南京工业大学高电压复习资料

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高电压技术复习资料

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⾼电压技术复习资料⾼电压技术复习资料⼀、填空题1、__________的⼤⼩可⽤来衡量原⼦捕获⼀个电⼦的难易,该能量越⼤越容易形成__________ 。

(电⼦亲合能、负离⼦)2、⾃持放电的形式随⽓压与外回路阻抗的不同⽽异。

低⽓压下称为__________ ,常压或⾼⽓压下当外回路阻抗较⼤时称为⽕花放电,外回路阻抗很⼩时称为__________ 。

(辉光放电、电弧放电)3、⾃持放电条件为__________ 。

(γ(-1)=1或γ=1)4、汤逊放电理论适⽤于__________ 、__________ 条件下。

(低⽓压、pd较⼩)5、流注的特点是电离强度__________ ,传播速度__________ 。

(很⼤、很快)6、棒—板间隙中棒为正极性时电晕起始电压⽐负极性时__________ 。

(略⾼)7、长间隙的放电⼤致可分为先导放电和__________ 两个阶段,在先导放电阶段中包括__________ 和流注的形成及发展过程。

(主放电、电⼦崩)8、在稍不均匀场中,⾼场强电极为正电极时,间隙击穿电压⽐⾼场强电极为负时__________ 。

在极不均匀场中,⾼场强电极为负时,间隙击穿电压⽐⾼场强电极为正时__________ 。

(稍⾼、⾼)9、电晕放电产⽣的空间电荷可以改善__________ 分布,以提⾼击穿电压。

(极不均匀的电场)10、电⼦碰撞电离系数代表⼀个电⼦沿电场线⽅向⾏径__________ cm时平均发⽣的碰撞电离次数。

(1)11、提⾼⽓体击穿电压的两个途径:改善电场分布,使之尽量均匀,削弱⽓体中的电离过程。

12、我国采⽤等值盐密法划分外绝缘污秽等级。

13、沿整个固体绝缘表⾯发⽣的放电称为闪络。

14、在电⽓设备上希望尽量采⽤棒—棒类对称型的电极结构,⽽避免棒—板类不对称型的电极结构。

15、对于不同极性的标准雷电波形可表⽰为±1.2/50us 。

16、我国采⽤ 250/2500us 的操作冲击电压标准电压。

高电压技术-复习要点-超全总结-涵盖习题

高电压技术-复习要点-超全总结-涵盖习题

作业(第一部分)简答题:第2、3、4章1.简述气体电离的4种方式。

P102.什么是电子崩及电子崩的条件P15-P173.汤逊放电理论与流柱理论的共同点和不同点,以及各自的适用范围。

P17-P19。

4.巴申定律的公式表达及巴申曲线的两个结论。

P17-P185.提高气体间隙抗电强度的方法。

P42-P446.简述防绝缘子污闪的4种方法。

P56-P57第5章1.简述电介质极化的5种基本形式。

P59+空间电荷极化、夹层极化2.介质的介电常数和相对介电常数的概念。

P58-593.什么是固体介质的热击穿。

P664.什么是固体介质的电击穿。

P655.影响固体击穿的4个主要因素。

P65-P69(电压、电场均匀程度、受潮、累积效应)6.什么是固体介质的热老化。

P73第6、7章1.简述绝缘缺陷的两种类型。

P752.简述绝缘试验中的非破坏性试验和耐压试验。

P753.简述绝缘电阻的吸收比及其测量结果对判断绝缘状态的作用。

P75-P774.简述局部放电测量的作用。

P845.简述工频交流耐压试验的作用。

P92-97(作用是:能够有效地发现导致绝缘电气强度降低的各种缺陷,尤其对局部性缺陷的发现更为有效。

)6.简述直流耐压试验与交流耐压试验比较的优点。

P1007.简述直流高压测量的两种方法。

P106-P1118.简述冲击电压试验的作用。

P1019.简述测量冲击电压的三种方法。

P111-P116论述题:第2、4章1.借助作图,阐述汤逊自持放电及条件。

P14-P182.借助作图,阐述气体放电的极性效应(以棒-板间隙为例)。

P23-P253.阐述污闪放电过程。

P53-544.借助画图,阐述介质损耗角正切测量原理。

P80-81第5、6章1.借助公式推导,阐述绝缘的吸收现象。

P75-P772.借助公式推导,阐述介质损耗角正切。

P613.借助电路图阐述局部放电的脉冲电流法测量。

P84(三种基本回路及原理)作业(第二部分)简答题:第8章1.简述单根均匀无损传输线的波阻抗与波速表达式,以及物理量意义。

(完整版)高电压复习题(完整版)

