华广高电压技术复习

第二节 液体电介质的电导 液体电介质的离子电导 离子电导可分为本征离子电导和杂质离子电导。 液体电介质的电泳电导与华尔屯定律 在电场作用下定向的迁移构成“电泳电导”。
n0 q 2
6 r
8
3
rn0
r2U
2 0
(2-12)
在 n0、εr、U0、r 保持不变的情况下，γη将为一常数，这一关系称为华尔屯 定律。
伏－秒特性：它表示该气隙的冲击击穿电压与放电时间的关系。 （3）大气条件对气体击穿的影响：压力，温度，湿度，海拔高度的影响 （4）提高气体击穿电压的措施： 电极形状的改进 空间电荷对原电场的畸变作用 极不均匀场中屏障的采用 提高气体压力的作用 高真空和高电气强度气体的采用 第三节 闪络、高压绝缘子的分类 闪络：沿着整个固体绝缘表面发生的放电。 高压绝缘子的分类：a.绝缘子：如悬式绝缘子、支柱绝缘子、横担绝缘子等。 b.套筒：互感器瓷套、避雷器瓷套及断路器瓷套等。 c.套管：穿墙套管、变压器、电容器的出线套管等。 （1）均匀电场中的沿面放电 沿面闪络电压的影响因素： a.固体绝缘材料特性：亲水性或憎水性。 b.介质表面的粗糙性。 c.固体介质与电极间的气隙大小。
（6）极不均匀电场中放电的极性效应 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就不 同，这就造成了不同极性的高场强电极的电晕起始电压的不同，以及间隙击穿电 压的不同，称为极性效应。
（7）稍不均匀电场中的极性效应 稍不均匀场也有一定的极性效应，但不很明显。高场强电极为正极性时击穿电压 稍高；为负极性时击穿电压稍低。这是因为在负极性下电晕易发生，而稍不均匀 场中的电晕很不稳定。
γ：一个正离子撞击到阴极表面时产生出来的二次电子数
α：碰撞电离系数
d：极板距离
（5）不均匀电场中的气体放电、电晕 电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式。在极不均匀场中，当电压 升高到ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定程度后，在空气间隙完全击穿之前，大曲率电极(高场强电极)附近会 有薄薄的发光层，这种放电现象称为电晕。
第二章 第一节 有效电场强度、宏观平均电场强度
液体电介质的有效电场强度是指极板上的自由电荷以及除某极化分子以外其它 极化分子形成的偶极矩共同在该分子产生的场强。
电介质中某一点的宏观电场强度，是指极板上的自由电荷以及电介质中所有极化
分子形成的偶极矩，共同在该点产生的场强。
液体电介质的介电常数 ： r
2012 级电气 1-4 班、输电《高电压技术》复习资料 杜芸强
2015.1.11 考试题型：1、填空（30 分，11 题）
2、选择（10 分，10 题） 3、名称解释、简答（30 分，7 题） 4、计算、论述题（计算 1 题+论述 2 题，30 分） 计算题估计是波动方程解，波速和波阻抗计算(有其他消息的赶紧说) 12 级作业： 电晕、电子崩与汤逊理论、隧道效应 提高气体击穿电压的措施 提高沿面闪络电压的措施 气泡击穿理论 避雷线的作用（保护原理） 输电线路的防雷保护的 “四道防线”及其具体保护措施 （估计是简答题）
第一章 第一节 （1）气体放电、带电质点的产生、电离方式、电离 气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。 由于空间辐射，气体发生微弱电离产生少量带电质点。 电离是指电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子的过程。 电离方式：热电离，光电离，碰撞电离， 分级电离
（2）电子从电极表面逸出所需的能量（逸出功）获得途径： 正离子撞击阴极 ，光电子发射 ，强场发射 ，热电子发射 （3）附着、带电质点的消失 附着：电子与气体分子碰撞时发生附着过程而形成负离子。 带电质点的消失可能有以下几种情况： 带电质点受电场力的作用流入电极 ； 带电质点因扩散而逸出气体放电空间； 带电质点的复合。
沿面闪络电压低于纯空气间隙的击穿电压 （2）极不均匀电场中的沿面放电 提高滑闪放电电压的方法
C a.减小 ：增大固体介质的厚度，或采用相对介电常数 0
b.减小 ：在套管的法兰附近涂半导电漆 s
较小的固体介质
（3）污闪 由于污秽导致产生的闪络，对电力系统造成的损失最大。 （4）提高沿面放电电压的措施 屏障，屏蔽，提高表面憎水性，消除绝缘体与电极接触面的缝隙，改变绝缘体表 面的电阻率，强制固体介质表面的电位分布，提高污闪电压。
第三章 1.描述电介质的电气特性四个主要参数
电导率γ，介电常数 ，介质损耗角正切 tan ，击穿场强。（分别对应电场作 r
用下的导电性能，介电性能，电气强度）
2.非极性有机介质，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯和天然的石蜡、地蜡等， 被广泛用作工频和高频绝缘材料。 3.电介质中导电电子的来源包括：来自电极和介质体内的热电子发射，场致冷发 射及碰撞电离，而其导电机制则有：自由电子气模型、能带模型和电子跳跃模型 等。
