高等教育自学考试《高电压技术》教学大纲

第一章 气体电介质的绝缘特性（讲课9学时） 【内容】

1、 气体中带电粒子的产生和消失【识记】

1.1游离的概念：游离是中性原子获得足够的能量（称游离能）后成为正、负带电粒子的过程。

1.2游离的形式：1.碰撞游离方式 在这种方式下，游离能为中性原子（分子）碰撞瞬时带电粒子所具有的动能。虽然正、负带电粒子都有可能与中性原子（分子）发生碰撞，但引起气体发生碰撞游离而产生正、负带电质点的主要是自由电子而不是正、负离子。

2.光游离方式 在这种方式下，游离能为光能。由于游离能需达到一定的数值，因此引起光游离的光主要是各种高能射线而非可见光。

3.热游离方式 在这种方式下，游离能为气体分子的内能。由于内能与绝缘温度成正比，因此只有温度足够高时才能引起热游离。

4.金属表面游离方式 严格地讲，应称为金属电极表面逸出电子，因这种游离的结果在气体中只得到带负电的自由电子。使电子从金属电极表面逸出的能量可以是各种形式的能。 1.3带电质点消失的过程

1.扩散 带电质点从浓度大的区域向浓度小的区域运动而造成原区域中带电质点的消失，扩散是一种自然规律。

2.复合 复合是正、负带电质点相互结合后成为中性原子（分子）的过程。复合是游离的逆过程，因此在复合过程中要释放能量，一般为光能。

3.电子被吸附 这主要是某些气体（如SF6、水蒸汽）分子易吸附气体中的自由电子成为负离子，从而使气体中自由电子（负的带电粒子）消失。 2、 均匀电场中气体间隙的放电特性【领会】

2.1用汤逊理论来分析低气压、段间隙中的气体放电放电现象

2.2汤逊理论的自持放电条件并理解其意义。

汤生放电理论的自持放电条件用公式表达时为 Y(eαs-1)=1

此公式表明：由于气体中正离子在电场作用下向阴极运动，撞击阴极，此时已起码撞出一个自由电子（即从金属电极表面逸出）。这样，即便去掉外界游离因素，仍有引起碰撞游离所需的起始有效电子，从而使放电达到自持阶段。 2.3应用巴申定律 2.4流注理论

3、不均匀电场中气隙的放电特性 3.1不均匀电场中气隙的放电特性 3.2不均匀电场中气隙放电的极性效应

4、 雷电冲击电压作用下气隙击穿的击穿特性【领会】

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4.1雷电冲击电压的标准波形、

4.2放电时延及雷电50%冲击放电电压及冲击系数的概念。 4.3伏秒特性及其使用意义

5、 操作冲击电压作用下气隙的击穿电压 5.1操作冲击电压波形 5.2操作50%冲击击穿电压等

6、大气条件对空气间隙击穿电压的影响。【领会】

6.1大气压力，温度、湿度、海拔高度对气体间隙放电电压的影响 6.2大气压力，温度、湿度、海拔高度对气体间隙放电电压的影响的计算7、提高气体间隙绝缘强度的方法【领会】 7.1提高气体间隙绝缘强度的途径和措施。 8、气体中的沿面放电【领会】 8.1界面电场分布的三种典型情况 8.2均匀电场中的沿面放电

8.3套管的沿面放电过程和提高套管沿面放电电压的措施。 8.4绝缘子串的电压分布和改善绝缘子串电压分布的措施。 8.5受潮及污秽时绝缘子的沿面放电

第二章 液体、固体电介质的绝缘特性（讲课6学时） 【内容】

1、 电介质的极化【领会】 1.1电介质的极化、介电系数 1.2极化的四种形式以及他们的特点 2、 电介质的电导【领会】

2.1绝缘电阻，泄漏电流，表面泄漏电流，表面绝缘电阻，电阻率 2.2电介质电导的特性

2.3电介质在直流电压下的吸收现象并能据此分析实验中的一些现象。 3、电介质的损耗【领会】

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3.1电介质的损耗及其包含的三种损耗 3.2介质损失角正切值的含义及其影响因素

