《高电压与绝缘技术》实验教学大纲
高电压绝缘技术第二版教学设计
高电压绝缘技术第二版教学设计一、教学目标本课程主要面向电力、通信、计算机、信号、雷达、激光等电子领域的专业学生，传授高电压绝缘技术的相关理论和实践技能。
通过本门课程的学习，学生应该能够熟悉高电压测试仪器的使用，了解各种电气设备的电气特性及其设计原则，掌握高压绝缘材料和构造的特点，学会高电压绝缘设计的基本方法和技能，具备高电压绝缘检测技能。
二、教学内容Module 1：高电压测试技术1.1 高电压测试仪器的分类与使用1.2 高电压试验标准1.3 单相高电压测试技术1.4 三相高电压测试技术Module 2：高压绝缘材料2.1 高压绝缘材料的种类和特征2.2 高压电缆绝缘材料和电气设备绝缘材料的特点和要求2.3 高压绝缘材料的加工和制造Module 3：高压绝缘结构设计3.1 高压绝缘结构设计的理论基础3.2 高压绝缘结构的分类和特点3.3 高压绝缘结构设计设计的基本方法和技巧Module 4：高电压绝缘检测4.1 高电压绝缘检测的意义和目的4.2 高电压绝缘检测的分类与方法4.3 高电压绝缘故障检测与诊断三、教学方法本门课程主要采用“理论与实践相结合”的教学方式，讲授一定的理论知识后，通过实验操作并结合实际应用场景进行案例分析，让学生掌握技能和提升应用能力。
具体的教学方法包括：•课堂讲解：通过讲解理论和分析实例，帮助学生深入理解高电压绝缘技术的相关概念、特点和应用场景。
•实验操作：通过展示实验操作过程和结果，让学生亲身操作和体验高电压测试仪器，熟悉测试仪器的使用方法。
•实践案例：通过实际应用场景的分析，让学生了解绝缘材料和结构在实际应用中的作用和影响，并掌握高压绝缘设计的基本方法和技能。
四、教学评估与考核本门课程的教学评估和考核主要分为两部分：平时表现和期末考试。
平时表现包括：•课堂表现：主要考察学生的听课态度、作业认真度以及课堂发言和讨论。
•实验操作：考察学生实验操作过程以及实验报告的完成情况。
《高电压与绝缘技术》实验教学大纲
《高电压与绝缘技术》实验教学大纲英文名称：high voltage and insulation technology课程编号：67130308设置形式：非独立设课实验学时：6课程总学时：48学分数：3适用专业：电气工程及其自动化一、实验性质、作用和目的高电压技术的实验是电力专业学生必修的专业实验课。
课程有很强的理论性和实践性。
学生通过实验可以进一步加深对高电压技术的理解，训练高压实验的全过程,体会升压、闪络、跳闸、降压的全过程；掌握高压实验变压器的接线与操作；掌握直流高压发生器与试品的接线与操作；通过实验了解交直流在不同间隙与电极结构情况下，均匀电场和极不均匀电场的击穿电压，以及交直流在强垂直分量电场下的滑闪放电电压；了解热老化机理；了解热老化方法；了解表征热老化程度的方法；了解电老化机理；了解电老化方法；了解表征电老化程度的方法二、实验项目与内容提要三、实验方式与基本要求1、验证性实验要求学生在实验前认真阅读实验教材，作好充分的预习准备工作，写出实验预习报告；2、每次实验的结果必须经过教师认可后，实验方可结束。
3、根据实验室的具体条件进行分组，必须在规定时间内，由学生团体完成，对实验过程中出现的问题，要求学生尽量做到独立思考，独立解决。
4、要求学生必须认真对待每一个实验，不得缺席、迟到、早退。
5、要求实验中认真做好实验记录，实验后认真完成实验报告。
6、每次实验结束后，必须整理好导线、实验仪器等，打扫实验室。
四、考核内容与方式实验课成绩按实验中心实验课的考核办法执行（实验过程占50%，实验报告占50%）,实验成绩占总成绩20%。
五、参考资料1、微机继电保护实验指导书，自编2、《高电压技术》杨保初重庆大学出版社，2001年课程负责人：李子剑解韶峰执笔：李子剑审核：李洁李子剑。
