高电压绝缘
高电压技术与绝缘

高电压技术与绝缘高电压技术与绝缘是电力系统领域中至关重要的概念和技术,它们在确保电力设备和系统安全运行方面起着至关重要的作用。
本文将就高电压技术和绝缘的相关概念、作用和应用进行探讨。
一、高电压技术的概念与作用1. 高电压技术的概念高电压技术是电力系统中的一门技术学科,主要研究电力设备和系统中所涉及的高电压现象、高电场分布和电气绝缘等问题。
它涵盖了高压直流(High Voltage Direct Current,HVDC)、交流高压输电、变压站设备等方面的理论和应用。
2. 高电压技术的作用高电压技术的主要作用是保证电力系统的可靠运行和安全供电。
通过研究和应用高电压技术,可以提高电力系统的传输能力、降低输电损耗,实现长距离输电和电能转换等功能。
此外,高电压技术还可以促进电力系统的智能化发展,提高系统的自动化程度和控制精度。
二、绝缘的概念与种类1. 绝缘的概念绝缘是指将导体之间或导体与大地之间的电场互相隔离,防止电荷泄漏而发生导电现象的一种物理现象。
绝缘可以通过使用绝缘材料或绝缘设备来实现。
2. 绝缘的种类根据绝缘材料的不同,绝缘可以分为以下几种类型:固体绝缘、液体绝缘和气体绝缘。
固体绝缘主要包括橡胶、塑料和硅酮等材料,液体绝缘主要用于电力设备中的散热和绝缘冷却,如变压器中的绝缘油。
气体绝缘主要指的是硫化气体,用于高压开关设备和绝缘子的填充。
三、高电压技术与绝缘的应用1. 高电压技术在输电领域的应用高电压技术在输电领域发挥着重要作用。
例如,交流高压输电系统采用高电压来减少输电损耗,并能有效地降低输电线路的电流和电流密度。
此外,高压直流输电系统还能实现远距离大容量输电,通过改善电力系统的稳定性和可靠性。
2. 绝缘在电力设备中的应用绝缘在电力设备中起到了至关重要的作用。
例如,在发电变压器中,绝缘油不仅用于冷却系统,还用于绝缘变压器的线圈和绝缘子,保证设备的安全运行。
此外,绝缘材料也广泛应用于电缆、开关柜和绝缘子等设备中,以确保电力系统的正常运行和安全使用。
高电压绝缘相关技术分析及应用

高电压绝缘相关技术分析及应用高电压绝缘技术是指在高电压条件下对绝缘材料进行设计、选择和应用的技术。
目前,高电压绝缘技术在电网、电力设备、电子产品等领域得到了广泛应用。
高电压绝缘技术的主要目标是确保电气设备在高电压工作条件下的安全可靠运行,并防止电气设备发生绝缘故障。
高电压绝缘技术具有以下几个方面的特点:1. 高电压条件下绝缘材料的选择和设计:高电压绝缘材料需要具有较高的绝缘耐压强度,以承受高电压下的电压应力。
在绝缘材料的选择和设计过程中,需要考虑材料的绝缘性能、耐热性能、机械强度等因素。
2. 高电压绝缘技术的测试和检测:高电压绝缘技术需要对绝缘材料和电气设备进行多种测试和检测,以确保其在高电压条件下的安全可靠性。
常用的测试和检测方法包括绝缘耐压试验、绝缘电阻测试、绝缘材料介电强度测试等。
3. 高电压绝缘技术的应用:高电压绝缘技术广泛应用于电网、电力设备和电子产品等领域。
在电网方面,高电压绝缘技术用于绝缘导线、变压器和绝缘支持结构等电气设备的设计和制造。
在电力设备方面,高电压绝缘技术用于发电机、变频器和变流器等高压电气设备的绝缘系统设计。
在电子产品方面,高电压绝缘技术用于高压电源、医疗设备和电力电子器件等电子产品的设计和制造。
高电压绝缘技术在能源行业的应用具有重要意义。
通过对绝缘材料和电气设备的优化设计和合理选择,可以提高电气设备的效率和可靠性,减少电压损耗和能源浪费。
高电压绝缘技术还可以提高电力系统的运行安全性,减少事故发生率,提高电网的可靠性和稳定性。
高电压绝缘技术在能源行业的应用具有重要作用。
