(完整版)高电压技术第1章习题
高电压技术_1到8章_课后习题答案

1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么,为什么?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。
1-2简要论述汤逊放电理论。
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 eα-1)=1或γde α=1。
1-3为什么棒-板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高?答:(1)当棒具有正极性时,间隙中出现的电子向棒运动,进入强电场区,开始引起电离现象而形成电子崩。
随着电压的逐渐上升,到放电达到自持、爆发电晕之前,在间隙中形成相当多的电子崩。
当电子崩达到棒极后,其中的电子就进入棒极,而正离子仍留在空间,相对来说缓慢地向板极移动。
于是在棒极附近,积聚起正空间电荷,从而减少了紧贴棒极附近的电场,而略为加强了外部空间的电场。
这样,棒极附近的电场被削弱,难以造成流柱,这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。
(2)当棒具有负极性时,阴极表面形成的电子立即进入强电场区,造成电子崩。
当电子崩中的电子离开强电场区后,电子就不再能引起电离,而以越来越慢的速度向阳极运动。
(完整版)《高电压技术》习题解答

1《高电压技术》习题解答第一章1—1 气体中带电质点是通过游离过程产生的。
游离是中性原子获得足够的能量气体中带电质点是通过游离过程产生的。
游离是中性原子获得足够的能量气体中带电质点是通过游离过程产生的。
游离是中性原子获得足够的能量((称游离能称游离能))后成为正、负带电粒子的过程。
根据游离能形式的不同,气体中带电质点的产生有四种不同方式:1.1.碰撞游离方式碰撞游离方式碰撞游离方式 在这种方式下,游离能为与中性原子在这种方式下,游离能为与中性原子在这种方式下,游离能为与中性原子((分子分子))碰撞瞬时带电粒子所具有的动能。
虽然正、负带电粒子都有可能与中性原子正、负带电粒子都有可能与中性原子((分子分子))发生碰撞,但引起气体发生碰撞游离而产生正、负带电质点的主要是自由电子而不是正、负离子。
2.光游离方式光游离方式 在这种方式下,游离能为光能。
由于游离能需达到一定的数值,因此引起光游离的光在这种方式下,游离能为光能。
由于游离能需达到一定的数值,因此引起光游离的光主要是各种高能射线而非可见光。
3.热游离方式热游离方式 在这种方式下,游离能为气体分子的内能。
由于内能与绝对温度成正比,因此只有温在这种方式下,游离能为气体分子的内能。
由于内能与绝对温度成正比,因此只有温度足够高时才能引起热游离。
4.金属表面游离方式金属表面游离方式 严格地讲,应称为金属电极表面逸出电子,因这种游离的结果在气体中只得到严格地讲,应称为金属电极表面逸出电子,因这种游离的结果在气体中只得到带负电的自由电子。
使电子从金属电极表面逸出的能量可以是各种形式的能。
气体中带电质点消失的方式有三种:1.扩散 带电质点从浓度大的区域向浓度小的区域运动而造成原区域中带电质点的消失,扩散是一种自然规律。
2.复合 复合是正、负带电质点相互结合后成为中性原子复合是正、负带电质点相互结合后成为中性原子((分子分子))的过程。
复合是游离的逆过程,因此在复合过程中要释放能量,一般为光能。
高电压技术智慧树知到课后章节答案2023年下内蒙古机电职业技术学院

高电压技术智慧树知到课后章节答案2023年下内蒙古机电职业技术学院第一章测试1.流注理论未考虑( )的现象。
A:表面游离 B:光游离 C:碰撞游离 D:电荷畸变电场答案:表面游离2.先导通道的形成是以()的出现为特征。
A:表面游离 B:碰撞游离 C:光游离 D:热游离答案:热游离3.电晕放电是一种()。
A:自持放电 B:非自持放电 C:电弧放电 D:均匀场中放电答案:自持放电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()。
A:表面游离 B:热游离 C:碰撞游离 D:光游离答案:热游离5.()型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A:乙丙橡胶 B:电工陶瓷 C:钢化玻璃 D:硅橡胶答案:钢化玻璃6.以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件?()A:毛毛雨 B:大雾 C:凝露 D:大雨答案:大雨7.以下哪种材料具有憎水性?()A: 硅橡胶 B:电瓷 C:玻璃 D:金属答案: 硅橡胶8.SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是()。
A:电负性 B:无腐蚀性 C:不燃性 D:无色无味性答案:电负性9.冲击系数是()放电电压与静态放电电压之比。
A:50% B:100% C:25% D:75% 答案:50%10.在高气压下,气隙的击穿电压和电极表面()有很大关系。
A:电场分布 B:粗糙度 C:形状 D:面积答案:粗糙度第二章测试1.固体介质因受潮发热而产生的击穿过程属于()。
A:电击穿 B:电化学击穿 C:闪络 D:热击穿答案:热击穿2.对固体电介质,施加下列电压,其中击穿电压最低的是()。
A:直流电压 B:工频交流电压 C:雷电冲击电压 D:高频交流电压答案:高频交流电压3.电介质的tgδ值()。
A:随电压升高而下降 B:随频率增高而增加 C:随湿度增加而增加 D:随温度升高而下降答案:随频率增高而增加4.偶极子极化()。
A:与温度的关系很大 B:在频率很高时极化加强 C:所需时间短 D:属弹性极化答案:与温度的关系很大5.下列因素中,对液体电介质击穿电压影响最小的是()。
国网考试必做题高电压含答案