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《高电压技术》综合复习资料一、填空题(占40分)1、汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体放电。

2、“棒—板”电极放电时电离总是从棒开始的。

3、正极性棒的电晕起始电压比负极性棒的电晕起始电压低,原因是崩头电子被正极性棒吸收, 有利于电子崩的发展。

4、电力系统中电压类型包括工频电压、直流电压、雷电冲击电压和操作冲击电压等4种类型。

5、在r/R等于 0.33 时同轴圆筒的绝缘水平最高。

6、沿面放电包括沿面滑闪和沿面闪络两种类型。

7、电介质的电导包括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经被击穿。

8、弱极性液体介质包括变压器油和蓖麻油等,强极性液体介质包括水和乙醇(至少写出两种)。

9、影响液体介质击穿电压的因素有__电压形式的影响__、_温度__、_含水量__、_含气量的影响、杂质的影响、油量的影响(至少写出四种)。

10、三次冲击法冲击高电压实验是指分别施加三次正极性和三次负极性冲击电压的实验。

11、变压器油的作用包括绝缘和冷却。

12、绝缘预防性实验包括绝缘电阻、介质损耗角正切、工频高压试验、直流高压试验和冲击高电压试验等。

13、雷电波冲击电压的三个参数分别是波前时间、半波时间和波幅值。

14、设备维修的三种方式分别为故障维修、预防维修和状态维修。

15、介质截至损耗角正切的测量方法主要包括基波法和过零相位比较法两种。

16、影响金属氧化物避雷器性能劣化的主要是阻性泄漏电流。

17、发电厂和变电所的进线段保护的作用是降低入侵波陡度和降低入侵波幅值。

18、小波分析同时具有在时域范围和频域范围内对信号进行局部分析的优点,因此被广泛用于电力系统局部放电的检测中。

19、电力系统的接地按其功用可为工作接地、保护接地和防雷接地三类。

20、线路末端短路时电压反射波为与入射波电压相同,电流反射波为与入射波电流相反。

21、反向行波电压和反向行波电流的关系是 u=-Zi 。

22、“云—地”雷电放电过程包括先导放电、主放电和余辉放电三个阶段。

高电压技术期末复习资料

高电压技术期末复习资料

高电压技术期末复习资料第一章(一)1、平均自由行程长度影响因素:半径、温度、气压2、电离(需满足外界能量大于电离能)碰撞电离:受λ的影响,进而受半径、温度、气压影响自由电子是碰撞电离的主导因素光电离热电离阴极表面电离正离子碰撞阴极表面(动能大于2倍逸出功)3、负离子的形成附着过程:有时电子和气体分子碰撞非但没有电离出新电子,反而是碰撞电子附着分子,形成了负离子负离子作用:负离子的形成并没有使气体中带电粒子数改变,但却能使自由电子数减少,因此对气体放电的发展起抑制作用为什么SF 6比空气易电离空气中的氧气和水汽分子对电子都有一定的亲合性,但还不是太强;而SF6对电子具有很强的亲合力,其电气强度远大于一般气体,被称为高电气强度气体 4、带电质点的复合正离子和负离子或电子相遇,发生电荷的传递而互相中和、还原为分子的pr k Te 2πλ=过程在带电质点的复合过程中会发生光辐射,这种光辐射在一定条件下又可能成为导致电离的因素正、负离子间的复合概率要比离子和电子间的复合概率大得多。

