高电压技术第四版习题答案(DOC)
(完整版)高电压技术第4章习题答案
第四章绝缘的预防性试验4-1测量绝缘电阻能发现哪些绝缘缺陷?试比较它与测量泄漏电流试验项目的异同。
4-2绝缘干燥时和受潮后的吸收特性有什么不同？为什么测量吸收比能较好的判断绝缘是否受潮？4-3简述西林电桥的工作原理。
为什么桥臂中的一个要采用标准电容器?这—试验项目的测量准确度受到哪些因素的影响?4-4在现场测量tanδ而电桥无法达到平衡时，应考虑到什么情况并采取何种措施使电桥调到平衡?4-5什么是测量tanδ的正接线和反接线?它们各适用于什么场合?4-6综合比较本章中介绍的各种预防性试验项目的效能和优缺点(能够发现和不易发现的绝缘缺陷种类、检测灵敏度、抗干扰能力、局限性等)。
4-7总结进行各种预防性试验时应注意的事项。
4-8对绝缘的检查性试验方法，除本章所述者外，还有哪些可能的方向值得进行探索研究的?请开拓性地、探索性地考虑一下，也请大致估计一下这些方法各适用于何种电气设备，对探测何种绝缘缺陷可能有效。
4-9综合计论：现行对绝缘的离线检查性试验存在哪些不足之处?探索一下：对某些电气设备绝缘进行在线检测的可能性和原理性方法。
4-1测量绝缘电阻能发现哪些绝缘缺陷?试比较它与测量泄漏电流试验项目的异同。
答：测量绝缘电阻能有效地发现下列缺陷：总体绝缘质量欠佳；绝缘受潮；两极间有贯穿性的导电通道；绝缘表面情况不良。
测量绝缘电阻和测量泄露电流试验项目的相同点：两者的原理和适用范围是一样的，不同的是测量泄漏电流可使用较高的电压(10kV 及以上)，因此能比测量绝缘电阻更有效地发现一些尚未完全贯通的集中性缺陷。
4-2绝缘干燥时和受潮后的吸收特性有什么不同？为什么测量吸收比能较好的判断绝缘是否受潮？ 答：绝缘干燥时的吸收特性02R R ∞>，而受潮后的吸收特性01R R ∞≈。
如果测试品受潮，那么在测试时，吸收电流不仅在起始时就减少，同时衰减也非常快，吸收比的比值会有明显不同，所以通过测量吸收比可以判断绝缘是否受潮。
（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。
高电压技术课后习题答案
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。
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。
1-5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。
高电压技术答案
《高电压技术》习题答案一、单选题（小四号宋体）1.以下属于操作过电压的是（ B ）。
A．工频电压升高B．电弧接地过电压C．变电所侵入波过电压D．铁磁谐振过电压2.下列电介质中属于离子结构的是（ D ）。
A. 纤维B. 变压器油C. 空气D. 云母3.解释气压较高、距离较长间隙中的气体放电过程可用（B ）。
A．汤逊理论B．流注理论￥C．巴申定律D．小桥理论4.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．沿面放电5.冲击系数是（ B ）冲击放电电压与静态放电电压之比。
A．25%B．50%C．75%D．100%6.工频耐压试验一般要求持续（C ）的耐压时间。
A. 3 minB. 2 minC. 1 minD. 5 min7.（8.波阻抗为Z的线路末端接负载电阻R，且R＝Z，入射电压U0到达末端时，波的折反射系数为（A）A.折射系数α＝1，反射系数β＝0B.折射系数α＝－1，反射系数β＝1C.折射系数α＝0，反射系数β＝1D.折射系数α＝1，反射系数β＝－19.避雷针的保护范围通常是指雷击概率为（ C ）。