《高电压技术》(1)1.B2.A3.C 4A 5.D 6.D 7.C 8.B1.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.极化时间最短的是( a )。
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( a )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。
1.表面、体积2.极不均匀电场中,屏障的作用是由于其对____空间电荷____的阻挡作用,造成电场分布的改变。
2.空间电荷3.电介质的极化形式包括________、________、________和夹层极化。
3.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。
4.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。
5.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___60____秒的耐压时间。
7.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。
高电压技术练习试题及答案解析

高电压技术练习题(一)一、填空题A、巴申定律B、汤逊理论C、流注理论D、小桥理论.2。
防雷接地电阻值应该( A ).A、越小越好B、越大越好C、为无穷大D、可大可小3.沿着固体介质表面发生的气体放电称为(B)A电晕放电 B、沿面放电 C、火花放电 D、余光放电4。
能够维持稳定电晕放电的电场结构属于(C)A、均匀电场B、稍不均匀电场C、极不均匀电场D、同轴圆筒5.固体介质因受潮发热而产生的击穿过程属于(B)A、电击穿B、热击穿C、电化学击穿D、闪络6.以下试验项目属于破坏性试验的是(A )。
A、耐压试验B、绝缘电阻测量C、介质损耗测量D、泄漏测量7.海拔高度越大,设备的耐压能力(B) .A、越高B、越低C、不变D、不确定8。
超高压输电线路防雷措施最普遍使用的是(B )A、避雷针B、避雷线C、避雷器D、放电间隙9.变电站直击雷防护的主要装置是(A ) .A、避雷针B、避雷线C、避雷器D、放电间隙10。
对固体电介质,施加下列电压,其中击穿电压最低的是(C). A、直流电压 B、工频交流电压 C、高频交流电压 D、雷电冲击电压11。
纯直流电压作用下,能有效提高套管绝缘性能的措施是(C)。
A、减小套管体电容B、减小套管表面电阻C、增加沿面距离D、增加套管壁厚12.由于光辐射而产生游离的形式称为( B )。
A、碰撞游离B、光游离C、热游离D、表面游离答案:B19.解释气压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用( A )A、流注理论B、汤逊理论C、巴申定律D、小桥理论13测量绝缘电阻不能有效发现的缺陷是( D )。
A、绝缘整体受潮B、存在贯穿性的导电通道C、绝缘局部严重受潮D、绝缘中的局部缺陷14.设 S1、S2 分别为某避雷器及其被保护设备的伏秒特性曲线,要使设备受到可靠保护必须( B )。
A、S1高于S2B、S1低于S2C、S1等于S2D、S1与S2 相交15.表示某地区雷电活动强度的主要指标是指雷暴小时与( B )。
高电压技术习题及答案复试必备

第一章气体放电的根本物理过程一、选择题1) 流注理论未考虑的现象。
A .碰撞游离B .外表游离C .光游离D .电荷畸变电场2) 先导通道的形成是以的出现为特征。
A .碰撞游离B .外表游离C .热游离D .光游离3) 电晕放电是一种。
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。
A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.外表游离5) ______型绝缘子具有损坏后“自爆〞的特性。
A.电工瓷 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?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2/cm mg 。
A.≤0.03B.>0.03~0.06C.>0.06~0.10D.>0.10~0.258)以下哪种材料具有憎水性?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:、、、、10) 根据巴申定律,在某一PS 值下,击穿电压存在值。
11) 在极不均匀电场中,空气湿度增加,空气间隙击穿电压。
12) 流注理论认为,碰撞游离和是形成自持放电的主要因素。
13) 工程实际中,常用棒-板或电极构造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、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。
16) 沿面放电就是沿着外表气体中发生的放电。
17)标准参考大气条件为:温度C t 200=,压力=0b 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______ 19) 等值盐密法是把绝缘子外表的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上__________含量的一种方法20)常规的防污闪措施有: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。
重庆大学清华大学高电压技术习题

