高电压绝缘技术课后题答案
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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．按照系数的d e αγ定义，此（－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出（－1）个新电子，则(-deαγdeαdeα1)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(-1)=1或＝1。
de αγdeα1-3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。
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第一章1.计算同轴圆柱电极的不均匀系数f，其中内导体外直径为100 mm，外壳的内直径为320 mm。
解： , ,d R r=-avUEd=maxlnUERrr=maxlnavdE rf r dEr==+其中R=160mm，r=50mm。
代入上式可得f=1.89<2，所以此时电场是稍不均匀的。
2. 离地高度10m处悬挂单根直径3cm导线，导线上施加有效值63.5kV工频交流电压，请计算导线表面最大场强。
若将该导线更换为水平布置的双分裂导线，两导线总截面积保持与单根导线一致，线间距离30cm，请重新计算导线表面最大场强。
解：1)：等效成圆柱—板电极：由课本P9页可查的公式为，max0.9lnUEr drr=+其中U=63.5kV，d=10m，r=1.5cm。
代入上式可得：。
max5.858/E kV cm=2）由题意可知：，可得：，两导线相邻S=30cm=0.3m,2212r rππ=11.060.0106r cm m===10.01060.03530.3rS==对于二分裂导线，由课本P9页可查得公式。
所以，其中H=10m,2112max211(122(2)lnr rUS SEHrr S+-=max5.450/E kV cm=3.总结常用调整电场强度的措施。
解：1）、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；2）、改善电极间电容分布①加屏蔽环；②增设中间电极；3）、利用其他措施调整电场①采用不同的电介质；②利用电阻压降；③利用外施电压强制电压分布；第二章1、解：由题意：，因此：212e e im v eV≥62.7510/ev m s≥==⨯。
水蒸气的电离电位为12.7eV 。
,,57.6nm i chv eV v λλ≥=≤所以97.712.7hcnm λ≤=可见光的波长范围在400-750nm ，不在可见光的范围。
2、解：1942232212.5 1.6103()12.5,,9.661810()233 1.3810i i i w w O eV w KT T K K --⨯⨯⨯=====⨯⨯⨯气体的绝对温度需要达到96618K 。
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第一章电力系统绝缘配合1、 解释电气设备的绝缘配合和绝缘水平的泄义答：电气设备的绝缘配合是指综合考虑系统中可能出现的各种作用过电压、保护装苣特性及设备的绝缘特性， 最终确建电气设备的绝缘水平。
电气设备的绝缘水平是指电气设备能承受的各种试验电压值，如短时工频试验电压，长时工频试验电压，雷电 冲击试验电压及各种操作冲击电压2、 电力系统绝缘配合的原则是什么答：电力系统绝缘配合的原则是根据电气设备在系统应该承受的各种电压，并考虑过电压的限压措施和设备的 绝缘性能后，确能电气设备的绝缘水平。
3、 输电线路绝缘子串中绝缘子片数是如何确定的答：根据机械负荷确定绝缘子的型式后绝缘子片数的确定应满足：任工作电压下不发生雾闪：在操作电压下不 发生湿闪；具有一定的雷电冲击耐受强度，保证一定的耐雷水平。
具体做法：按工作电压下所需的泄露距离初步确左绝缘子串的片数，然后按照操作过电压和耐雷水平进行验算 和调整。
4、 变电站内电气设备的绝缘水平是否应该与输电线路的绝缘水平相配合为什么答：输电线路绝缘与变电站中电气设备之间不存在绝缘水平相配合问题。
通常，线路绝缘水平远高于变电站内 电气设备的绝缘水平，以保证线路的安全运行。
从输电线路传入变电站的过电压由变电站母线上的避雷器限制，而 电气设备的绝缘水平是以避需器的保护水平为基础确左的。
第二章内部过电压1、 有哪几种形式的工频过电压答：主要有空载长线路的电感-电容效应引起的工频过电压，单相接地致使健全相电压升髙引起的工频过电压 以及发电机突然甩负荷引起的工频过电压等。
2、 电源的等值电抗对空长线路的电容效应有什么影响答：电源的等值电抗凡可以加剧电容效应，相当于把线路拉长。
电源容疑愈小，电源的等值电抗凡愈大，空载 线路末端电压升髙也愈大。
3、 线路末端加装并联电抗器对空长线路的电容效应有什么影响答：在超髙压电网中，常用并联电抗器限制工频过电压，并联电抗器接于线路末端，使末端电压下降。