高电压绝缘(高电压专业)试验指导书
华北电力大学高电压绝缘（高电压专业）试验指导书电力工程系高电压与绝缘技术教研室目录高压实验室学生实验规则 (1)绪论 (4)试验一泄漏电流测量 (1)试验二介质损耗因数及电容的测试 (4)试验三脉冲电流法测量局部放电 (9)高压实验室学生实验规则一、实验前1.预习与组织：a、同学必须认真预习实验内容，教师要提问检查，不预习者不得参加实验，实验前应交前次实验报告。
b、每实验组推选组长一人，组内可轮流担任，并兼安全监护人。
2.实验前的检查：a、检查设备、仪表有元损坏。
如有损坏.应立即向教师报告。
b、检查接线是否正确。
c、安全距离是否符合规定，带电部分与周围物体的距离必须符合表1规定。
表1 电压——安全距离表d、接地和接地杆：接地必须可靠。
固定设备的地线可用扁钢、铜条或铝条;接地杆的接地线须用多股裸线牢固地接在地线带上。
实验前，应将接地杆从高压端取下。
凡不参与实验的设备，外壳均需接地，尤其是电容器，应短路接地。
e、遮拦与连锁：做高压试验，必须要有遮栏，我们实验室均设有接地的铁丝网做成的永久性遮栏(特殊情况可设临时性遮栏)，实验者必须在遮栏外，不得向试区探头，伸手。
每个实验室应有必要的连锁装置，如门连锁、零位连锁等。
调压设备应处于零位。
f、防止反击的保护：做冲击试验时，与冲击试验接地体相连的设备应有电容保护。
3.复查：所有接线经两个检查确实无误后，再请教师检查。
未经教师允许，同学不得擅自合闸。
二、实验1.做高压实验必须严肃、认真、精力集中。
高压操作者，手不要离开跳闸按扭，注意监视电表及现场，不得擅离职守。
实验时，不得谈笑或进行其它工作。
若要讨论问题时，应先跳闸，暂停实验后进行。
2.呼叫口令：实验中的几项重要操作，操作者要分别呼叫"高压合闸"、"放电气和"去掉接地杆"的口令，当监护人同意并重复上述操作口令后方能进行具体操作。
3.调压、升压时，必须从零均匀缓慢的升压，做完试验，应使调压器退回零位。
《高电压试验技术》课程教学大纲(本科)
《高电压试验技术》课程教学大纲课程编号：08189111课程名称：高电压试验技术英文名称：High Voltage Testing Technology课程类型：专业课课程要求：必修学时/学分：40/2.5 （讲课学时：36 实验学时：4 上机学时：0）适用专业：电气工程及其自动化一、课程性质与任务高电压试验技术是电气工程及其自动化专业（高电压及绝缘技术方向）必修专业课。
其目的和任务是使学生掌握高压试验设备和测量仪器的工作原理、方法和应用；学习试验过程中出现的干扰及消除方法；了解高压试验设备和测量仪器的设计和组建高压试验室的一些必要知识。
二、课程与其他课程的联系本课程的前导课主要是电磁场、电力工程基础、电路原理、高电压工程，它们为本课程能顺利完成高电压试验及其装置原理与应用技术提供了必要的理论基础和预备知识。
三、课程教学目标1.学习高电压试验基本理论知识，掌握试验变压器、直流高压发生器、冲击电压发生器、高压测量等基本知识，了解各种试验装置及试验方法基本原理，具有分析、选用和设计高电压试验方案的能力；（支撑毕业能力要求1.3）2.掌握工频高压的产生及测量技术，掌握直流高压的产生及测量技术，掌握冲击电压的产生及测量技术；掌握高压试验设备和测量仪器的原理和使用；掌握各种高压绝缘试验技术; 了解高压试验室的设计。
了解我国高电压试验技术最新版本的国家标准和国际电工委员会的相关推荐标准。