（4）电子崩与汤逊理论、巴申定律（巴申定律不用管） 电子向阳极运动时，不断发生碰撞电离，几何级数不断增多，空间电子流急剧增 大，此现象称为电子崩。 汤逊理论认为：在低气压、δd 较小的条件下，二次电子的来源是正离子撞击阴
e 极使阴极表面发生电子逸出。即汤逊理论的自持放电条件可表达为γ（ d 1）
=1。
n 非极性和弱极性液体电介质的介电常数：保持麦克斯韦关系 2
r
极性液体电介质的介电常数：常温下， ≈3～6。低温时， 很小，温度升高
r
r
时 变大，继续升高，又减小。 r
液体电介质的损耗： 非极性和弱极性液体电介质的损耗 主要来源于电导γ，一般而言他们的γ很小， 故介质损耗角正切 tan 也很小。 极性液体电介质的损耗与粘度有关。
第七章 1.电阻与波阻抗的区别：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，而不像通过电阻那样被消耗掉。 2.电压波和电流波沿线路的传播过程实质上就是电磁波沿线路传播的过程。 3.行波的折射和反射：当波沿线传播，遇到线路参数发生突变（即波阻抗在某个 节点发生突变）时，都会在波阻抗发生突变的节点上产生折射和反射。 线路末端的折射、反射： a.末端开路反射，在反射波所到之处电压提高 1 倍，而电流降为 0。 b.末端短路反射在反射波所到之处电流提高 1 倍，而电压降为 0。 c.末端接集中负载时的折反射当 R 和 z1 不相等时，来波将在集中负载上发生折 反射。
有贯穿性的导电通道；绝缘表面情况不良。 不能发现下列缺陷：绝缘中的局部缺陷：如非贯穿性的局部损伤、含有气泡、分 层脱开等；绝缘的老化。 3.泄漏电流能够发现一些尚未完全贯通的集中性缺陷：因为加在试品上的直流电 压要比兆欧表的工作电压高得多，故能发现兆欧表所不能发现的某些缺陷，并 且试品上的直流电压是逐渐增大的，这样可以监视升压中泄漏电流的增长动向。 4.tanδ能反映绝缘的整体性缺陷(例如全面老化)和小电容试品中的严重局部性 缺陷。 tanδ的测量受一系列外界因素的影响。试验中应尽可能采用屏蔽，除污等方法 消除这些影响。 5.试品上工频高压的测量，目前最常用的测量方法有：用测量球隙或峰值电压表 测量交流电压的峰值，用静电电压表测量交流电压的有效值（峰值电压表和静电 电压表还常与分压器配合使用以扩大仪表的量程）；为了观察被测电压的波形， 也可从分压器低压侧将输出的被测信号送至示波器显示波形。 6.在高压电气设备中，绝缘油的主要作用：绝缘，散热。 第六章 无
u 4.隧道效应：对于具有能量 u 的微观粒子，粒子可以由区域 I 穿过势垒 II 到 0
达区域 III 中，并且粒子穿过势垒后，能量并没有减少，仍然保持在区域 I 时的 能量。 5.固体电介质的电导分为三类： 离子电导 电子电导 表面电导 离子电导和电子电导是一种体积电流，而表面电导是一种面电流。 6.固体电介质的表面电导 对表面电导率的影响因素：电介质表面吸附的水膜，电介质的分子结构，电介质 表面清洁度。 7.电介质的击穿：电介质在强电场下，当电场进一步增强到某个临界值时，电介 质的电导突然剧增，电介质由绝缘状态变为导电状态的现象。
含气纯净液体电介质的气泡击穿理论 1.热化气击穿：当液体温度升高时，击穿场强下降。 2.电离化气击穿：电离产生的高能电子使液体分子 C—H 键（C—C 键）断裂所 致。当液体介质中电场很强时液体放气，放的主要是氢气。 工程纯液体电介质的杂质击穿 水分的影响：水分悬浮状态，击穿电压明显下降。水与纤维杂质共存时，影响更 为严重。 固体杂质的影响：电场越均匀，杂质对击穿电压的影响越大。
集中参数等效电路：
4.波的多次折射、反射：在波的实际沿线传播中，会遇到波在两个或多个节点之 间来回多次折、反射的问题，以两条无限长线路之间接入一段有限长线路为例， 用网格法研究，用叠加法计算各节点不同时刻的电压值。
第八章（这一章多看） 1.能产生雷电的带电云层称为雷云。 2.雷云的形成过程（是综合性的）
过程：雷云的形成主要是含水汽的空气的热对流效应。太阳的热辐射使地面部分 水分化为蒸汽，含水蒸汽的空气受到炽热的地面烘烤而上升，会产生向上的热气 流，热气流与高空冷空气相遇形成水成物，水成物在地球静电场的作用下被极化， 形成热雷云。 3.雷电的成因源于大气的运动。 4.雷电的放电过程：先导放电阶段 主放电阶段 余辉放电阶段
定律表明，某些液体介质的电泳电导率和粘度虽然都与温度有关，但他们的乘积
γη可能是一个与温度无关的常数。
γ称为电泳电导率， 是液体电介质粘度。
液体电介质在强电场下的电导 液体电介质在强电场下电导有电子碰撞电离的特点。 液体介质在强电场下的电导可能是电子电导所引起的。 强极性液体电介质的加入可以使弱电场下的离子电导增加，使电子电导下降。 第三节 液体电介质的击穿 高度纯净去气液体电介质的电击穿理 1.碰撞电离开始作为击穿条件：电子在相邻两次碰撞间从电场中得到的能量大于 hυ时，电子与液体相互作用时便导致碰撞电离。 2.电子崩发展至一定大小为击穿条件：液体介质层的厚度减薄时，击穿场强应增 大。
（8）棒－板间隙的极性效应 棒为正极性时，电晕起始电压比负极性时略高； 棒为负极性时，击穿电压较正极性时为高。