3.3电介质在交流电压下的等值电路和介质损失功率P的计算公式 4、 液体电介质的击穿【领会】

4.1变压器油击穿的小桥理论并据此分析影响液体电介质击穿电压的影响因素， 4.2提高液体电介质击穿电压的措施 5、 固体电介质的击穿

5.1固体电介质的击穿的三种形式及其特点 5.2影响极穿的因素和提高击穿电压的措施 6、电介质的老化【识记】 电老化和热老化的基本概念和特点 固体电介质绝缘材料的耐热等级及其含义 第三章 电气设备绝缘试验 【内容】

1、 绝缘电阻和吸收比的测量【简单应用】 1.1兆欧表的原理和测绝缘电阻的方法。 1.2吸收比的概念

1.3如何通过测试数据判断绝缘是否有缺陷。 2、介质损失角正切的测量【简单应用】 2.1QIS型电桥原理

2.2QIS型电桥测量介质损失角正切值的接线和方法。 2.3干扰的产生和消失的方法。 3、局部放电的测量 3.1局部放电的测量原理。 3.2局部放电的测量方法。 4、工频耐压试验【简单应用】 4.1工频耐压试验的接线

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4.2工频试验变压器的特点，其串接方法。 4.3容升现象。 4.4实验方法。

第四章 线路和绕组中的波过程（讲课7学时） 【内容】

1、 波过程的基本概念。 1.1波过程【领会】

1.2波阻抗、波速、电磁场能量【领会】 1.3线路方程通解【综合应用】 2、 行波的折射和反射【综合应用】 2.1波德逊法则。

2.2电压波折射、反射的系数的含义和表达式，在线路末端开路或者短路条件下电压、电流 .波的折射、反射结果及其波形。

3、行波通过串联电容和并联电容【简单应用】

3.1用波德逊法则推导出无穷长直角电压波投射到串联电阻和并联电阻的折、反射波情况，并分析波形变化情况。

3.2利用电压波通过串联电阻和并联电阻变化情况应用到电器设备的额保护和计算 4、行波的多次折、反射【综合应用】 4.1用网络法计算波的多次折、反射的方法。 4.2串联三导线典型参数配合时的波过程。 4.3串联三导线在不同参数下的波过程计算。 5、平行多导线的耦合系数【简单应用】 5.1自波阻抗和互波阻抗

5.2二平行导线之间的耦合系数和平行多导线之间的耦合系数含义和计算。 6冲击电晕的影响【识记】

6.1冲击电晕对导线间的耦合系数、导线的波阻抗和波形的影响 7、绕组中的波阻抗【领会】

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7.1绕组末端接地和绕组末端开路对无穷长直角波到达绕组瞬间（t=0）,绕组上各点的对地电位分布。

7.2绕组末端接地和绕组末端开路时绕组的稳态电压分布情况。 7.3绕组中电压从初始状态到稳定状态的震荡过程。 7.4最大电位包络线机器计算公式。

7.5定性分析三相变电压绕组中性点不接地系统的星型接线和三角形接线的波过程。 7.6冲击电压在饶祖建的传递。 8、变压器的入口电容。【领会】 8.1变压器的入口电容的含义及表达式。 8.2变压器的入口电容的计算。 第五章雷电及防雷措施 1、雷电的电气参数【识记】

1.1雷电流的定义和识记它的三个参数：幅值、波头和波长。 1.2雷暴日、雷暴小时和地面落雷密度。 2、避雷针和避雷线【简单应用】 2.1避雷针和避雷线的保护作用及其原理

2.2对单支避雷针、两支等高避雷针、两支不等高避雷针、多支等高避雷针及避雷线的保护范围能计算和简单应用。 3、避雷器【领会】 3.1避雷器的保护作用 3.2对避雷器的基本要求。

3.3保护间隙的作用原理和它的优缺点。

3.4排气式避雷器的结构、作用原理和它的优缺点。

3.5阀式避雷器（普通型、瓷吹型）的结构与元件的作用原理、工作原理和主要的电气参数。 3.6氧化锌避雷器的特点、优点。 4、防雷接地【识记】

4.1接地电阻、基地装置冲击系数、冲击利用系数。

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