在今后的发展中,需要进一步研究和发展高电压绝缘技术,提高绝缘材料和电气设备的绝缘性能和耐压能力,以应对高电压条件下的各种挑战。
高电压与绝缘技术

高电压与绝缘技术一、引言高电压与绝缘技术是电力系统中的基础和关键技术之一。
电力系统的可靠性、安全性和稳定性都与高电压和绝缘技术密不可分。
本文将着重介绍高电压与绝缘技术的基本概念、应用领域、基础理论和发展趋势等方面。
二、高电压与绝缘技术的基本概念高电压是指电压高于正常工作电压的电压。
在电力系统中,通常所说的高电压是指超过110kV的电压。
高电压具有能穿透绝缘介质的能力,通常在高压设备中使用。
高压设备中的常用绝缘介质有空气、SF6、油、干式和复合材料等。
绝缘是指不导电的材料或空气和水以防止电流通过的过程。
绝缘材料是指通常用于包覆电气设备的材料,防止电流通过并保护它们的材料。
绝缘电阻是指材料或空气中阻止电流通过的程度。
绝缘水平是指绝缘抵抗的等级,一般分为高、中、低三级。
绝缘水平越高,绝缘性能就越好。
目前国际上流行的绝缘水平是IEC国际电工委员会规定的绝缘等级。
三、高电压与绝缘技术的应用领域高电压与绝缘技术的应用涉及到电力系统、电子技术、高科技制造业和航空航天等领域。
在电力系统中,高电压与绝缘技术主要应用于输电、配电、变压器、电缆、断路器、隔离开关等电气设备中。
高压设备在电网中是不可或缺的,也是电力系统中的核心设备之一。
在电子技术中,高电压与绝缘技术应用广泛,如X射线、电子显微镜、激光器和超声波成像等领域。
高压技术在电子技术中的应用主要是应用于电子管、半导体器件和高电压源等方面。
在高科技制造业中,高电压与绝缘技术的应用主要包括精密加工、纳米科技和电磁学等方面。
高电压在高科技制造业中主要用于电磁加工、粉末冶金、纳米材料的制备等领域。
在航空航天领域中,高电压与绝缘技术主要应用于航空电气设备、卫星和宇宙飞船等方面。
航空电气设备中的高压设备是保障飞机飞行安全的关键设备之一。
四、高电压与绝缘技术的基础理论高电压与绝缘技术的基础理论主要包括电场、绝缘材料、绝缘泄漏和充电效应等方面。
电场是指由电荷产生的空间中的力场。
高电压与绝缘技术的主要内容

高电压与绝缘技术的主要内容
高电压与绝缘技术主要包括以下内容:
1.高电压发生器:高电压发生器是产生高电压的设备,常用的高电压发生器有直流高压发生器、交流高压发生器和脉冲高压发生器等。
2.高电压绝缘材料:高电压绝缘材料是指能够在高电压下保持电气性能稳定的材料,如绝缘纸、绝缘漆、绝缘胶带等。
3.高电压绝缘设计:高电压绝缘设计是指在高电压设备中合理选择和布置绝缘结构,以确保设备在高电压下正常运行,同时降低电击和电弧等安全隐患。
4.高电压绝缘测试:高电压绝缘测试是通过施加高电压来检测设备的绝缘性能,常用的测试方法有耐压测试、耐久性测试和局部放电测试等。
5.高电压绝缘故障与维修:高电压设备在运行过程中可能会出现各种绝缘故障,如绝缘击穿、局部放电、绝缘老化等,需要进行及时的维修和故障诊断。
综上所述,高电压与绝缘技术主要涉及高电压发生器、高电压绝缘材料、高电压绝缘设计、高电压绝缘测试以及高电压绝缘故障与维修等方面的内容。
高电压绝缘技术

一填空1.过电压:雷电过电压:指设备遭受雷击或设备附近发生雷击而感应产生的过电压内部过电压:指电力系统中由于操作、事故、改变接线等引起的过电压。
2.高电压能否可靠运行的两个方面:1.外施电压下设备绝缘结构中的电场强度分布情况2.绝缘结构本身耐受电压的能力3.分析绝缘结构的击穿电压时,不仅要考虑绝缘距离,而且还要考虑电场不均匀程度的影响。
4.对于同样距离的间隙,电场越不均匀,通常击穿电压越低。
电气设备中的电场大多为不均匀电场。
为了充分利用绝缘材料,提高绝缘结构的击穿电压,必须设法减小电场的不均匀程度。