了解对于某些产品试验的特殊要求；具有计算、选择、设计各种试品试验容量、试验场地、试验回路、试验方法的能力；（支撑毕业能力要求4.1）3.掌握基本的高电压试验方案设计创新方法，培养学生追求创新的态度和意识；4.培养学生树立正确的设计思想，了解高电压试验原理与标准中与国家有关的经济、环境、法律、安全、健康、伦理等政策和制约因素；（支撑毕业能力要求7.1）5.培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握典型试验装置的使用方法，获得实验技能的基本训练，具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；6.了解高电压试验理论与技术的前沿和新发展动向。
第五章高电压与绝缘技术
第一节 气体放电理论及应用
各变量之间的关系
在气隙宽度d一定时，α越大，电流倍增越快， 而α是近似于随电场强度以指数规律增长的， 所以外电场的提高将使通过气隙的电流激增， （内放大作用）
当α一定时，气隙距离d增大，通过气隙的电 离电流随之增大；
维持近似均匀恒定电场，改变气隙长度d，测 量通过气隙的电流，可以计算这一电场下的α 值。
xc
bE0
式中d为气隙长度，b为考虑到流注发展速度大于电子
崩增长速度而引入的修正系数
第一节 气体放电理论及应用
流注发展至高导电通道所需的时间t3 总的放电时延t
t一般t1t3t2 t1t3
t2 t1
所以以t1近似就够了
第一节 气体放电理论及应用
模拟雷电过电压作用的标准脉冲波形
第一节 气体放电理论及应用
第一节 气体放电理论及应用
电负性气体的放电条件 电负性气体的放电必须考虑放电过程中负离子的生成
对其的影响。
第一节 气体放电理论及应用
第一节 气体放电理论及应用
第一节 气体放电理论及应用
第一节 气体放电理论及应用
第一节 气体放电理论及应用
气体放电的流注理论
汤逊放电理论的在长间隙情况下，与实验结果不符 （局限性）
1.碰撞电离 （1）气体中粒子的相互碰撞与四种碰撞效应 1）激发 2）电离 3）复合 4）附着
第一节 气体放电理论及应用
（2）电子碰撞电离与电离系数：基本条件（核外电子所获能量大于克服原子核 束缚所需能量）
根据u物i 理学12原m理1v可12以知u道i 在气体中所有粒子的相互碰撞中，与自由电
子的碰撞最容易引起碰撞电离，电子的碰撞电离是把外电场能量传递 给气体的最有效过程
《高电压绝缘》实验指导书实验一：极间障对气隙击穿电压的影响一
实验一：极间障对气隙击穿电压的影响一、实验目的1．掌握极间障对气隙击穿电压的影响规律；2．理解极间障提高气隙击穿电压的原理及适用条件；3．理解电晕产生的机理二、实验内容及要求1．测量工频电压下无极间障时针板间隙的击穿电压；2．测量工频电压下极间障处于四种不同位置时针板间隙的击穿电压；3．测量工频电压下无极间障时各种电极结构下的击穿电压；4．课前必须分别画出以上实验内容的接线图；5．描述电晕产生的现象；6．回答思考题三、实验步骤：1．按照课前所画实验接线图接线，并仔细检查。
2．将针板间隙距离调至5cm，不加屏障，调压器从零逐步缓慢升压，直到间隙击穿；将调压器调整到零后，记录击穿时的工频电压；对试品放电。
重复3次3．确保断开电源后，分别将屏障放置在距针1cm、2cm、3cm、4cm四种位置，逐步升压，测量各情况下的击穿电压。
每种情况重复3次。
4．更换不同直径的针电极，将针板间隙距离调至5cm，调压器从零逐步缓慢升压，直到间隙击穿；将调压器调整到零后，分别记录击穿时的工频电压；5．将调压器退至零位，确保断开电源后，对试品放电。
6．观察两种情况下的电晕产生的现象，并将其用文字描述。
四、实验数据处理：1．比较有无极间障情况下击穿电压的大小；分析极间障对击穿电压的影响2．比较极间障处于不同位置时击穿电压的大小；分析极间障的效果与位置之间的关系。
3．描述电晕产生时候的现象，并阐述其机理。
五、注意事项：1．每次击穿实验后均要对屏障放电，消除屏障上的电荷。
