击电压来表示绝缘耐受冲击电压的大小，U50%表示，此电压峰值就可作50%冲击击穿电压14、什么叫伏秒特性曲线？伏秒特性曲线有何用途？避雷器和被保护设备的伏秒特性曲线应该怎样配合？答：定义：同一波形下，间隙上出现的电压最大值和间隙击穿时间的关系来表示间隙的冲击绝缘特性，此曲线为伏秒特性曲线。

用途：过电压保护、沿面放电、组合绝缘、比较不同设备绝缘冲击电压特性。

怎样配合：S1变压器、S2避雷器。

图二u极不均匀电场S1和均匀电场S2伏秒特性两个间隙的伏秒特性相交时图一：变压器的伏秒特性全面位于避雷器上方，则在同一电压下，避雷器都将先于变压器击穿，避雷器就可能可靠的保护变压器不被击穿。

图二：相交则虽然在冲击电压峰值较低时，避雷器先于变压器击穿，能对变压器起保护作用；在高峰值冲击电压作用下，变先于避击穿，避雷器不起保护作用。

15、提高气体间隙击穿电压的方法有哪些？如何解释高真空或高气压可以提高气体的击穿电压？六氟化硫气体具有高电气强度的原因是什么？答：方法：改进电极形状；极不均匀电场中屏障的采用；高气压的采用；高真空采用；高电气强度气体（SF6）的采用解释：气压增大后分子密度加大，电子的自由行程减少，削弱了游离过程。

虽然电子形成变大，但间隙中没气体分子可以碰撞，游离过程无从发展。

原因：六氟化硫气体具有很强的电负性，容易吸附电子成为负离子，从而消弱了游离过程，同时也加强了复合过程；具大的分子量和直径，减小碰撞游离能力。

16、何为绝缘子的沿面放电和沿面闪络？均匀电场沿面闪络的原因是什么？套管、支柱绝缘子、悬式绝缘子的电场分别有何特征？怎样提高它们的沿面闪络电压？答：定义：沿面放电：沿着固体介质表面的气体发生放电。

沿面闪络：用来固定带电部分的固体介质在空气中，在导体和空气交界面放电，当其发展为贯穿性空气击穿时。

原因：A固体介质表面吸附气体中水分形成水膜；B介质表面电阻不均匀和截至表面有伤痕裂纹；C固体介质与电极表面接触不良，有气隙。

电场特点以及怎样提高沿面闪络电压：套管（强垂直分量）减小表面电容系数、减少法兰附近瓷表面的电阻率；支柱绝缘子（弱垂直分量）增高支柱绝缘子、装设均压环；悬式绝缘子（弱垂直分量）增加绝缘子片数。

17、什么是干闪、湿闪、污闪电压？它们各自发生的条件是什么？提高绝缘子污闪电压的措施有哪些？答：干闪电压：绝缘子表面干燥、洁净状态下的闪络电压。

湿闪电压：表面洁净的~~在淋湿时。

污闪电压：表面脏污的~~在受潮情况下。

提高绝缘子污闪电压措施：A增加爬电距离；B加强清扫；C装设风力清扫环；D表面涂憎水性涂料；E采用人工合成绝缘子。

18、为什么要将实际大气条件下的击穿（闪络）电压换算到标准大气条件下？标准大气条件指的是什么？答：便于比较；大气条件：压力、温度、湿度会影响间隙游离过程从而影响空气间隙的击穿电压或绝缘子的沿面放电电压。

标准大气条件：温度２０度，压力１０１.３ｐａ，绝对湿度１１ｇ／ｍ３19、何为极化？极化形式有哪几种？分别有何特点？答：定义：在外电场作用下，电介质的表面出现束缚电荷的现象电子式：（时间短10-14~10-15，程度和温度频率无关，弹性，无能损）、离子式：（时间短10-12~10-13程度与频率无关随温度升高升高，弹性，无能损）、偶极子式：（时间长10-10~10-2，程度与频率有关与温度无关，非弹性，有能损）、夹层式：（缓慢，非弹性，有能量损耗）。