5.电场的调整:采取措施改善电场分布,降低局部过高的场强,以提高绝缘结构的整体介电强度。
措施:一:改变电极形状:1.增大电极曲率半径 2.改善电极边缘 3.使电极具有最佳外形二:改善电极间电容分布: 1.加屏蔽环 2.增设中间电极6.间隙中气体放电的现象:辉光放电,电晕放电,刷状放电,火花放电,电弧放电7.表面电离:气体放电中阴极发射电子的过程。
金属表面电离的几种形式如下:1.正离子碰撞阴极2.光电效应3.场致发射4.热电子放射8.流注理论认为电子碰撞电离及空间光电离是维持自持放电的主要因素。
9.一般认为当pd>200(cm.133Pa)时,空气中放电就将由汤姆逊形式过渡为流注形式。
10.极不均匀电场长间隙放电,先导放电从时序上包含几个小的放电过程:电离---》新的流注----》先导不断伸长11.线路绝缘子按结构不同分为:针式(6~10kv),悬式和瓷横担三类。
12.套管的电场具有什么特点?套管是一种典型的电场具有强垂直介质表面分量的绝缘结构,表面电压分布很不均匀,在中间法兰边缘处电场十分集中,很易从此处开始电晕及滑闪放电。
同时,法兰和导杆间的电场也很强,绝缘介质易被击穿。
13.绝缘子的电气性能:干闪络电压,湿闪络电压,污秽闪络电压。
机械强度:拉伸负荷,弯曲负荷,扭转负荷对绝缘子的基本要求是:有足够的电绝缘强度,能承受一定的机械负荷,能经受不利的环境的大气作用。
高电压绝缘相关技术分析及应用

高电压绝缘相关技术分析及应用
高电压绝缘技术是指用于防止电力设备在高电压环境下出现闪络或击穿的技术。
随着现代电力工业的发展和电气设备的不断升级,高电压绝缘技术越来越受到关注和重视,对于提高电气设备的安全性、可靠性和稳定性具有重要意义。
高电压绝缘技术主要包括以下几个方面:
1、材料方面
高电压绝缘材料可以分为有机绝缘材料和无机绝缘材料两大类。
有机绝缘材料包括塑料、橡胶等物质,无机绝缘材料包括陶瓷、玻璃等物质。
这些材料的特点是具有良好的绝缘性能,能够在高电压环境下承受电压升高所带来的电场强度。
2、结构方面
高电压绝缘结构主要包括绝缘子、隔离开关、避雷器等设备。
其中,绝缘子是高电压绝缘结构的核心部件,主要用于支撑带电部分和气体隔离,其材料和结构的选择对于提高绝缘性能具有关键影响。
3、测试方面
为保证高电压绝缘设备的可靠性和稳定性,需要对其进行严格的测试和检测。
高电压绝缘测试主要包括直流高电压测试、交流高电压测试、局部放电测试等。
这些测试可以检测绝缘性能的好坏,为设备的运行提供重要的依据。
高电压绝缘技术应用广泛,主要应用于变电站、输电线路、电气设备等领域。
例如,在变电站中,高电压绝缘技术可以用于绝缘子、隔离开关等设备的设计和制造;在输电线路中,高电压绝缘技术可以用于避雷器的设计和实施;在电气设备中,高电压绝缘技术可以用于电机、变压器等设备的绝缘设计。
总之,高电压绝缘技术在现代电力工业中具有重要的地位和作用,其应用基于各种材料、结构和测试技术,通过不断的研究和探索,未来的高电压绝缘技术将会更加成熟和完善,为电气设备的安全性和可靠性提供更好的保障。
电气工程概论高电压与绝缘技术课件
高电压设备的绝缘检测与维护
01
02
பைடு நூலகம்
03
定期检测
按照规定的周期对高电压 设备进行绝缘检测,及时 发现并处理存在的隐患。
预防性维护
采取一系列预防措施,如 保持设备清洁、定期更换 绝缘材料等,以降低设备 发生故障的风险。
应急处理
在设备出现故障时,采取 紧急措施,如切断电源、 释放残余电荷等,以保障 人员和设备安全。
通过直接对设备施加高电压来检测设备的耐压水平,是常用的试 验方法。需要使用高压电源、变压器、调压器等设备。
冲击试验
模拟雷电过电压等瞬态冲击过程,对设备进行耐压检测。需要使用 冲击电压发生器、脉冲电流发生器等设备。