A. 0%的空间范围B. 1%的空间范围C. %的空间范围D. 10%的空间范围10.阀式避雷器的保护比是指残压与（A ）电压之比。
A．灭弧B．额定）C．冲击电压 D. 工频放电11.当避雷器与被保护设备之间有一定距离时，若有雷电波侵入,则在被保护设备绝缘上出现的过电压将比避雷器的残压（ B ）。
A. 低一个ΔU；B. 高一个ΔU；C. 一样大；D. 不一定12.切除空载变压器出现过电压的主要原因是( D )。
A. 电弧重燃B. 中性点不接地C. 电容效应D. 截流现象13.SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是（ D ）。
A．无色无味性B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性14.'15.冲击系数是（ B ）冲击放电电压与静态放电电压之比。
A．25%B．50%C．75%D．100%16.我国国家标准规定的雷电冲击电压标准波形通常可以用符号（ C ）表示。
高电压技术第四版习题测验答案
第一章1‐1极化种类电子式极化离子式极化偶极子极化夹层极化产生场合所需时间能量损耗无几乎没有有有产生原因束缚电子运行轨道偏移离子的相对偏移偶极子的定向排列自由电荷的移动任何电介质-15 s 离子式结构电介质-13 s 极性电介质-10～10-2 s 多层介质的交界面-1 s～数小时1‐4金属导体气体，液体，固体电导形式（自由电子）电子电导电导率γ很大（自由电子、正离子、负离子、杂质电导、自身离解、杂质、离子）γ很小离子电导ρ很大金属导电的原因是自由电子移动；电介质通常不导电，是在特定情况下电离、化学分解或热离解出来的带电质点移动导致。
1‐6由于介质夹层极化，通常电气设备含多层介质，直流充电时由于空间电荷极化作用，电荷在介质夹层界面上堆积，初始状态时电容电荷与最终状态时不一致；接地放电时由于设备电容较大且设备的绝缘电阻也较大则放电时间常数较大（电容较大导致不同介质所带电荷量差别大，绝缘电阻大导致流过的电流小，界面上电荷的释放靠电流完成），放电速度较慢故放电时间要长达5～10min。
补充：图中C1 代表介质的无损极化（电子式和离子式极化），C2 —R2 代表各种有损极化，而R3则代表电导损耗。
图1－4－2中，Rlk为泄漏电阻；Ilk为泄漏电流；Cg为介质真空和无损极化所形成的电容；Ig为流过Cg的电流；Cp为无损极化所引起的电容；Rp为无损极化所形成的等效电阻；Ip为流过Rp－Cp支路的电流，可以分为有功分量Ipr和无功分量Ipc。
Jg为真空和无损极化所引起的电流密度，为纯容性的；Jlk为漏导引起的电流密度，为纯阻性的；Jp为有损极化所引起的电流密度，它由无功部分Jpc和有功部分Jpr组成。
容性电流Jc与总电容电流密度向量J 之间的夹角为δ，称为介质损耗角。
介质损耗角简称介损角δ，为电介质电流的相角领先电压相角的余角，功率因素角ϕ的余角，其正切t gδ称为介质损耗因素，常用％表示，为总的有功电流密度与总无功电流密度之比。
高电压技术课后习题及答案.docx
第一章作业■ 解释下列术语(1)气体屮的自持放电；(2)电负性气体；(3)放电时延；(4) 50%冲击放电电压；(5)爬电比距。
答：(1)气体中的自持放电：当外加电场足够强时，即使除左•外界电离因子，气体中的放电仍然能够维持的现象；(2)电负性气体：电子与某些气体分子碰撞时易于产生负离子，这样的气体分子组成的气体称为电负性气体；(3)放电时延：能引起电了崩并最终导致间隙击穿的电了称为有效电子，从电压上升到静态击穿电压开始到出现第一个有效电子所需的时间称为统计时延，出现有效电子到间隙击穿所需的时间称为放电形成时延，二者之和称为放电时延；(4)50%冲击放电电压:使间隙击穿概率为50%的冲击电压，也称为50%冲击击穿电压；(5)爬电比距：爬电距离指两电极间的沿而最短距离，其与所加电压的比值称为爬电比距，表示外绝缘的绝缘水平，单位cm/kV°J■1-2汤逊理论与流注理论对气体放电过程和口持放电条件的观点有何不同？这两种理论各适用于何种场合？答：汤逊理论认为电了碰撞电离是气体放电的主要原因，二次电子来源于正离了撞击阴极使阴极表面逸出电子，逸岀电了是维持气休放电的必雯条件。