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高电压技术课后习题答案【篇一：高电压技术课后复习思考题答案】ss=txt>仅供参考第一章1.1、气体放电的汤逊理论与流注理论的主要区别在哪里？他们各自的适用范围如何？答：区别：①汤逊理论没有考虑到正离子对空间电场的畸变作用和光游离的影响②放电时间不同③阴极材料的性质在放电过程中所起的作用不同④放电形式不同范围：1.3、在不均匀电场中气体间隙放电的极性效应是什么？答：带电体为正极性时，电晕放电形成的电场削弱了带电体附近的电场，而增强了带电体远处的电场使击穿电压减小而电晕电压增大；带电体为负极性时，与正极性的相反，正负极性的带电体不同叫极性效应。
1.4、什么是电晕放电？它有何效应？试例举工程上所采用的各种防晕措施答：（1）在极不均匀场中，随着间隙上所加电压的升高，在高场强电极附近很小范围的电场足以使空气发生游离，而间隙中大部分曲域电场仍然很小。
在高场强电极附近很薄的一层空气中将具有自持放电条件，而放电仅局限在高场强电极周围很小范围内，整个间隙尚未被击穿。
这种放电现象称为电晕放电。
（2）引起能量损耗电磁干扰，产生臭氧、氮氧化物对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀（3）加大导线直径、使用分裂导线、光洁导线表面1.9、什么是气隙的伏秒特性？它是如何制作的？答：伏秒特性：工程上用气隙上出现的电压最大值与放电时间的关系来表征气隙在冲击电压下的击穿特性，称为气隙的伏秒特性。
制作方法：实验求得以间隙上曾经出现的电压峰值为纵坐标，以击穿时间为横坐标得伏秒特性上一点，升高电压击穿时间较少，电压甚高可以在波头击穿，此时又可记一点，当每级电压下只有一个击穿时间时，可绘出伏秒特性的一条曲线，但击穿时间具有分散性，所以得到的伏秒特性是以上下包络线为界的一个带状区域。
1.13、试小结各种提高气隙击穿电压的方法，并提出适用于何种条件？答：（1）改进电极形状，增大电极曲率半径，以改善电场分布，如变压器套管端部加球型屏蔽罩等；（2）空间电荷对原电场的畸变作用，可以利用放电本身所产生的空间电荷来调整和改善空间的电场分布；（3）极不均匀场中屏障的作用，在极不均匀的气隙中放入薄片固体绝缘材料；（4）提高气体压力可以大大减小电子的自由行程长度，从而削弱和抑制游离过程；（5）采用高真空可以减弱气隙中的碰撞游离过程；（6）高电气强度气体sf6的采用。
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第一章 气体放电的基本物理过程一、选择题1) 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) 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 。
4)A ．自持放电B ．非自持放电C ．电弧放电D ．均匀场中放电C 。
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. 碰撞游离 B.光游离 C.热游离 D.表面游离5) ___ B ___型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A. 电工陶瓷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？ DA. 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 Cmg / cm 2。
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？ AA. 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： 辉光放电 、 电晕放电 、 刷状放电 、 火花放电 、 电弧放电 。
10)根据巴申定律，在某一 PS 值下，击穿电压存在 极小（最低） 值。
11)在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压 提高 。
12) 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。
13) 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。
14) 气体中带电质子的消失有 扩散 、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 改善 (电极附近 )电场分布 。
16)沿面放电就是沿着 固体介质 表面气体中发生的放电。
