高电压技术复习资料

第一章
1气体分子的电离：碰撞电离，光电离，热电离
金属的表面电离：正离子碰撞阴极，光电效应，强场发射，热电子放射
2.气体中带电粒子的消失有中和，扩散，消失于电极
3，电子的迁移率大于离子的
4.由非自持放电转入自持放电的电压为起始电压
5.汤森德放电理论认为碰撞电离和正离子碰撞阴极造成表面电离是主要电离形式，可以解释Pd较小时，温度不变时的击穿现象
6.汤森德理论具体内容：放电始于有效电子通过碰撞电离形成电子崩，通过正离子碰撞阴极产生二次电子，若满足自持条件则击穿
7.采用抽成真空或加大气压来提高气隙击穿电压的是巴申定律。

巴申定律是指均匀电场的击穿电压是气体压力和电极距离的乘积的函数。

8.汤逊理论（辉光放电）和流注理论（火花放电）在描述气体放电击穿过程有以下几个不同方面，放电外形，放电时间，击穿电压，阴极材料影响
9.流注放电理论认为自持放电的主要因素是电子碰撞电离，空间光电离，空间电荷畸变电场。

10.正极性电晕起始电压高于负极性，为极性效应。

负极性击穿电压高于正极性。

长间隙的平均击穿电压远低于短间隙（先导放电）
11.长间隙放电大致为电晕，先导，主放电
不太长间隙放电主要为电子崩，流注和主放电
12.负极性雷分为先导放电，主放电，余光放电
13.雷电流波前时间：1~5us,半峰值时间：20~100，防雷保护中常采用的波形：2.6/50
第二章
1.气体的冲击电压击穿时间由升压时间，统计时延，放电发展时间组成，放电时延为统计时延加放电发展时间
2.作用在气隙上的电压有持续作用电压（直流电压和工频电压），非持续作用电压（雷电冲击电压和操作冲击电压
3.U50%与持续作用电压下击穿电压之比为冲击系数
4.间隙的伏秒特形状取决于电极间的电厂分布
5.稍不均匀电场间隙：球球，球板，同轴圆柱。

影响稍不均匀电场击穿电压因素：电场结构，大气条件，临近效应，照射效应
6.极不均匀电场中影响击穿电压的主要因素为间隙距离。

雷电冲击电压下棒板间隙有明显的极性效应。

操作电压下呈U形曲线，是因为放电时延和空间电荷形成迁移。

操作电压下分散性最大，直流电压最小
7.提高气体介质电气强度的方法：
改进电极形状，利用空间电荷畸变电场的作用，屏障，高气压，高真空，高强度气体
8. 500千伏系统使用的气隙用于1000千伏系统，绝缘距离该如何放大？
随着距离加大，平均击穿场强明显降低，棒板间隙尤为严重，具有饱和现象，气体介质的绝缘强度一旦进入非线性饱和阶段，额定电压的小幅增加都需要明显增大气隙绝缘距离
9.在不均匀电场中加入一级间隙的作用是积聚空间电荷，改善电场分布。

气隙的负击穿电压提高，因为电子形成负离子积聚于屏障，由于同号电荷的排斥作用，将沿着屏障表面均匀分布，在屏障前方形成比较均匀的电场，消除了在电离区前方电场剧烈加强的现象
第三章
1.电介质极化形式：电子，离子，极性分子的转向极化，夹层极化（低频下）
2. 电介质损化形式主要包括电导损耗，极化损耗
3.对于极性液体电介质，温度升高时，分子热运动加强，对极性分子定向排列干扰加强，介电常数减小
4.对于极性液体，低温时，分子间的粘附力强，转向难，转向极化对介电常数贡献小
5.影响固体和液体电介质电导的因素为温度（正），杂质，场强
6.液体介质电导分为离子电导，电涌电导
7.交流电压下，介质的有功功率损耗为介质损耗
8.介质损耗角在数值上等于有功损耗和无功损耗之比，能表征电介质的损耗特
性是因为绝缘缺陷使电导增加，即损耗角增加，因而可以判断介质有绝缘缺陷。

9.中性液体电介质损耗主要由漏导决定
10.液体电介质的击穿理论有电击穿和气泡击穿理论。

电击穿理论以碰撞电离为前提，气泡击穿理论认为气泡的成长和放电导致击穿。

11.影响液体电介质工频击穿电压的主要因素有杂质（负），温度，电压作用时间，电场均匀程度，压力（正
12.提高液体电介质击穿电压方法：提高品质，覆盖层，绝缘层，屏障
13.固体电介质击穿原理：
电击穿理论是建立在发生碰撞电离的基础上，又分为固有击穿理论（单位时间内传导电子从电场中获得的能量与因碰撞而逝去的能量不平衡而引起击穿）和电子崩击穿（传导电子由电场中得到了可使晶格原子电离的能量，产生了电子崩）热击穿理论：由于介损的存在，固体电介质在电场中逐渐发热升温，温度升高，使固体介质电阻减小，电流增加，损耗发热随之增加，介质温度升高，击穿电化学击穿理论（局部放电引起，树枝化放电劣化为电离性老化，水树老化为电导性老化）
14.影响固体电介质击穿电压因素：电压作用时间，温度，电场均匀程度，电压种类，累积效应，受潮度，机械负荷，二次效应
15.提高固体电介质击穿电压的方法：改进制造工艺(精选材料，加强浸渍)，改进绝缘设计(采取合理的绝缘结构，改善电极形状)，改善运行条件（防潮，防尘污）16.温度高于临界温度时，击穿电压随着温度的升高而下降，低于临界温度，击穿电压基本保持不变。