所逸出的电子能否接替起始电子的作川是自持放电的判据。
流汴理论认为形成流注的必要条件是电了崩发展到足够的程度后，电子崩中的空间电荷足以使原电场明显畸，流注理论认为二次电子的主要来源是空间的光电离。
汤逊理论的适川范围是短间隙、低气压气隙的放电；流注理论适用于高气压、长间隙电场气隙放电。
在一极间距离为1cm的均匀电场电场气隙屮，电子碰撞电离系数a =11cm-1o 今有一初始电子从阴极表而出发，求到达阳极的电子崩中的电子数冃。
解：到达阳极的电子崩屮的电子数忖为n(l— e(xd =e}M =59874答：到达阳极的电子崩屮的电子数冃为59874个。
1・5近似估算标准大气条件卜•半径分别为1cm和1mm的光滑导线的电晕起始场强。
解：对半径为1cm的导线(03、£ =30/7^ l + -y= =30xlxlx I 后丿对半径为1mm的导线( 03 'E =30xlxlx 1+• ‘ •=5&5(kV/cm)答：半径1cm导线起晕场强为39kV/cm,半径1mm Y线起晕场强为58.5kV/cm1-10简述绝缘污闪的发展机理和防止对策。
高电压技术课后习题及答案.docx
第一章作业■ 解释下列术语(1)气体屮的自持放电；(2)电负性气体；(3)放电时延；(4) 50%冲击放电电压；(5)爬电比距。
答：(1)气体中的自持放电：当外加电场足够强时，即使除左•外界电离因子，气体中的放电仍然能够维持的现象；(2)电负性气体：电子与某些气体分子碰撞时易于产生负离子，这样的气体分子组成的气体称为电负性气体；(3)放电时延：能引起电了崩并最终导致间隙击穿的电了称为有效电子，从电压上升到静态击穿电压开始到出现第一个有效电子所需的时间称为统计时延，出现有效电子到间隙击穿所需的时间称为放电形成时延，二者之和称为放电时延；(4)50%冲击放电电压:使间隙击穿概率为50%的冲击电压，也称为50%冲击击穿电压；(5)爬电比距：爬电距离指两电极间的沿而最短距离，其与所加电压的比值称为爬电比距，表示外绝缘的绝缘水平，单位cm/kV°J■1-2汤逊理论与流注理论对气体放电过程和口持放电条件的观点有何不同？这两种理论各适用于何种场合？答：汤逊理论认为电了碰撞电离是气体放电的主要原因，二次电子来源于正离了撞击阴极使阴极表面逸出电子，逸岀电了是维持气休放电的必雯条件。
所逸出的电子能否接替起始电子的作川是自持放电的判据。
流汴理论认为形成流注的必要条件是电了崩发展到足够的程度后，电子崩中的空间电荷足以使原电场明显畸，流注理论认为二次电子的主要来源是空间的光电离。
汤逊理论的适川范围是短间隙、低气压气隙的放电；流注理论适用于高气压、长间隙电场气隙放电。
在一极间距离为1cm的均匀电场电场气隙屮，电子碰撞电离系数a =11cm-1o 今有一初始电子从阴极表而出发，求到达阳极的电子崩中的电子数冃。
解：到达阳极的电子崩屮的电子数忖为n(l— e(xd =e}M =59874答：到达阳极的电子崩屮的电子数冃为59874个。
1・5近似估算标准大气条件卜•半径分别为1cm和1mm的光滑导线的电晕起始场强。
解：对半径为1cm的导线(03、£ =30/7^ l + -y= =30xlxlx I 后丿对半径为1mm的导线( 03 'E =30xlxlx 1+• ‘ •=5&5(kV/cm)答：半径1cm导线起晕场强为39kV/cm,半径1mm Y线起晕场强为58.5kV/cm1-10简述绝缘污闪的发展机理和防止对策。