介质损耗角正切值试验
通过测量绝缘材料的介质损耗角正切值,评估其绝缘性能。需要使 用高压电桥、介质损耗角测量仪等设备。
04
电力系统中的高电压与绝 缘问题
电力系统中的过电压现象及其防护
过电压现象
过电压是指电力系统在特定条件下所 出现的超过正常工作电压的异常电压 升高现象。
过电压的分类
过电压防护措施
为防止过电压对电力系统的危害,应 采取一系列防护措施,包括安装避雷 器、限制操作过电压和改善设备绝缘 等。
根据产生原因,过电压可分为雷电过 电压、操作过电压和暂时过电压等。
对策
为减少对环境的负面影响,应采取一系列环保措施,如使用环保型绝缘材料、回收废弃物、减少能源消耗等。同 时,应加强设备的维护和保养,防止油渍泄漏等污染物排放。
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绝缘检测的基本原理与技术
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电场法 利用电场测量技术,通过测量绝缘材料的电场分 布,评估其绝缘性能。需要使用电场测量仪等设 备。
高电压绝缘相关技术分析与研究
高电压绝缘相关技术分析与研究高电压绝缘相关技术是指在高电压环境下,保证电器设备和系统的可靠工作所需的一系列绝缘技术。
本文将从高电压绝缘技术的现状、主要问题及其研究方向进行分析和研究。
高电压绝缘技术的现状主要有以下几个方面。
一是在高电压绝缘材料方向,聚合物绝缘材料被广泛研究和应用。
聚合物绝缘材料具有优良的绝缘性能和机械性能,可以满足高电压环境下的需求。
纳米技术的应用也将提高绝缘材料的性能,使其更加适用于高电压环境。
二是在高电压绝缘结构方向,采用间接接触绝缘结构和多层绝缘结构可以有效提高绝缘性能。
间接接触绝缘结构可以减小电场强度和电压梯度,从而达到提高绝缘性能的目的。
多层绝缘结构可以提供更高的绝缘强度和更好的制冷效果。
三是在高电压绝缘测试方向,采用先进的试验设备和测试方法可以对高电压绝缘性能进行全面的评估。
目前,超高压直流试验技术和数字设备测试技术已经广泛应用于高电压绝缘测试中,可以提供更准确和可靠的测试数据。
高电压绝缘技术还存在一些问题需要解决。
首先是高电压绝缘材料的研究和应用仍然存在局限性。
目前,聚合物绝缘材料虽然具有较好的绝缘性能,但其机械强度和耐热性等方面仍然需要进一步提高。
其次是高电压绝缘结构的优化仍然面临挑战。
虽然间接接触绝缘结构和多层绝缘结构可以提高绝缘性能,但其复杂性和制造难度较大,需要进一步研究和改进。
最后是高电压绝缘测试技术仍然需要完善。
虽然目前已有一些先进的试验设备和测试方法,但仍然难以模拟实际高电压环境下的绝缘状况,需要进一步提高测试的准确性和可靠性。
为了解决上述问题,高电压绝缘技术的研究方向可以从以下几个方面展开。
一是继续研究和开发具有更好绝缘性能的材料。
可以研究新型的绝缘材料,如氧化铝陶瓷、纳米复合材料等,以提高其绝缘强度和耐热性。
二是优化高电压绝缘结构的设计和制造工艺。
可以通过优化电场分布和控制电压梯度等方法,改善绝缘结构的性能。
采用先进的制造工艺和材料加工技术,提高绝缘结构的制造精度和可靠性。
高电压与绝缘技术学科
高电压与绝缘技术学科一、引言高电压与绝缘技术是一门研究电力系统中高电压设备的设计、运行和绝缘性能的学科。
通过对高电压与绝缘技术的学习,可以理解高电压设备的工作原理、便于设计和维护高电压设备,同时也能够有效地保证电力系统的稳定和安全运行。
二、高电压技术1.高电压的基本概念高电压是指相对于环境或其他设备而言的较高电位,一般应用于电力系统的输电和配电设备中。
理解高电压的基本概念对于设计和维护高电压设备非常重要。