临界温度和固体介质厚度，冷却条件，施加电压性质有关
第四章
1，绝缘电阻测量实验可以从吸收比，极化指数来判断绝缘性能优劣
2.绝缘电阻可以发现下列缺陷：总体绝缘质量欠佳，绝缘受潮，两极间有穿透性的导电通道，表面受潮污垢
3.绝缘试验分为绝缘特性试验和绝缘耐压试验
4.绝缘介质损耗角正切能发现下列缺陷：受潮，穿透性导电通道，绝缘内含气泡的游离、绝缘分层，老化劣化，脏污
5.测绝缘内组，兆欧表，直流电压
测泄漏电流，微安表，直流电压（10千伏以上）
测介损，西林电桥，交流电压
6.测量绝缘电阻采用直流电压是因为如果用交流电压，通过绝缘材料的电流除了泄漏电流还有容性电流。

测量介质损耗用交流电压是因为只有交流电压才能反映出电导损耗和极化损耗
第六章
1.电缆的单位长度电感较架空线路小，单位长度对地电容大，因此电缆的波阻抗比架空线路小，波速较架空线路小
2.线路末端开路，入射波全反射，电流负的全反射，磁能全部转为电能（4倍）线路末端短路，入射波负的全反射，电流正的全反射，全部转化为磁能
3.冲击电晕使耦合系数增大，导线对地电容增大，波阻抗减小，波速减小，陡度下降
4.冲击电晕一方面增加了电晕能量损耗而使冲击波幅值衰减，另一方面加大了导线对地电容而使其速度降低，引起波的变形和衰减
5.三相同时进波时，导线等值波阻抗增大，因为互感作用和互电容作用
6.耦合系数随导线间距离减小而增大
7..波在线路中传播引起能量损耗的因素：
导线电阻，大地电阻，导线对地电阻，冲击电晕
第七章
1.避雷线保护角是避雷线和边相导线的连线与经过避雷线的垂直线之间的夹角
2.避雷器要满足以下要求：
冲击放电电压小于被保护设备的冲击耐压值
有平坦的伏秒特性曲线和较强的灭弧能力
3.为了提高灭弧能力，利用磁场使电弧运动来加强去游离，为磁吹阀式避雷器
4.评价阀式避雷器的性能指标：保护水平，保护比，切断比，冲击系数
5.氧化锌避雷器比碳化硅避雷器保护性能好的主要原因是理想的非线性伏安特性，通流容量大
6.氧化锌避雷器的额定电压是避雷器两端允许施加的最大工频电压有效值，残压是指放电电流流过避雷器时，两端之间出现的电压峰值
7.评价氧化锌避雷器优劣性能指标有保护水平，压比，荷电率，保护比
8.氧化锌避雷器的优良性能：结构简单，有优异的保护特性；耐重复动作能力强；通流容量大；造价低
9.接地分类：保护接地，工作接地，防雷接地
10.接地电阻大小与土壤特性，接地体的几何尺寸，通过电流的性质有关。

接地电阻越小，保护性能越高。

11.接地体的冲击系数与接地体几何尺寸，雷电流幅值，波形及土壤电阻有关
第八章
1.雷电过电压分为直击雷过电压和感应过电压
2.用于先导通道中电荷所产生的静电场突然消失而引起的感应过电压为静电分量。

雷电放电中的主放电电流在通道周围空间建立了强大的时变磁场，使导线呈现较高的感应过电压，为电磁分量
3.避雷线的主要作用是屏蔽导线，分流，耦合
4.避雷线的防雷作用：防止雷直击导线；分流作用以减小杆塔入地的雷电流，从而降低塔顶电位；降低感应过电压
5.耦合地线的作用为分流和减小感应过电压（增大耦合系数
6. 雷击输电线路杆塔时，相线与避雷线之间的耦合系统越大，绝缘子串所受电压越小
7.雷击杆塔塔顶时，输电导线上电压包括工作电压，感应过电压，耦合电压
8.雷击杆塔时的耐雷水平与分流系数B，杆塔等值电感，杆塔冲击接地电阻，耦合系数（正），绝缘子串的50%冲积闪络电压（正）有关
9.雷击杆塔时，提高耐雷水平的方法：
降低接地电阻（塔顶电位降低，防止反击）
提高耦合系数（绝缘子串两端电压降低）
10.距离避雷线最远的导线，耦合系数最小，最容易发生反击
11.绕击耐雷水平比雷击杆塔低
12.雷击于有避雷线的线路：雷击杆塔塔顶，雷击避雷线档距中央，绕击
13.冲击闪络转为稳定工频电弧的概率为建弧率
14.影响绕击跳闸率的主要因素为保护角，杆塔高度，地质条件，线路耐雷水平15在进线段以外落雷时，由于进线段波阻抗使雷电流幅值受到限制
16.防雷措施：架设避雷线，降低杆塔接地电阻，架设耦合地线，采用不平衡绝缘方式，装设自动重合闸，采用消弧线圈接地，加强绝缘
第九章
1.雷害来自两方面：雷直击发电厂变电站，雷击输电线路所产生的的雷电过电压沿线路侵入发电厂变电站
2.变压器得到可靠保护条件是变压器的冲击耐压大于避雷器的冲击放电电压和5千伏下的残压
3. 为了降低入侵波陡度可以安装避雷器，设置进线段保护，并联电容器
4.保证变压器安全的措施：
限制残压，限制入侵波陡度，减小电气距离。