通常放电过程中离子间的复合更为重要一定空间内带电质点由于复合而减少的速度决定于其浓度(二)1、电子崩及其过程中带电粒子分布的特点电子崩:设外界电力因子在阴极附近产生了一个初始电子,如果空间的电场强度足够大,该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离,产生出一个新电子,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,产生出更多的电子,依此类推,电子数目不断增加,像雪崩似地发展,这种急剧增大的空间电子流称为电子崩电子崩崩尾为正离子,崩尾有大量的自由电子和少量的正离子2、电离碰撞电离系数的影响因素(公式1-11)气体温度不变时,碰撞电离系数:结论:(1)电场强度E 增大时,α急剧增大(2)在气压p 较大或较小时,α都较小原因:e λ很小(高气压)时,单位长度上的碰撞次数很多,但能引起电离的概率很小;反之,当e λ很大(低气压或真空)时,虽然电子很易积累到足够的动EBp Ape-=α能,但总的碰撞次数很少,因而α也不大。

南京工业大学《高电压技术》期末复习题(全)

南京工业大学《高电压技术》期末复习题(全)

《高电压技术》期末冲刺试卷(1)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题2分,共16分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.流注理论未考虑( )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.极化时间最短的是( )。

A.电子式极化B.离子式极化C.偶极子极化D.空间电荷极化3.先导通道的形成是以( )的出现为特征。

A.碰撞游离B.表现游离C.热游离D.光游离4.下列因素中,不会影响液体电介质击穿电压的是()A.电压的频率B.温度C.电场的均匀程度D. 杂质5.电晕放电是一种()。

A.滑闪放电B.非自持放电C.沿面放电D.自持放电6.以下四种气体间隙的距离均为10cm,在直流电压作用下,击穿电压最低的是()。

A.球—球间隙(球径50cm)B.棒—板间隙,棒为负极C.针—针间隙D.棒—板间隙,棒为正极7.不均匀的绝缘试品,如果绝缘严重受潮,则吸收比K将( )A.远大于1B.远小于1C.约等于1D.不易确定8.雷击线路附近地面时,导线上的感应雷过电压与导线的()A. 电阻率成反比B.悬挂高度成反比C.悬挂高度成正比D. 电阻率成正比二、填空题(本大题共9小题,每空1分,共18分)1.固体电介质电导包括_______电导和_______电导。

.表面、体积2.极不均匀电场中,屏障的作用是由于其对________的阻挡作用,造成电场分布的改变。

.空间电荷3.电介质的极化形式包括________、________、________和夹层极化。

电子式极化、离子式极化、偶极子极化4.气体放电现象包括_______和_______两种现象。

击穿、闪络5.带电离子的产生主要有碰撞电离、______、______、表面电离等方式。

光电离、热电离6.工频耐压试验中,加至规定的试验电压后,一般要求持续_______秒的耐压时间。

607.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为_______缺陷和______缺陷两大类。

高电压技术 复习资料

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1.带电质点的产生原因:①气体中电子与正离子的产生;②电极表面的电子逸出;③气体中负离子的形成。

2.为什么在气隙的电极间施加电压时,可检测到微小的电流?答:一方面,宇宙射线和放射性物质的射线会使气体发生微弱的电离而产生少量带电质点;另一方面,负带电质点又在不断复合,使气体空间存在一定浓度的带电质点。

3.电子崩的形成过程?答:假定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,产生一个新电子。

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。

第三次电离后电子书将增至8个,即按几何级数不断增加。

由于电子书如雪崩式地增加,因此将这一剧增的电子流成为电子崩4.汤逊理论认为二次电子的来源是正离子撞击阴极,使阴极表面发生电子逸出。

5.电晕:在极不均匀场中,当电压升高到一定程度后,在空气间隙完全击穿之前,小曲率电极(高场强电极)附近会有薄薄的发光层,有点像“月晕”,在黑暗中看的较为真切。

6.电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式7.根据电晕层放电的特点,可分为2种形式:电子崩形式和流注形式8.电晕放电的危害、对策及其利用危害:①输电线路发生电晕时会引起功率损耗,如电晕放电时发光并发生咝咝声和引起化学发应(如使大气中氧变为臭氧),这些都需要能量;②电晕放电过程中由于流注的不断消失和重新产生会出现放电脉冲,形成高频电磁波对无线电广播和电视信号产生干扰;③电晕放电发出的噪声有可能超过环境保护的标准。