2.高电压设备高电压设备包括变压器、断路器、隔离开关等各种高电压装置。
通过学习高电压设备的结构、工作原理和特性,可以有效地进行高电压设备的设计和运行。
3.高电压绝缘材料高电压绝缘材料是保证高电压设备安全运行的重要因素。
学习高电压绝缘材料的种类、特性和选择方法,可以提高高电压设备的绝缘性能,防止电气事故的发生。
三、绝缘技术1.绝缘的基本概念绝缘是指阻隔电流流动的物质或设备,保证电路安全运行。
通过学习绝缘的基本概念,可以有效地进行电力系统的绝缘设计和检测。
2.绝缘材料及其特性绝缘材料是用来隔离导体或阻隔电流的材料,其特性对电力系统的安全运行至关重要。
学习绝缘材料的种类、特性和应用,可以为电力系统的绝缘设计提供重要依据。
3.绝缘设计与维护绝缘设计是指在设备和系统的设计阶段,合理选择和布置绝缘材料,确保电力系统的安全运行。
绝缘维护是指定期检测和维护绝缘材料,确保其可靠性和稳定性。
学习绝缘设计与维护的方法和技巧,可以保证电力系统的长期稳定运行。
四、总结高电压与绝缘技术是电力系统中重要的学科,学习它可以帮助理解高电压设备的工作原理,有效地进行高电压设备的设计、选择和维护。
合理的绝缘设计也能够提高电力系统的运行安全性。
通过不断学习和实践,我们能够不断提高高电压与绝缘技术的水平,为电力系统的可靠运行提供保障。
高电压绝缘相关技术分析及应用
高电压绝缘相关技术分析及应用高电压绝缘技术是电力系统中非常重要的一项技术,主要用于保障电力设备和电力线路在高电压下的安全运行。
随着电力系统的不断发展和扩大,高电压绝缘技术的研究和应用也日益受到重视。
本文将对高电压绝缘相关技术进行分析,并探讨其在实际应用中的情况。
一、高电压绝缘技术的基本原理高电压绝缘技术是指在高压电力系统中,为了防止绝缘介质发生击穿而采取的一系列措施和技术手段。
在高压电力系统中,由于电压的升高,电压场强也随之增加,使得绝缘材料容易发生击穿现象,导致设备或线路的故障。
高电压绝缘技术的基本原理就是要提高绝缘材料的耐电压能力,防止绝缘击穿,确保设备和线路的安全运行。
高电压绝缘技术主要包括以下几个方面:1. 选用合适的绝缘材料。
高电压绝缘材料通常包括固体绝缘材料和液体绝缘材料两大类。
常用的固体绝缘材料有橡胶、塑料、纸张等,常用的液体绝缘材料有变压器油、绝缘介质等。
选择合适的绝缘材料对于提高绝缘性能至关重要。
2. 采取合理的绝缘结构设计。
在高压电力设备中,绝缘结构的设计也对绝缘性能有重要影响。
合理的绝缘结构设计能够减小电场强度梯度,提高绝缘介质的耐电压能力。
3. 对绝缘材料进行适当的处理和加工。
绝缘材料的处理和加工工艺也会影响其绝缘性能。
对于固体绝缘材料,可以采取漂白、干燥、浸渍等处理工艺,提高其绝缘性能。
4. 对绝缘介质进行监测和检测。
在高压电力系统中,对绝缘介质的监测和检测是很重要的。
通过对绝缘介质的分析和测试,可以及时发现绝缘故障的迹象,预防事故的发生。
1. 高压输电线路。
在高压输电线路中,绝缘技术是保障线路安全运行的关键。
通过选用合适的绝缘材料和绝缘结构设计,可以提高输电线路的耐电压能力,确保电力传输的可靠性。
2. 变压器和开关设备。
变压器和开关设备是电力系统中重要的设备,而且工作环境复杂,对绝缘性能要求较高。
采用高电压绝缘技术,可以提高变压器和开关设备的绝缘能力,确保设备的安全运行。