高电压技术练习题库(含参考答案)
高电压技术练习题库（含参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、工频高压试验变压器的特点是额定输出（，A、电压高、电流大B、电压高、电流小C、电压低、电流大D、电压低、电流小正确答案：B2、纯直流电压作用下，能有效提高套管绝缘性能的措施是（）。
A、减小套管表面电阻B、减小套管体电容C、增加套管壁厚D、增加沿面距离正确答案：D3、极化时间最短的是( )。
A、离子式极化B、夹层极化C、电子式极化D、偶极子极化正确答案：C4、电力电缆绝缘层某处存在一些水分，长期工作电压作用下，此缺陷对电缆绝缘层()。
A、水树枝老化B、电树枝老化C、没影响D、影响不大正确答案：A5、下列措施中，能有效限制空载线路分闸过电压的是（）A、提高断路器的灭弧性能B、消除和削弱线路残余电压C、采用带合闸电阻的断路器D、同步合闸正确答案：A6、避雷器在工频续流第一次过零时灭孤的条件下允许加在避雷器上的最高工频电压称为避雷器的（）A、灭弧电压B、工频放电电压C、额定电压D、保护电压正确答案：A7、电介质电老化产生的原因是（）。
A、介质被热腐蚀B、介质被击穿C、介质受潮D、介质中出现局部放电正确答案：A8、220~330kV 双避雷线路，一般采用（）保护角。
A、50B、15°C、20°D、10°正确答案：C9、雷击线路附近大地时，当线路高10m，雷击点距线路 100m，雷电流幅值 40kA，线路上感应雷过电压最大值U。
约为(）kV。
A、100B、200C、50D、25正确答案：A10、操作过电压的持续时间一般在（）A、几秒到几十秒B、几百微秒到几千徼秒C、几分D、几微秒到几十微妙正确答案：B11、架空输电线降低反击雷击过电压的主要措施是（）。
A、降低耦合系数B、降低接地电阻C、降低绝缘强度D、降低绕击率正确答案：B12、电介质在受潮或受污染后，其介质损耗角正切an将( )。
A、变小B、不变C、变大D、不确定正确答案：C13、无间隙金属氧化物避雷器的优点不包括（）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高电压技术第四版习题答案(DOC)
第一章1‐1
极化种类电子式极化离子式极化偶极子极化夹层极化产生场合所需时间能量损耗无几乎没有有有
产生原因束缚电子运行轨道偏
移离子的相对偏移偶极子的定向排列自由电荷的移动
任何电介质-15 s 离子式结构电介质-13 s 极性电介质-10～10-2 s 多层介质的交界面-1 s～数小时1‐4
金属导体气体，液体，固体电导形式（自由电子）电子电导电导率γ很大
（自由电子、正离子、负离子、杂质电导、自身离解、杂质、离子）
γ很小
离子电导ρ很大
金属导电的原因是自由电子移动；电介质通常不导电，是在特定情况下电
离、化学分解或热离解出来的带电质点移动导致。
1‐6
由于介质夹层极化，通常电气设备含多层介质，直流充电时由于空间电荷极化作用，电荷在介质夹层界面上堆积，初始状态时电容电荷与最终状态时不一致；接地放电时由于设备电容较大且设备的绝缘电阻也较大则放电时间常数较大（电容较大导致不
同介质所带电荷量差别大，绝缘电阻大导致流过的电流小，界面上电荷的释放靠电流完成），放电速度较慢故放电时间要长达5～10min。
补充：
图中C1 代表介质的无损极化（电子式和离子式极化），C2 —R2 代表各种有损极化，而R3则代表电导损耗。