对策:限制导线的表面场强,采用分裂导线。

利用:①可以利用电晕放电产生的空间电荷来改善极不均匀的电场分布,以提高击穿电压。

而且,电晕放电在其他工业部门也获得了广泛的应用。

②在净化工业废气的静电除尘器和净化水用的臭氧发生器以及静电喷涂等都是电晕放电在工业中应用的例子。

9.极性效应:由于高场强下电极极性的不同,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。

高电压技术期末复习资料

高电压技术期末复习资料

高电压技术期末复习资料高电压技术期末复习资料高电压技术是电力系统中的一个重要领域,涉及到电力传输、配电、绝缘等方面。

本文将为大家提供一些高电压技术的期末复习资料,希望对大家的学习有所帮助。

一、高电压技术的基础知识1. 电压和电流的基本概念:电压是电力系统中的一种基本物理量,表示电荷在电场中的势能差;电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量。

2. 电力系统的基本组成:电力系统由发电厂、输电线路、变电站和配电网等组成,其中输电线路是高电压技术的重要组成部分。

3. 高电压技术的应用领域:高电压技术广泛应用于电力传输、电力配电、电力设备绝缘等方面。

二、高电压设备的绝缘技术1. 绝缘材料的分类:绝缘材料可以分为固体绝缘材料和液体绝缘材料两大类,固体绝缘材料包括绝缘纸、绝缘胶带等;液体绝缘材料包括绝缘油等。

2. 绝缘材料的性能指标:绝缘材料的性能指标包括介电强度、介电损耗、体积电阻率等。

3. 绝缘材料的应用:绝缘材料广泛应用于高压电缆、变压器、绝缘子等高电压设备中,起到隔离电流、防止电弧放电等作用。

三、高电压输电线路的设计与运行1. 输电线路的类型:输电线路可以分为架空线路和地下电缆线路两大类,架空线路包括铁塔线路和电缆线路。

2. 输电线路的设计:输电线路的设计需要考虑电流负荷、电压损耗、绝缘距离等因素,以确保电力传输的安全和稳定。

3. 输电线路的运行与维护:输电线路的运行需要定期检查和维护,包括检查绝缘子、检修设备、清理线路等。

四、高电压技术的安全问题1. 高电压事故的危害:高电压事故可能导致人身伤害、设备损坏甚至火灾等严重后果,因此安全问题是高电压技术中需要重视的方面。

2. 高电压事故的防范措施:高电压事故的防范措施包括设备绝缘、操作规程、安全培训等,以确保高电压设备的安全运行。

五、高电压技术的发展趋势1. 现代高电压技术的发展:随着电力系统的发展和电力需求的增加,高电压技术也在不断发展,如超高压输电技术、新型绝缘材料的研发等。

高电压工程复习资料参考答案

高电压工程复习资料参考答案

高电压工程复习资料参考答案一、填空题1、汤逊理论、流注理论2、110KV、220KV、500KV、750KV3、污秽的性质和污染程度、湿润的方式、泄漏距离、外施电压的形式4、电子式极化、离子式极化、偶极子极化、界面极化5、集中式缺陷和分布式缺陷6、雷电冲击电压和操作冲击电压7、波8、操作过电压二、单项选择题1~5 BCBCC 6~10 CDCAD三、判断题1~5 √×√××6~10 √×√√√四、分析论述题1、答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。

这是因为电子体积小,其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多,所以在电场中获得的动能比离子大得多。

其次.由于电子的质量远小于原子或分子,因此当电子的动能不足以使中性质点电离时,电子会遭到弹射而几乎不损失其动能;而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近,每次碰撞都会使其速度减小,影响其动能的积累。

2、答:下图1表示雷电冲击电压的标准波形和确定其波前和波长时间的方法(波长指冲击波衰减至半峰值的时间)。

图中O为原点,P点为波峰。

国际上都用图示的方法求得名义零点。

图中虚线所示,连接P点与0.3倍峰值点作虚线交横轴于点,这样波前时间、和波长都从算起。

目前国际上大多数国家对于标准雷电波的波形规定是:图1 标准雷电冲击电压波形T1-波前时间 T2-半峰值时间 P-冲3、答:(1)水分的影响:当水分在液体中呈悬浮状态存在时,由于表面张力的作用,水分呈圆球状(即胶粒),均匀悬浮在液体中,一般水球的直径约为10-2~10-4cm。