2．击穿之后，必须等待控制箱上的“复零”熄灭之后方可分闸。
六、思考题：1．极间障提高气隙击穿电压的原理是什么？2．极间障的适用条件有哪些？实验二高压设备外绝缘特性实验一、实验目的：1．观察套管结构沿面放电现象的发展过程。
2．理解滑闪放电机理及其饱和现象。
二、实验内容：1．对套管模型施加工频高压，观察沿面放电发展过程。
2．记录实验电压与滑闪放电长度之间的对应关系。
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《高电压与绝缘技术》实验教学大纲
一、课程简介
课程名称：高电压与绝缘技术
英文名称：High-Voltage Technique
课程代码：0110396 课程类别：专业课
总学时：32 学分：2
实验学时：6 实验成绩占总成绩的百分比：30%
二、教学目的及要求
本课程是工科高等院校电气工程类必修的专业基础课程，是电气工程与自动化专业选修，电力系统及其自动化强电类专业学生的必修课程，是电力工程领中相关学科的必备理论基础。
本课程主体内容旨在正确处理电力系统中过电压与绝缘这一对矛盾，掌握各种电介质和绝缘结构的电气特性、电力系统过电压及其防护措施、绝缘与高电压试验方面的知识。
《高电压技术与绝缘》课程内容来源于科学实践和生产第一线，又不拘泥于学科系统，以适应多学科要求，可满足不同层次的需要。
实验目的是使学生了解过电压的基本结构，掌握高电压绝缘的电气特性和基本实验技能，培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生一定的动手能力，为今后从事专业工作打下必要的理论基础。
培养与提高学生的科学实验素养，要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风，严肃认真的工作态度，主动探索的进取精神，遵守纪律、团结协作和爱护公共财物的优良品质。
三、实验方式与要求
本课程以高电压绝缘及过电压为研究对象，以气体放电理论为重点。
本课程应达到以下基本要求：
1．掌握高压试验设备的使用方法，学习高压实验要求与接线，掌握其基本参数的测量原理与测量方法；
2．掌握电力系统的实验设备及保护措施；
3．掌握电力系统过电压的测试方法、分析方法、影响因素及限制措施；
4．掌握高电压下主要电力设备（变压器、断路器）的运行特性与绝缘检测的基本实验方法，并能对测试结果的准确性进行分析。
特别要求强调：实验前对学生做好安全培训，实验过程中对学生要作好监控工作，严防意外发生。
四、教学内容及学时分配
五、考核方式及实验报告要求
1、实验考核方式分为两部分：平时成绩和实验报告书写情况。
2、实验报告要求
实验报告是实验工作的全面总结，要用简明的形式将实验结果完整和真实的表达出来。
报告要求简明扼要，字迹工整，分析合理，图表清楚，曲线和线路图用铅笔及绘图仪器绘制，不得徒手描画。
报告包括以下几项内容：
(1) 实验名称、专业、班级、姓名、实验日期；
(2) 实验目的；
(3) 实验设备器件；
(4) 实验内容(根据课程不同包括电路原理图、原始数据、程序源代码等课程相关内容)；
(5) 根据原始记录，对实验结果进行分析讨论并回答实验指导书或实验教师提出的问题；
(6) 实验报告分：学生在实验后的一周内提交实验报告。
六、推荐教材及教学参考书
教材：
[1]齐贺，《高电压技术实验指导书》，自编。
主要参考书：
[1]张仁豫主编，《高电压技术实验（3版）》，清华大学出版社，2012年。
[2]李鹏，田建华主编，《高电压技术实训指导书》，中国电力出版社，2010年。
[3]王景春主编，《高电压技术实验指导书》，中国电力出版社，2009年。
执笔人：裴胜利审核人：贾茜茜批准人：李艇批准日期：2015年3月。