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高电压绝缘习题一、名词解释气体击穿:气体由绝缘状态突变为良导体状态的过程沿面闪络:击穿发生在气体与液体、气体与固体交界面上的放电现象;放电:工程上将击穿和闪络统称为放电电离能:产生电离需要的能量逸出功:使阴极释放出电子需要的能量自由行程:一个质点在每两次碰撞间自由地通过的距离碰撞游(电)离系数α:一个电子在电场力作用下,沿电场方向行经单位距离(1cm )平均发生碰撞电离的次数,汤逊第一电离系数(反映了电子碰撞气体分子发生电离的能力极性效应:由于高场强电极极性的不同,空间电荷的极性也不同,对放电发展的影响不同,从而造成不同极性的高场强电极的电晕起始电压不同,一起间隙击穿电压的不同电晕:电场极不均匀时,在大曲率电极附近很薄一层空气中具备自持放电条件,放电仅局限在大曲率电极周围很小范围内,而整个气隙尚未击穿。
电晕放电也就是局部流注放电伏秒特性:50%冲击放电电压:指间隙在某一冲击电压作用下,其中半数导致气隙击穿,即为50%的放电电压。
记作U 50。
以此反映气隙的耐受冲击电压的能力。
冲击系数极化:绝缘电阻:二、选择题1)A .碰撞游离 C .光游离 D .电荷畸变电场2) 先导通道的形成是以 C 的出现为特征。
A .碰撞游离B .表面游离C .热游离D .光游离3) 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 .均匀场中放电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 C 。
A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离5) 下列各项中最与电晕放电无关的是 A 。
A .均匀电场B .自持放电C .无线电干扰D .电能损耗6) 在极不均匀电场中,与极性效应有关的是____B__。
A..温度 B .气压 C .空间电荷 D .金属电极逸出功7) 以下哪种材料具有憎水性? AA. 硅橡胶B.电瓷C. 玻璃 D 金属8) 冲击系数是_B_____放电电压与静态放电电压之比。
A .25%B .50%C .75%D .100%9) 在高气压下,气隙的击穿电压和电极表面______D 有很大关系EBp Ape /-=αA .粗糙度B .面积C .电场分布D .形状10) 在极不均匀电场中,正极性击穿电压比负极性击穿电压_B_____。
A..小 B .大 C .相等 D .不确定11) 电介质按极性强弱分类,在下面的介质中,弱极性电介质有______,中性电介质有______,强极性电介质有______。
A.H2B.N2C.O2D.CO2E.CH4F.空气G.水H.酒精I.变压器油J.蓖麻油12) 对固体电介质,施加下列电压,其中击穿电压最低的是 CA.直流电压B.工频交流电压C.高频交流电压D.雷电冲击电压三、填空题1) 气体放电的主要形式: 辉光放电、电晕放电、刷状放电 、火花放电、 电弧放电2) 根据巴申定律,在某一pd 值下,击穿电压存在 固定 值。
3) 流注理论认为,碰撞游离和 光电离是形成自持放电的主要因素。
4) 工程实际中,常用棒-板或 棒-棒 电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。
5) 气体中带电质子的消失有 扩散 、复合、附着效应等几种形式6) SF 6气体广泛用于电气工程中是由于其具有优异的 耐电强度、灭弧性能。
7) 我国国家标准规定的标准操作冲击波形成250/2500_μs 。
8) 极不均匀电场中,屏障的作用是由于其对_带电粒子的阻挡作用,造成电场分布的改变。
9) 调整电场的方法:增大电极曲率半径、改善电极边缘、使电极具有最佳外形10) 沿面放电就是沿着 固体介质 表面气体中发生的放电。
11) 标准参考大气条件为:温度t 0=20℃,压力p 0= kPa ,绝对湿度h 0=11g/m 3。