在外电场作用下,由于水的介电常数很大,水球容易极化而沿电场方向伸长成为椭圆球,如果定向排列的椭圆水球贯穿于电极间形成连续水桥,则液体介质在较低的电压下发生击穿。

(2)固体杂质的影响:一般固体悬浮粒子的介电常数比液体的大,在电场力作用下,这些粒子向电场强度最大的区域运动,在电极表面电场集中处逐渐积聚起来,使液体介质击穿场强降低。

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高电压在其他领域中的应用:1脉冲功率技术: 研究高电压、强电流、大功率脉冲的产生、传输和应用的技术 2电磁兼容: 3静电技术:静电除尘、静电喷涂、静电植绒等都是静电应用的例子4气体放电应用:污水处理和烟气的脱硫脱硝臭氧产生灭菌液电效应用于油井解堵及岩石粉碎 5脉冲电场的应用:用于牛奶和饮料的灭菌电子崩过程: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,产生更多电子。

依此,电子将按照几何级数不断增多,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。

在高气压和高真空下,气隙不易发生放电现象,具有较高的电气强度(p 大λ小,p 小n 小) ()11=-d e αγe ad =常数或ad=常数自持放电的条件:要达到自持放电的条件,必须在气隙内初始电子崩消失前产生新的电子(二次电子)来取代外电离因素产生的初始电子。

pd 较小时,汤逊放电自持的条件为pd 较大时(>26kPa.cm),电子碰撞电离及空间光电离是维持自持放电的主要因素流注形成的条件:电子崩发展到足够的程度后,电子崩中的空间的电荷足以使原电场明显畸变 对均匀电场来说,自持放电条件为 1在曲线的OA 段 由于电极空间的带电粒子向电极运动加速而导致复合数的减少所致。

2当电压接近U A 时,电流趋向于饱和值 ,因为这时外界电离因子 所产生的带电粒子几乎能全部抵达电极,所以电流值仅取决于电离 因子的强弱而与所加电压无关。

3当电压提高到U B 时, 是由于气隙中出现碰撞电离和电子崩。

4电压继续升高至U 0时, 此时气体发生了击穿 由非持放电转入自持放电的电压称为起始电压U 0 1如电场比较均匀,则间隙被击穿后,根据气压、外回路阻抗等条件形成辉光放电、火花放电或电弧放电,而起始电压U 0也就是间隙的击穿电压Ub 2如电场极不均匀,则当放电由非自持转入自持时,在大曲率电极表面电场集中的区域发生电晕放电,这时起始电压是间隙的电晕起始电压,而击穿电压可能比起始电压高很多 第二章:气体放电基本物理过程 (一)气体分子的电离可由下列因素引起: 1高温下气体中的热能(热电离)因气体热状态引起的电离过程称为热电离 2各种光辐射(光电离)光辐射引起的气体分子的电离过程称为光电离 波长短的X 射线、γ射 3电子或正离子与气体分子的碰撞电离 碰撞电离主要以电子为主 4分级电离原子或分子在激励态再获得能量而发生电离称为分级电离,此时所需能量为Wi-We (二)金属(阴极)的表面电离 1正离子碰撞阴极 当正离子的位能不小于金属逸出功的两倍时 2光电子发射 当光子的能量大于逸出功时,金属表面放射出电子(紫外光照射电极 ) 3强场发射(冷发射) 阴极附近所加外电场足够强时,使阴极发射出电子(>106V/cm ) 4热电子发射 当阴极被加热到很高温度时,其中的电子获得巨大动能,逸出金属 (三)负离子的形成 有时电子和气体分子碰撞非但没有电离出新电子,反而是碰撞电子附着分子,形成了负离子 有些气体形成负离子时可释放出能量。