17)标准参考大气条件为：温度 t 020 C，压力 b 0101.3 kPa ，绝对湿度h 011g / m 318)越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越 __低____19)等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上 ____ NaCl______含量的一种方法20)常规的防污闪措施有： 增加 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。
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第一章电介质的极化、电导和损耗第二章气体放电理论1)流注理论未考虑的现象。
表面游离2)先导通道的形成是以的出现为特征。
C- C．热游离3)电晕放电是一种。
A--A．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C--C.热游离5)以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？D-D.大雨6)以下哪种材料具有憎水性？A--A.硅橡胶20)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？极化液体相对介电常数在温度不变时，随电压频率的增大而减小，然后就见趋近于某一个值，当频率很低时，偶极分子来来得及跟随电场交变转向，介电常数较大，当频率接近于某一值时，极性分子的转向已经跟不上电场的变化，介电常数就开始减小。
在电压频率不变时，随温度的升高先增大后减小，因为分子间粘附力减小，转向极化对介电常数的贡献就较大，另一方面，温度升高时分子的热运动加强，对极性分子的定向排列的干扰也随之增强，阻碍转向极化的完成。
极性固体介质的相对介电常数与温度和频率的关系类似与极性液体所呈现的规律。
21)电介质电导与金属电导的本质区别为何？１）带电质点不同：电介质为带电离子（固有离子，杂质离子）；金属为自由电子。
２）数量级不同：电介质的γ小，泄漏电流小；金属电导的电流很大。
３）电导电流的受影响因素不同：电介质中由离子数目决定，对所含杂质、温度很敏感；金属中主要由外加电压决定，杂质、温度不是主要因素。
22)简要论述汤逊放电理论。
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eαd 个。
假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（eαd －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（eαd －1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（eαd －1）个新电子，则( eαd -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αd电子，则放电达到自持放电。
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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 eα个。
假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（deα－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（deαeα－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（d －1）个新电子，则(deα-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(deα＝1。
eα-1)=1或γd1-3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。
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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。
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第一章1.计算同轴圆柱电极的不均匀系数f ，其中内导体外直径为100 mm ，外壳的内直径为320 mm 。
解： dR r =- , avU E d = , max lnUE R r r= maxlnavd E rf r dE r==+其中 R=160mm ，r=50mm 。
代入上式可得f=1.89<2，所以此时电场是稍不均匀的。
2. 离地高度10m 处悬挂单根直径3cm 导线，导线上施加有效值63.5kV 工频交流电压，请计算导线表面最大场强。
若将该导线更换为水平布置的双分裂导线，两导线总截面积保持与单根导线一致，线间距离30cm ，请重新计算导线表面最大场强。
解：1)：等效成圆柱—板电极：由课本P9页可查的公式为max 0.9lnUE r d r r=+，其中U=63.5kV ，d=10m ，r=1.5cm 。