重庆大学清华大学高电压技术习题高电压技术课程习题第一章气体的绝缘强度1-1空气主要由氧和氮组成,其中氧分子(O2)的电离电位较低,为12.5V。
(1)若由电子碰撞使其电离,求电子的最小速度;(2)若由光子碰撞使其电离,求光子的最大波长,它属于哪种性质的射线;(3)若由气体分子自身的平均动能产生热电离,求气体的最低温度。
1-2气体放电的汤森德机理与流注机理主要的区别在哪里?它们各自的使用范围如何?1-3长气隙火花放电与短气隙火花放电的本质区别在哪里?形成先导过程的条件是什么?为什么长气隙击穿的平均场强远小于短气隙的?1-4正先导过程与负先导过程的发展机理有何区别?1-5雷电的破坏性是由哪几种效应造成的?各种效应与雷电的哪些参数有关?雷电的后续分量与第一分量在发展机理上和参数上有哪些不同?1-6为什么SF6气体绝缘大多只在较均匀的电场下应用?最经济适宜的压强范围是多少?1-7盘形悬式绝缘子在使用中的优缺点是什么?1-8超高压输电线路绝缘子上的保护金具有哪些功用?设计保护金具时应考虑什么问题?第二章液体、固体介质的绝缘强度2-1试比较电介质中各种极化的性质和特点?2-2极性液体和极性固体电介质的相对介电常数与温度和电压频率的关系如何?为什么2-3电介质导电与金属导电的本质区别为什么?2-4正弦交变电场作用下,电介质的等效电路是什么?为什么测量高压电气设备的绝缘电阻时,需要按标准规范的时间下录取,并同时记录温度?2-5某些电容量较大的设备经直流高电压试验后,其接地放电时间要求长达5~10min,为什么?2-6试了解各国标准试油杯的结构,并比较和评价。
2-7高压电气设备在运行中发生绝缘破坏,从而引起跳闸或爆炸事故是很多的,请注意观察和分析原因。
第三章电气设备绝缘实验技术3-1总结比较各种检查性试验方法的功效(包括能检测出绝缘缺陷的种类、检测灵敏度、抗干扰能力等)。
3-2总结进行各种检查性试验时应注意的事项。
高电压技术练习题自知则知之

