高电压工程第二版答案1到11章

1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空间碰撞电离。②正离子碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。汤逊理论是在气压较低，Pd值较小的条件下的放电基础上建立起来的，因此这一理论可以较好地解释低气压，短间隙中的放电现象，对于高气压，长间隙的放电现象无法解释（四个方面大家可以看课本P9）。流注理论认为：。。。（P11最下面），该理论适用于高气压长间隙的放电现象的解释。

1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义为：当一个电子从阴极发出向阳及运动的过程中，发生碰撞电离，产生正离子，在正离子到达阳极后，碰撞阴极再次产生电子，只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩，进而出现自持放电现象。因此该式为自持放电的条件。

1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙内的流注一旦形成，放电将达到自持的成都，间隙就被击穿；极不均匀场放电特点：P13下侧。

1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒—板，棒--棒，正极性棒—板。其中板--板之间相当于均匀电场，因此其击穿电压最高，其余三个的原因见P20图1-20以及上面的解析。

1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时。。。②随着电压的升高。。。③随着电压继续升高。。。④最后。。。用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿特性，但是工程上为方便起见，通常用平均伏秒特性或者50％伏秒特性来表示气体间隙的冲击穿特性。

1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于（P23最下面）并且通过伏秒特性，可以进一步对保护间隙进行改进设计，从而更好地保护电气设备的绝缘。

1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—P20，包括均匀场，稍不均匀场，极不均匀场的放电特点。（2）雷电冲击电压作用下的特点：同1-5题。（3）操作冲击电压作用下的特点：P25第二段：研究表明。。。。正极性操作冲击电压击穿电压较负极性下要低得多。

1-8答：影响气体间隙击穿的主要因素为气体间隙中的电场分布，施加电压的波形，气体的种类和状态等.

1-9答：提高间隙击穿电压的措施：一,改善电场的分布：①②③二，削弱活抑制电离过程①②③具体内容见P28。

1-10答：纯空气间隙形成的电场接近于均匀电场，其击穿电压较高。由于沿面电位分布不均匀；固体介质与电极接触不良，存在小间隙；固体介质表面具有一定的粗糙度等因素，使表面的电场发生了畸变，因此其击穿电压明显下降，而且，当其表面潮湿污染时，沿面放电电压会更低。

1-11答：SF6气体为电负性气体，容易附着电子形成负离子，不容易被电场加速，电离能力大为下降，因此其起着阻碍放电的作用，所以其具有较高的绝缘强度。

高电压工程（第二章）参考答案

1.一般电介质的电导主要是离子电导，而导体的电导依靠自由电子导电，同时电介质中的

自由电子数量很少，自由电子电导通常都非常微弱；并且电介质电导率比导体电导率低很多。

2.介质损耗角正切作为表征介质损耗程度的物理量；温度、外施电压频率及外施电压的改

变都会引起绝缘介质损耗角正切的变化（详课本P48-49）。

3.异同点：

相同点：气体放电中的汤逊理论、液体电介质的电击穿理论以及固体电介质的电击穿理论具有相似之处，都是建立在碰撞电离的基础之上，三者在击穿过程都会产生电子崩，当电子崩发展到足够强，都会导致电介质的击穿；三者的击穿过程都有环境温度、电压作用时间、电场的均匀程度等有密切关系；

不同点：在工程中，气体的击穿过程通常用流注理论，工程液体电介质用气泡击穿理论来解释，而对于固体则还可以用热击穿理论和电化学击穿理论解释；一般固体电介质的击穿场强比液体的击穿场强高，液体的击穿场强又比气体的击穿场强要高；

4.影响液体电介质击穿的主要因素（见课本P50—课本非常之详细）

5.固体电介质的电击穿和热击穿的区别（见课本P53--课本非常之详细）

6.对于固体电介质和薄层空气串联：由于固体电介质的介电常数比空气的介电常数大，所

以根据各层电介质中的电场强度与介电常数成反比的关系，可知薄层空气电介质所承受的场强较大，其更容易击穿；

对于纸和油层串联：由于纸的介电常数比油层的介电常数大，故根据各层电介质中的电场强度与介电常数成反比的关系，可知油层所承受的电场强度较大，其更容易击穿。

注意：答案是根据对课本的理解形成的，可能存在错误以及漏洞，仅供参考！！！

整理人：李成磊

2014/11/22

第四章

根据书上95页“二、绝缘电阻和吸收比的测量”这一节的内容。可以解答1、2小题。

这一小结的第一段加上第二段的第一句话。

这一节说到吸收比K越大吸收现象越明显，但后面又说必须R和K两者结合起来才能具体判定。所以本题建议组织答案如下：

答：⑴一般情况下，K值越大表示吸收现象越明显，当绝缘性能良好时，K值应远大于1，当绝缘受潮时K值会变小，一般认为当K<1.3时，就可判断绝缘可能受潮。所以，正常情况下，我们可以认为A的绝缘状况更好。

⑵但是某些特殊的材料，可能K<1.3，但是它的阻值R很高，此时就不能单纯的依靠K值得大小来判断，还需要依靠极化指数作为另一个判据。

综上，一般情况下，我们可以认为A的绝缘性能比B好，但是如果是哪些特殊材料，还需另作评价。

3.书上没有，问的度娘：

答：被测的绝缘材料是有一定的电容的，如果加交流电压，就会出现交流的电容电流，这样就分不清有无泄漏电流及多少了。加直流电压，不会产生电容电流，测得的就是泄漏电流了，即使它很小，也没有问题

4.书上99页4.2.2节小标题

答：屏蔽、倒相法、采用角差法测量。

5书上97页4、2节第5行。

答：分布性的绝缘缺陷。

6.书上98页最后一段，和99页第一段，比较笼统。

答：正接法一般应用于实验室内的测试材料及小设备，实现样品的对地绝缘。而在实际中，绝大多数电气设备的金属外壳是直接放在接地底座上的，这时就要用反接法。