代入上式可得：max 5.858/E kV cm =。
2）由题意可知：2212r r ππ=，可得：1 1.060.0106r cm m ===，两导线相邻S=30cm=0.3m,10.01060.03530.3r S ==对于二分裂导线，由课本P9页可查得公式。
所以2112max211(122)(2)lnr r U S SE H r r S+-=，其中H=10m, max 5.450/E kV cm = 3.总结常用调整电场强度的措施。
解： 1）、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； 2）、改善电极间电容分布①加屏蔽环；②增设中间电极； 3）、利用其他措施调整电场①采用不同的电介质；②利用电阻压降；③利用外施电压强制电压分布；第二章1、解：由题意：212e e i m v eV ≥，因此：62.7510/e v m s ≥==⨯,,57.6nm i chv eV v λλ≥=≤所以。
水蒸气的电离电位为12.7eV 。
97.712.7hcnm λ≤= 可见光的波长范围在400-750nm ，不在可见光的范围。
2、解：1942232212.5 1.6103()12.5,,9.661810()233 1.3810i i i w w O eV w KT T K K --⨯⨯⨯=====⨯⨯⨯ 气体的绝对温度需要达到96618K 。
3、解：由/0()n n e λλλ-=知100220023300344000:(1)63.2%2:()23.3%23:()8.6%34:() 3.1%n n e n n n een n n ee n n n een λλλλλλλλλλλλλλλλλλλλλ--------=-=-=-=-=-=-=-=4、解：对于带电粒子有：-6326321313=10cm /,10(10).1(.)dNs N s cm s cm dtρρ-----=-=-⨯=-，即31(.)s cm 内减少一对离子，即离子的平均寿命为1S 。
5、解：由于电流QI t=，可知 197112110211.610105810/=2J =1.610/cm I Q eN J A cm s ts tsJ A --====⨯⨯⨯=⨯⨯考虑到正负离子，所以 6、解：由题意知：电场强度不变。
又因为：12d d 01020,,a a ad I I e I e I I e ===I1122d I I α=所以ln （-d ）， 11212lnln107.6750.3I I cm d d α-===-1810107.6750.119193.810 1.1101.610 1.610ad I n e e -⨯--⨯===⨯⨯⨯⨯⨯ 7、解:00(1)i dax ax ad ii i n n n n e n e dx e α====-⎰有题意可知：n8、解 ：根据题意设：极间距离为d,0c n n n ∆单位时间内阴极单位面积产生的电子外电离因数下阴极单位面积产生的电子新增离子数0,,()ad ic c a c n n n n n n e n n n aαγ=+∆=+∆=- 可得到达阳极的电子总数为：00(1)(1),11ad ad i c a adn n e e n n n n eαγγαγγγ++-+==++-9、解：由公式可得：/1lnbBpd U Apde γ-=，可得：/2507600.1/46008.57600.153.08910bpd U bApdeeee γ--⨯⨯--⨯⨯⨯-===⨯当d=1.0cm,31.6b U kV =时,/2507601/316008.5760171.35910bpd U bApdeee e γ--⨯⨯--⨯⨯⨯-===⨯10、解：min 11ln2.718ln 0.025()0.687(133)14.6ae pd cm p Aγ⨯===⋅,min min ()3650.687250.755b U B pd V =⨯=⨯=11、解：假设在P 气压下，两间隙的放电电压相等，即12()()f pd f pd =查图2-12的曲线可知120.25,0.1pd pd ==时，两间隙的放电电压大约相等，此时p=0.025[133pa]，所以当210.025[133]d d p pa >时，先放电；p<0.025[133pa]时，先放电12、解：由题意可知：60/,6010600/,E UV cm E V cm E p d==⨯==又可得： 120.6 1.21,2600/600/kV kV d cm d cm V cm V cm====12211211200111ln (ln ln )(2.4 1.2) 1.221I I I cm d d I d d I I α-==-=-=--- 110.12[133]cm Pa Pα--=1.274011.00108008ad I e e I γ--⨯-=-=-=⨯ 1ln 1ln ,7.697,6007.6974618r ad d cm U Ed V r a=====⨯=13、解：由公式2220[()],,=4X r E QA B A B E p p x απεε=-其中为常数。