称为电负性气体(如氧、氟、SF6等) 负离子的形成使自由电子数减少,对气体放电的发展起抑制。

电负性气体具有很高的电气强度。

第三章:气体间隙的击穿强度气体电气强度取决于:1、所加电压的类型:操作过电压雷电过电压工频交流电压直流电压2、电场形式:均匀或稍不均匀电场中,气体击穿场强为30kV/cm 极不均匀电场,先出现电晕50%放电电压,即多次施加电压时有半数会导致击穿的电压值Ub50Ubo=Ub50-3σ操作过电压:电力系统在操作或发生事故时,因状态发生突然变化引起电感和电容回路的振荡产生过电压,称为操作过电压操作过电压下的击穿只对长间隙才有意义。

常采用与雷电冲击波相似的非周期性指数衰减波来模拟频率为数千M赫兹的操作过电压。

长空气间隙的操作冲击击穿通常发生在波前部分,因而其击穿电压与波前时间有关操作冲击电压的推荐波形:冲击电压标准波形250/2500us,允许偏差+20%,半峰值+60%工程实践中常采用振荡操作波代替非周期性的指数衰减的标准波形。

大气密度和湿度对击穿的影响:1、大气密度升高而击穿电压升高:随着空气密度的增大,气体中自由电子的平均自由程缩短了2、湿度的增加而击穿电压升高:水蒸汽是电负性气体,易俘获自由电子形成负离子,使自由电子的数量减少,阻碍了电离的发展。

(极不均匀电场)/ 均匀电场或稍不均匀电场可忽略湿度影响 实验条件下的气隙击穿电压与标准大气条件下的击穿电压之间关系:式中指数m 与电极形状、气隙长度、电压类型及其极性有关K 取决于试验电压的类型并为绝对湿度h 与相对空气密度的比率h/ 的函数。

海拔的影响:随着海拔高度的增大,空气变得逐渐稀薄,大气压力和相对密度减小,使空气密度减小,因而空气的电气强度也将降低。

SF 6: SF6的电气强度约为空气的2.5倍,灭弧能力更高达空气的100倍以上SF6气体绝缘与变压器油相比则有防火、防爆的优点。

SF6具有较高的电气强度,主要是因为其具有很强的电负性,容易俘获自由电子而形成负离子(电子附着过程),电子变成负离子后,其引起碰撞电离的能力就变得很弱,因而削弱了放电发展过程。

SF6在极不均匀电场中击穿电压下降的程度比空气要大得多。

SF6 优异的绝缘性能只有在电场比较均匀的场合才能得到充分的发挥。

第四章:气体沿固体绝缘表面的放电闪络:沿着固体绝缘表面发生放电时称为闪络。

影响沿面闪络电压的因素是否紧密接触: 固体介质与电极表面接触不良,存在小气隙。

小气隙中的电场强度很大,首先发生放电,所产生的带电粒子沿固体介质表面移动,畸变了原有电场。

大气的湿度影响: 大气中的潮气吸附在固体介质表面形成水膜,其中的离子受电场的驱动而沿着介质表面移动,降低了闪落电压。

与固体介质吸附水分的性能也有关。

1、极不均匀电场中的沿面放电具有强垂直分量时的沿面放电电晕放电 辉光放电 滑闪放电 闪络 滑闪放电通道中的电流密度比较大,压降较小,其伏安特性具有下降特性,因此可以认为滑闪放电是以介质表面放电通道中发生了热电离为特征的。

U=K t U 0=K 1K 2U 0 m K δ=1⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=t t p p δ27327300W k K =2δU=K A U S =1/(1.1-H*10-4)U S要提高套管的电晕起始电压和滑闪电压可以采取:1、减小比电容C02、减小绝缘表面电阻即减小介质表面电阻率。

例如在套管靠近接地法兰处涂半导体,在电机绝缘出口槽部分涂半导体漆等。

滑闪放电现象只出现在工频交流电压和冲击电压下,直流电压下没有明显的滑闪放电现象2、具有弱垂直分量时的沿面放电电极形状和布置已使电场很不均匀,因而介质表面积聚电荷使电压重新分布所造成的电场畸变,不会显著降低沿面放电电压另一方面,由于界面上电场垂直分量很弱,沿表面也没有较大的电容电流流过, 因此不会出现热电离和滑闪放电, 因而垂直于放电发展方向的介质厚度对放电电压实际上没有影响因此这种情况下,为提高沿面放电电压,主要从改进电极形状以改善电极附近的电场着手例如采用内屏蔽电极或外部屏蔽电极如屏蔽罩或均压环等极性电介质:分子具有固有的电矩,即正、负电荷作用中心永不重合,由极性分子组成的电介质称为极性电介质。