12) 越易吸湿的固体,沿面闪络电压就越_低_13) 影响液体电介质击穿电压的因素有_杂质(__悬浮水、纤维)___、___温度___、电压作用时间、电场均匀程度、压力14) 固体介质的击穿形势有__电击穿、热击穿、电化学击穿___15) 电介质是指能在其中持久建立静电场的物质,根据化学结构可以将其分成_非极性及弱极性电介质、偶极性电介质、离子性电介质。
16) 电介质极化的基本形式有电子位移极化、离子位移极化、转向极化、介质界面极化、空间电荷极化17) 无损极化中,发生在所有介质中的极化形式是电子位移极化。
18) 电介质的电阻率随温度的升高而下降。
19) 电介质损耗包括:电导损耗、极化损耗和游离损耗。
20)介质损失角正切的计算公式是__R C I I _____,tan 表示_介质在交流电压下的损耗。
21)一般来说,标准电容器采用_ ____绝缘,电力电容器采用______绝缘。
22)纤维等杂质对极不均匀电场下变压器的击穿电压影响较小,这是因为______。
23) 纯净液体介质的击穿理论分为电击穿理论和气泡击穿理论。
非纯净:小桥击穿理论 24) 影响固体介质击穿电压的主要因素有_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25) 固体介质直流击穿电压较交流击穿电压高26) 油隙绝缘中,电极表面加覆盖层能提高击穿电压的原因是:限制泄漏电流和___阻碍杂质小桥中热击穿过程的发展。
四、简答题1) 为什么碰撞电离主要是电子而不是离子引起?电子质量极小,在和气体分子发生弹性碰撞(未发生电离)时,几乎不损失其动能从而在电场中继续积累动能。
离子在一方面自由行程较短,在两次碰撞间获得的动能少;另一方面一旦和分子碰撞,不管电离与否将损失其动能。
和电子相比,离子积累起足够造成碰撞电离能量的可能性很小,因此碰撞电离主要是电子而不是离子引起2)负离子的形成对气体放电作用如何?负离子的形成并未使气体中带电粒子的数目改变,但却能使自由电子数减少,因而对气体放电的发展起抑制作用。
3)非自持放电与自持放电的主要差别是什么?非自持放电:如果取消外电离因素,气体的放电过程就会停止,那么电流也将消失。
这类依靠外电离因素和外电场因素共同作用而维持的放电。
自持放电:气隙中电离过程只靠外施电压已能维持,不再需要外电离因素4)什么是放电统计时延?U的时刻起到气隙中出现第一个有效电子所需的时间称为统计时延t s ----从电压升到5)气体放电的汤逊理论与流注理论主要的区别在哪里?它们各自的使用范围如何?逊理论和流注理论自持放电条件的比较(1)汤逊理论:自持放电由阴极过程来维持;流注理论:依赖于空间光电离。
(2) γ系数的物理意义不同。
汤逊理论适用于均匀电场、低气压、短间隙(pd值较小)气体的击穿;流注理论适用于均匀电场、大气压、长间隙(pd值较大)气体的击穿。
以pd=26.66kPa·cm作为分界参考值6)简述巴申定律。
7)电晕放电会产生哪些效应,工程上常采用哪些防晕措施?8)负面影响电晕放电引起的光、声、热等效应使空气发生化学反应,都会消耗一定的能量。
电晕损耗是超高压输电线路设计时必须考虑的因素,坏天气时电晕损耗要比好天气时大得多。
电晕放电中,由于电子崩和流注不断消失和重新出现所造成的放电脉冲会产生高频电磁波,从而对无线电和电视广播产生干扰。
电晕放电还会产生可听噪声,并有可能超出环境保护所容许的标准。
方法:增大电极曲率半径;采用扩径导线等•有利的一面:▪在输电线上传播的雷电电压波因电晕放电而衰减其幅值和降低其波前陡度。
▪操作过电压的幅值也会受到电晕的抑制。
电晕放电还在除尘器、静电喷涂装置、臭氧发生器等工业设施中得到广泛应用9)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?因为在负极性下电晕容易发生,而稍不均匀场中的电晕很不稳定。