011()4Rr r QU Exdx r R πεε==-⎰，04r Q RrC U R rπεε==-，2()x rR E U R r x =- ()r R E U R r r =-,1ln R r dx rα=⎰，即2221[()]ln ()R r rRU Ap B dx R r x p r -=-⎰ 14、解：由公式0029.33.15(110.1.13c T p pE p T MPa T δδ=+=⨯=⨯=503.15(150.715/,ln 50.7150.25ln 58.390.5c c c R E kV cm U E r kVr =+===⨯⨯=41.29U kV =有效15、解：由公式30.3(1/,ln ,2800c c c dE m kV cm U E r d h cm r δ====，因此c 800800ln,=0.72(1ln E r m r r r =取m ，可得，解得r=6cm 16、解：由公式30.3(1c E m =+,r=1.9/2=0.95cm 可得 全面电晕，m=0.82，32.44/c E kV cm =;部分电晕，m=0.72,28.49/c E kV cm =因为ln c r d U E r r=，对于110kV 输电线路对于线-线110213.72/370ln0.95ln0.95c r U E kV cmd r r ===⨯ 对于线-地：11012.04/22440ln 0.95ln0.95c r U E kV cm h r r ===⨯ 对于线线间发生局部电晕，要求电压至少为228.31kV ，对于线地发生局部放电，要求电压至少为260.25kV即不会出现局部电晕，也不会出现全面电晕 17、对于220kV 输电线路线-线220227.44/370ln0.95ln0.95c r U E kV cmd r r ===⨯线-地24.08/2ln 0.95ln 0.95c r U E kV cm h r r ===⨯，又16题分析可知： 不会出现局部电晕，也不会出现全面电晕 18、解：可近似为球—板，进而近似为球—球0.33727.7(1)(/),1,20c E kV cm r cm r δδδ=+==，可得28.17/c E kV cm = 由表1-2知：max 0.928.17/r dE U kV cm rd+==，U=kV,求出d=51.90cm ，所以均压球离墙的距离为51.90cm 19、解： A点：/27.231.4/, 1.82,345/ln A d r EdE kV cm f U kV cm r d f r======+B点：24(131.6/,3,210.6/B R Ed E kV cm f U kV cm r f ======因为B A U U <,所以B 点先放电，放电电压为210.6/kV cm又因为24(131.6/B E kV cm ==,()300/B Ed E R r U kV f R r -==≥,代入数据可得R=1.975m20、解：工频750kV实验变压器，峰值电压为0.75 1.0605MV = 棒—板长空气间隙模型，查表2-46曲线可得1 2.5d m =，实际上1 1.8 2.5 4.5d kd m ==⨯=雷电冲击电压为1.5MV ，查表2-51棒—板电极，最大距离为2.7m,实际 1.3 2.7 3.51d m =⨯=第三章1、解：若管内有直径为6cm 的导杆，则滑闪放电发生在瓷管外壁。
130111122161.27610/649106ln4910ln3rC F cm r r r εππ-===⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯由经验公式滑闪放电电压40.4401.3610/64.12cr U C kV -=⨯=若管内导杆直径为3cm,则滑闪放电发生在瓷管外壁且0C 为瓷管与空气的1C 相串联 则1411111221164.2510/349103ln4910ln1.5C F cm r r r ππ-===⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯1414010112.76 4.2510 3.1881012.76 4.25C C C C C --⨯==⨯=⨯++ 由经验公式滑闪放电电压40.441.3610/118.03cr U C kV -=⨯= 2、解: 130111122161.27610/649106ln4910ln3rC F cm r r r εππ-===⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯由经验公式滑闪放电电压40.4401.3610/64.12cr U C kV -=⨯= 在100kV 的1.2/50us 全部冲击电压下200cr l k C U =在负雷电冲击下，火花长度为251325103310(1.2810)10016.23cr l k C U cm -==⨯⨯⨯⨯= 在正雷电冲击下，火花长度为251325203910(1.2810)10019.19cr