20、表征电介质在电场作用下极化程度的物理量是什么？电介质极化在工程上的意义答：表征电介质在电场作用下极化程度的物理量是相对介电常数工程上的意义：选择电介质时，应注意相对介电常数∑r的大小几种绝缘介质组合在一起使用时，应注意各种材料∑r的配合材料的介质损耗与极化形式有关，而介质损耗是影响绝缘劣化和热击穿的一个重要因素21、何为电介质的电导？电介质的电导与温度有何关系？不同类型电介质的电导各有什么特点？电介质电导在工程上的意义？答：电导的定义：在外电场作用下，这些带电质点作定向运动，形成电流，电介质在电场作用下产生的这种现象成为电介质的电导关系：温度越高，电导越大特点：气体电解质的电导：主要是电子电导液体电介质的电导：主要是离子电导和电泳电导固体电介质的电导：主要是离子电导，除体积电导，还存在表面电导工程意义：（1）在高压设备绝缘预防性试验中，一般都要测量绝缘电阻和泄露电流，以判断设备绝缘是否受潮或其它劣化现象。

（2）电介质的电导对电气设备的运行有重要影响。

（3）注意环境湿度对固体绝缘的影响，有时需作表面防潮处理22、何为泄漏电流？何为绝缘电阻？绝缘电阻和电导有何关系？绝缘电阻通常由哪两部分并联构成？答：泄漏电流：污秽绝缘子表面的泄漏电流是指运行电压下受污表面受潮后流过绝缘子表面的电流。

绝缘电阻：加直流电压于电介质，经过一定时间极化过程结束后，流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。

绝缘电阻和电导关系：电导S 和电阻R互为倒数：R=1/S 。

绝缘电阻的构成：固体电介质的绝缘电阻包括体积绝缘电阻和表面绝缘电阻23、用来表示电介质损耗的一个重要参数是什么？电介质损耗在工程上的意义答：用来表示电介质损耗的一个重要参数是电介质损失角正切tan§工程意义：（1）作为绝缘介质，希望其tan§越小越好（2）在电气设备绝缘预防性试验中，tan§的测量是一个基本项目24、用来解释纯净液体击穿的理论是什么？用来解释非纯净液体击穿的理论是什么？影响液体电介质击穿电压的因素有哪些？提高液体电介质击穿电压的方法有哪些？答：（1）用来解释纯净液体击穿的理论是电击穿理论和气泡击穿理论（2）用来解释非纯净液体击穿的理论是小桥击穿理论（3）影响液体电介质击穿电压的因素：杂质（悬浮水，纤维）；温度；电场的均匀程度；电压作用时间；压力（4）提高液体电介质击穿电压的方法：提高及保持油的品质；采用固体电介质降低杂质的影响25、固体电介质的击穿原理有哪些？分别有何特点？答：原理：电击穿，热击穿，电化学击穿特点：A电击穿（击穿电压高时间短，穿前介质发热不显著，击穿电压和电场均匀程度有关与温度无关）；B热击穿（击穿电压低时间长，发热显著，击穿电压与介质温度有关）；C电化学击穿（由于老化）。

26、影响固体电介质击穿电压的因素有哪些？提高固体电介质击穿电压的方法有哪答：影响因素：电压作用时间；温度；电场均匀程度；电压种类；累积效应；受潮；机械负荷提高方法：改进制造工艺；改进绝缘设计；改善绝缘的运行条件27、何为电介质的老化？电介质老化的类型有哪几类？引起老化的因素有哪些？答：电介质的老化：电气设备绝缘用的固体及液体电介质长期运行产生物理和化学变化，其性能逐渐劣化，强度降低，介质损耗电导增大等。

电介质老化的类型：电老化、热老化、受潮老化、机械力的影响。

引起老化的因素：热电机械力作用，水分氧气等作用，以及相互作用。

28、何为电介质的耐热性？它分为哪两类？电介质的耐热等级分为哪几级？主要电气设备都采用何种等级材料？温度对设备的使用寿命有何影响？答：耐热性：电介质的耐热性是指保证其运行安全可靠时，所能承受的最高允许温度耐热性分为：短时耐热性；热劣化和长期耐热性耐热等级：Y,A,E,B,F,H,C材料：油浸式变压器A小型电动机B大型发电机F环氧树脂F以上。