10)影响沿面闪络电压的主要因素有哪些?电场分布和电压波形的影响、介质材料的影响、大气条件的影响、介质表面情况的影响11)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?12)操作冲击电压下间隙的击穿有什么特点?13)间隙的伏秒特性是怎样绘制的?研究间隙的伏秒特性有何实际意义?14)气体间隙的伏秒特性和电场分布有何关系?15)保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合?为什么?16)简述气体间隙击穿电压的影响因素。
17)简述提高气体间隙击穿电压的措施。
18)试解释沿面闪络电压明显低于纯空气间隙的击穿电压的原因。
19)沿面放电中导致滑闪放电的主要原因是什么?并加以解释。
20)试比较电介质中各种极化的性质和特点?21)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?22)电介质导电与金属导电的本质区别为什么?23)什么是绝缘的吸收现象?它有什么实际意义?如何根据吸收现象判断绝缘的状况?24)介质损耗角正切tan δ意味着什么?在什么情况下引起绝缘的tan δ的变化? 25)固体介质的电击穿和热击穿有什么区别? 26)在电容器中,为什么要选择介电常数较高的材料作为绝缘介质? 27)测定绝缘材料的泄漏电流为什么用直流电压而不用交流电压? 28)固体电介质的击穿特点是什么?为提高其击穿电压常采取什么措施? 29)纯净液体介质的电击穿理论和气泡击穿理论的本质区别是什么? 30) 两个标准油杯,一个是含杂质较多的油;另一个是含杂质较少的油,试问:当施加工频电压时,两杯油击穿电压的差别如何?当施加雷电冲击电压时,两杯油击穿电压的差别如何?并解释原因。
31) 为什么纤维等杂质对极不均匀电场下变压器油的击穿电压影响较小?32) 为什么油的洁净度较高时改善油间隙电场的均匀性能显著提高工频或直流击穿电压?33) 为什么油质组合绝缘的耐电强度比纸和油单一介质时的耐电强度都高?气体放电小结:1. 气体间隙中带电质点的产生和消失是气体放电的一对基本矛盾,气体放电的发展和终止取决于这两个过程谁占主导地位。
2. 强电场下,气体中带电质点的产生形式可以分为空间电离和表面电离。
它们都与外界供给的能量方式有关,能量来源的形式主要是电场能、光辐射能和热能,而能量的传递靠电子、光子或气体分子的热运动,其传递的过程主要是碰撞,它是造成气体分子电离的有效过程。
3. 气体放电发展过程:1带点质点产生:空间电离(碰撞电离\光电离\热电离); 表面电离(正离子碰撞阴极\光电效应\强场发射\热电子发射) 负离子的形成-η 2带点质点的消失:电场作用下气体中带电质点的定向运动、 带电质点的扩散、带电质点的复合4. β ----正离子碰撞电离系数 :一个正离子沿电场方向行经单位距离(1cm )时平均发生的碰撞电离次数。
汤逊第二电离系数。
β过程在气体电离过程中起的作用很小。
造成碰撞电离的主要因素是电子。
5. γ --表面电离系数:折合到每个碰撞阴极表面的正离子使阴极金属表面释放出的自由电子6. 自持放电条件(击穿条件)7变,大大加强电子崩崩头和崩尾处的电场;电子崩头部附近电荷密度很大,复合频繁,释放出引发新的空间光电离的辐射源,二次电子崩主要来源于空间光电离;气隙中一旦形成流注,放电就可由空间光电离自行维持8汤逊理论与流注理论总结:汤逊理论适用于 均匀电场、低气压、短间隙(pd 值较小)气体的击穿;流注理论适用于均匀电场、大气压、长间隙(pd 值较大)气体的击穿。