l k C U cm -==⨯⨯⨯⨯ 在交流下50,2,2duf Hz f u fu dtπωωπ==== 火花长度为251325203910(1.2810)100 2.67cr l k C U cm -==⨯⨯⨯⨯= 3、解：在工频电压下，0.90.95.6 5.6(100)353.34f d U l kV ==⨯=裕度为：353.34110221%110-=在冲击电压下，0.920.92507.87.8(100)539.63d U l kV ==⨯= 裕度为：539.63110390.6%110-=淋雨时在工频试验电压下 淋雨表面长度为121270,40 1.6/,3/L cm L cm E kV cm E kV cm ====空气间隙为， 1122 1.670340232f U E L E L kV =+=⨯+⨯=裕度为:232110100.9%110-= 冲击电压下，滑闪电压与干闪电压很相似，即近似认为裕度仍为390.6% 4、解：由题意可知，对于中等污染地区，污秽等级为Ⅱ级，爬电距离可取1.74~2.17（cm/kV）, 对于XP-70悬式绝缘子，取爬电距离为2.17，则2.17220 1.1519.628n ⨯⨯==，取20片，正常绝缘用13~14片，比正常多用6~7片，串长为202014.6292H cm =⨯= 对于XWP-130绝缘子， 2.17220 1.1514.0839n ⨯⨯==，取15片，串长15H=15*13=195cm 5、解：由题意可知，99.8b KPa =，25t =℃,湿度为320/h g cm =相对空气密度为0027399.8273200.9687273101.327325t b b t δ++=⨯=⨯=++ 12,m w k k k δ==, 10.012(/11) 1.1158k h δ=+-=有图2-45可知，3003000.765005000.730.9687 1.1158b b U U kV L K δ===⨯⨯⨯时，d=73cm,g=查图3-45可知，0.50.5120.5,(0.9687)(1.1158) 1.04t m k k k ω====⨯= 则0300/1.04288.511.04bU U kV === 6、解：12099.5,=3027.5,540,/t p KPa t t U kV U U k ====，0027399.5273200.9498273101.327330t b b t δ++=⨯=⨯=++ 由于12=3027.5t t =，，查3-46可知，3125.5/h g m =31.445 1.4452.5(101.399.5)0.02/27327330D t b g cm t ∆H =∆∆=⨯⨯-=++ 3125.50.0225.7/h h g m =+∆H =+=325.7/0.949827.06/hg cm δ==，查图3-44得K=1.15查图2-50，4054040405,100155b b U U d d cm m --=+====5400.988850050010.9498 1.15b U L K δ==⨯⨯⨯g=查图3-45可得，12121,0.9498, 1.15, 1.0923m t m k k k k k k ωωδ========0/540/1.0923494.37t U U k kV ===7、解： 查图3-46可得36/H g cm =，31.445 1.445(149)(101.3102.6)0.0327/27327314D t b g cm t ∆H =∆∆=⨯-⨯-=-++ 60.0327 5.9673h H H =+∆=-=00273102.627320 1.034273101.327314t b b t δ++=⨯=⨯=++，35.9673/1.034 5.771/h g cm δ== 10.010(/11)0.948K h δ=+-= ，查表可得，球的直径为1d m =，且距离26.55cm 的正极性冲击电压为656kV6565.0415005000.2655 1.0340.948b U L K δ==⨯⨯⨯g=查图3-45可得，121,0,656/1.034634.43bU m U kV K K ω=====， 8、解：44111141.110 1.1350010 1.10.350.753a K H --=====-⨯-⨯-4265265*353.333a U K kV ===第五章5-1、如SF 6气体绝缘电气设备中在20°C 时充的气压为0.75MPa ，试求该设备中SF 6的气体密度？及该设备中SF 6气体的液化温度为多少？解：根据SF 6的物理性质，当气压为0.1MPa ，温度为20°C 时其密度为6.164g/l ，则由pV nRT =当气压增至0.75Mpa 时，SF 6物质的量n 也增至原来的7.5倍，故此时密度为：7.5 6.16446.23m n mol V Vρ⋅===⨯= 其中mol 为SF 6的摩尔质量；由图5-6，当气压0.75MPa ，其液化温度约为-20°C 当然0.75MPa 时SF 6的气体密度也可由图5-6查得。