偶极子极化是非弹性的,极化过程需要消耗一定的能量,极化所需的时间也较长极性电介质的εr值与电源频率有较大关系,频率很高时偶极子来不及转动,因而其εr减小εr先随着T的升高而升高,然后随T的升高降低。

对液体和固体介质,温度很低时,分子间联系紧密,偶极子转动比较困难,所以εr很小热运动变得较强烈时,分子热运动阻碍极性分子沿电场取向,使极化减弱相对介电常数:是反映电介质极化程度的物理量讨论极化的意义:选择绝缘,多层介质合理配合,研究介质损耗依据,电气预防性试验,研发新材料电导率表征电介质导电性能的主要物理量电导分为离子电导和电子电导以及表面电导气体和液体只有体积电阻R V,固体还有表面电阻R S体积电导率:电阻率:ρv=Rv*S/d 电导率:γv=1/ρv=1/Rv*d/S=Gv* d/S表面电导率:电阻率:ρs=Rs*L/d 电导率:γs=1/ρs=1/Rs*d/L=Gs* d/L讨论电导的意义:绝缘预防性试验的理论依据:利用绝缘电阻泄漏电流及吸收比判断设备的绝缘状况电解质的能量损耗:一种是由电导引起的损耗,另一种是由极化引起的损耗。

统称介质损耗。

直流下:电介质中没有极化过程,损耗将仅由电导组成,所以可用体积电导率和表面电导率说明交流时:电流包含有功和无功两部分。

由功率三角形:P=Qtanδ=U2ωCtanδ用介质损失角的正切tanδ来判断介质的品质tgδ:反映的是电介质单位体积中能量损耗的大小介质损耗影响因素:与绝缘介质的形状、大小无关,只与介质的固有特性有关液体介质的击穿纯净液体击穿理论:1电击穿理论(电子碰撞离子LL)在外电场足够强时,电子在碰撞液体分子可引起电离,使电子数倍增,形成电子崩。

同时正离子在阴极附近形成空间电荷层增强了阴极附近的电场,使阴极发射的电子数增多,导致液体介质击穿。

电子的平均自由行程很小,必须大大提高场强才开始碰撞电离2气泡击穿理论(小桥理论)液体中出现气泡,在交流电压下,串联介质中电场强度的分布与介质的εr 成反比。

由于气泡的εr 最小,其电气强度又比液体介质低很多,所以气泡必先发生电离。

气泡电离后温度上升、体积膨胀、密度减小,这促使电离进一步发展。

电离产生的带电粒子撞击油分子,使它又分解出气体,导致气体通道扩大。

许多电离的气泡在电场中排列成气体小桥,击穿就可能在此通道中发生气泡理论解释工程变压器油击穿过程:研究表明,工程液体介质的击穿是由液体中的气泡或杂质如水分、悬浮的固体纤维等引起的,即气泡或杂质在电场作用下在电极间排成“小桥”,引起击穿。

可用气泡击穿理论来解释击穿过程,它依赖于气泡的形成、发热膨胀、气泡通道扩大并积聚成小桥,有热的过程,属于热击穿的范畴。

3非纯净液体电介质的小桥击穿理论液体中的杂质在电场力的作用下,在电场方向定向,并逐渐沿电力线方向排列成杂质的“小桥”液体电介质最后在气体通道中发生击穿影响液体介质击穿的因素判断变压器油的质量,主要依靠测量其电气强度、tanδ和含水量。

其中最重要的实验项目就是测量油的工频击穿电压。

1杂质的影响:油中主要杂质是水,影响由击穿的是呈悬浮状的水分。

但含水量增大时,水沉积到油底部,对油的击穿不再有太大影响。

2温度的影响:与油中含水量有关:干燥的油的击穿与温度没有太大关系,但受潮的油随着温度的升高,击穿电压显著提高,因为T升高,水在油中溶解度增加,使悬浮状水分减少。

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