图1－4－2中，Rlk为泄漏电阻；Ilk为泄漏电流；Cg为介质真空和无损极化所形成的电容；Ig为流过Cg的电流；Cp为无损极化所引起的电容；Rp为无损极化所形成的等效电阻；Ip为流过Rp－Cp支路的电流，可以分为有功分量Ipr和无功分量Ipc。
Jg为真空和无损极化所引起的电流密度，为纯容性的；Jlk 为漏导引起的电流密度，为纯阻性的；Jp为有损极化所引起的电流密度，它由无功部分Jpc和有功部分Jpr组成。
容性电流Jc与总电容电流密度向量J之间的夹角为δ，称为介质损耗角。
介质损耗角简称介损角δ，为电介质电流的相角领先电压相角的余角，功率因素角?的余角，其正切tgδ称为介质损耗因素，常用％表示，为总的有功电流密度与总无功电流密度之比。
第二章掌握：
1.平均自由行程的概念，四种电离的基本原理，表面电离的四种形式、负离子的产生，去游离的三种形式。
2.汤逊理论和流注理论的放电机理，发展过程，自持放电条件，应用范围及二者区别；巴申曲线及其含义，物理解释
3.电晕放电的物理机理，基本过程，优缺点，消除措施。
4.极性效应的概念，机理2‐2
汤逊理论认为，当pd较小时，电子的碰撞电离和正离子撞击阴极造成的表面电离起着主要作用，气隙的击穿电压大体上是pd 的函数。
忽略了带电质点改变电场分布及光电离（1.汤逊理论没
有考虑电离出来的空间电荷会使电场畸变，从而对放电过程产生
影响。
2.汤逊理论没有考虑光子在放电过程中的作用，即空间光
电离和阴极表面光电离）。
流注理论认为电子碰撞电离和空间
光电离是维持自持放电的主要因素，并强调了空间电荷畸变电场
的作用（充分注意到了空间电荷对电场畸变的作用）。
汤森德放电机理在较均匀电场和 0.26 的范围内有效。
δ?S 0.26 c m 的范围内有效。
补充1：
巴申（帕邢）定律的实验曲线的物理意义：
", 假设S保持不变，当压强P(气体密度δ)增大时，电子的平均自由行程缩短
了，相邻两次碰撞之间，电子积聚到足够动能的几率减小
了。
反之，当压
强P(气体密度δ)减小时，电子在碰撞前积聚到足够动能的
几率虽然增大
了，但气体很稀薄，电子在走完全程中与气体分子相撞的总
次数却减到很
小，Ub所以会增大。
", 同样，可假设压强P(气体密度δ)保持不变。
S值增大时，欲得一定的场强，
电压必须增大。
当S值减到过小时，场强虽大增，但电子在
走完全程中所
遇到的撞击次数己减到很小。
故要求外加电压增大，才能击穿。
", U形曲线（在两者之间，总存在一个压强P(气体密度δ)对造成撞击电离最
有利，此时Ub最小。
）
补充2：
电晕产生的物理机理是：电晕放电是极不均匀电场中的一种
自持放电现象，在极不均匀电场中，在气体间隙还没有击穿之
前，在电极曲率较大
的附近的空间的局部的场强已经很大了，从而在这局部强场
中产生强烈的电离，但离电极稍远处场强已大为减弱，故此电离
区域不能扩展到很大，只能在电极的表面产生放电的现象。
电晕放电的危害主要表现在这几个方面：
1）伴随着游离、复合、激励、反激励等过程而有声、光、热等效应，发出“咝咝”的声音，蓝色的晕光以及使周围气体温度
升高等。
2）在尖端或电极的某些突出处，电子和离于在局部强
场的驱动下高速运动，与气体分子交换动量，形成“电风”。
当电极固定得刚性不够时，气体对“电风”的反作用力会使电晕极振动或转动。
3）电晕会产生高频脉冲电流，其中还包含着许多高次谐波，这会造成对无线电的干扰。
4）电晕产生的化学反映产物具有强烈的氧化和腐蚀作用，所以，电晕是促使有机绝缘老化的重要因素。
5）电晕还可能产生超过环保标准的噪声，对人们会造成生理、心理的影响。
6）电晕放电，会有能量损耗。
减少电晕放电的根本措施在于降低电极表面的场强，具体的措施有：改进电极形状、增大电极的曲率半径，采用分裂导线等。
补充3：
无论是长气隙还是短气隙，击穿的发展过程都随着电压极性的不同而有所不同，即存在极性效应。
1）机理。