高电压技术练习题第1章气体放电的基本物理过程1、气体中带电粒子的产生和消失有那些主要方式?产生方式[:1、原子的电离2 光电离碰撞电离热电离3、金属电极的表面电离4、负离子的产生]带电粒子的消失方式:[1)带电粒子在电场作用下作定向运动,到达电极时,消失于形成的外电路的电流中。
2)带电粒子因扩散现象而逸出气体放电空间。
3)当气体中异号的带电粒子相遇时,发生电荷的传递与中和,还原为原子或分子的过程称为复合。
2、试解释气体放电过程的α、γ系数。
电子的碰撞电离系数α: 一个电子沿着电场方向行走1cm长度,平均发生的碰撞电离次数正离子表面电离系数γ: 一个正离子碰撞阴极表面平均释放的自由电子数。
3、什么叫自持放电?简述汤逊理论的自持放电条件自持放电是指仅靠自身电场的作用而不需要外界游离因素来维持的放电。
外界游离因素是指在无电场作用下使气体中产生的少量带电质点的各种游离因素,如宇宙射线。
讨论气体放电电压、击穿电压时,都指放电已达到自持放电阶段。
汤生放电理论的自持放电条件用公式表达时为Y(eαs-1)=1此公式表明:由于气体中正离子在电场作用下向阴极运动,撞击阴极,此时已起码撞出一个自由电子(即从金属电极表面逸出)。
这样,即便去掉外界游离因素,仍有引起碰撞游离所需的起始有效电子,从而使放电达到自持阶段。
.自持放电: 仅能由电场的作用而维持的放电,称为自持放电。
即eαd-1个正离子到达阴极,从阴极电离出γ(eαd-1)电子,如果:γ(eαd-1)>=1上式为自持放电条件。
1.4、均匀电场和极不均匀电场间隙放电特性有何不同?间隙有哪些放电现象?均匀电场和极不均匀电场气隙放电特性有何不同?答:在均匀电场中,气体间隙内流注一旦形成,放电达到自持的程度,气隙就被击穿。
不均匀电场分稍不均匀和极不均匀,在同样极间距离时稍不均匀电场的击穿电压比均匀电场的均匀电场气隙的要低,在极不均匀电场气隙中自持放电条件即是电晕起始条件,由发生电晕至击穿的过程还必须升高电压才能完成。
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第1章气体的绝缘特性与介质的电气强度
1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么,为什么?
1-2简要论述汤逊放电理论。
1-3为什么棒-板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高?
1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的?
1-5操作冲击放电电压的特点是什么?
1-6影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些?
1-7具有强垂直分量时的沿面放电和具有弱垂直分量时的沿面放电,哪个对于绝缘的危害比较大,为什么?
1-8某距离4m的棒-极间隙。
在夏季某日干球温度=30℃,湿球温度=25℃,气压=99.8kPa 的大气条件下,问其正极性50%操作冲击击穿电压为多少kV?(空气相对密度=0.95)1-9某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站,问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时,其试验电压应为多少kV?
1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么,为什么?
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。
1-2简要论述汤逊放电理论。
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。
1-3为什么棒-板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高?
答:(1)当棒具有正极性时,间隙中出现的电子向棒运动,进入强电场区,开始引起电离现象而形成电子崩。
随着电压的逐渐上升,到放电达到自持、爆发电晕之前,在间隙中形成相当多的电子崩。
当电子崩达到棒极后,其中的电子就进入棒极,而正离子仍留在空间,相对来说缓慢地向板极移动。
于是在棒极附近,积聚起正空间电荷,从而减少了紧贴棒极附近的电场,而略为加强了外部空间的电场。
这样,棒极附近的电场被削弱,难以造成流柱,这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。
(2)当棒具有负极性时,阴极表面形成的电子立即进入强电场区,造成电子崩。
当电子崩中的电子离开强电场区后,电子就不再能引起电离,而以越来越慢的速度向阳极运动。
一部份电子直接消失于阳极,其余的可为氧原子所吸附形成负离子。
电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极,但由于其运动速度较慢,所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。
结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷,而在其后则是非常分散的负空间电荷。
负空
间电荷由于浓度小,对外电场的影响不大,而正空间电荷将使电场畸变。
棒极附近的电场得到增强,因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电。
1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的?
答:图1-13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1O 。
图中虚线所示,连接P 点与0.3倍峰值点作虚线交横轴于1O 点,这样波前时间1T 、和波长2T 都从1O 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:
%302.11±=s T μ, %20502±=s T μ
图1-13 标准雷电冲击电压波形
1T -波前时间 2T -半峰值时间 max U 冲击电压峰值
1-5操作冲击放电电压的特点是什么?
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。
1-6影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些?
答:影响套管沿面闪络电压的主要因素有
(1)电场分布情况和作用电压波形的影响
(2)电介质材料的影响
(3)气体条件的影响
(4)雨水的影响
1-7具有强垂直分量时的沿面放电和具有弱垂直分量时的沿面放电,哪个对绝缘的危害比较大,为什么?
答:具有强垂直分量时的沿面放电对绝缘的危害比较大。
电场具有弱垂直分量的情况下,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。
另外这种情况下电场垂直分量较小.沿表面也没有较大的电容电流流过,放电过程中不会出现热电离现象,故没有明显的滑闪放电,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。
其沿面闪络电压与空气击穿电压的差别相比强垂直分量时要小得多。
1-8某距离4m 的棒-极间隙。
在夏季某日干球温度=30℃,湿球温度=25℃,气压=99.8kPa 的大气条件下,问其正极性50%操作冲击击穿电压为多少kV?(空气相对密度=0.95)
答:距离为4m 的棒-极间隙,其标准参考大气条件下的正极性50%操作冲击击穿电压50U 标准=1300kV 。
查《高电压技术》可得空气绝对湿度320g/m h =。
从而/21,h δ=再由图3-1求得参数 1.1K =。
求得参数1500b U g L K
δ=•=1300/(500×4×0.95×1.1)=0.62,于是由图3-3得指数0.34m W ==。
空气密度校正因数0.340.950.9827m d
K δ=== 湿度校正因数0.341.1 1.033w h K K ===
所以在这种大气条件下,距离为4m 的棒-极间隙的正极性50%操作冲击击穿电压为12505013000.9827 1.0331320kV U U K K =••=⨯⨯=夏标准。
1-9某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m 的高原地区的35kV 变电站,问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min 工频耐受电压试验时,其试验电压应为多少kV ?
解:查GB311.1-1997的规定可知,35kV 母线支柱绝缘子的1min 干工频耐受电压应为
100kV ,则可算出制造厂在平原地区进行出厂1min 干工频耐受电压试验时,其耐受电压U 应为
0044100154kV 1.110 1.1450010a U U K U H --====-⨯-⨯。