高电压技术赵智大pdf

绪论

高电压技术是一门重要的专业技术基础课；

随着电力行业的发展，高压输电问题越来越得 到人们的重视； 高电压、高场强下存在着一些特殊的物理现象； 高电压试验在高电压工程中起着重要的作用。

气体的绝缘特性与介质的电气强度 研究气体放电的目的：

了解气体在高电压（强电场）作用下逐步由电介质演变成导体的物理过程 掌握气体介质的电气强度及其提高方法

高压电气设备中的绝缘介质有气体、液体、固体以及其它复合介质。 气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。

由于空气中存在来自空间的辐射，气体会发生微弱的电离而产生少量的带电质点。 正常状态下气体的电导很小，空气还是性能优良的绝缘体； 在出现大量带电质点的情况下，气体才会丧失绝缘性能。 自由行程长度

单位行程中的碰撞次数Z的倒数λ即为该粒子的平均自由行程长度。

P?x??e?x?令x=λ，可见粒子实际自由行程长度大于或等于平均自由行程长度的概率是36.8%。

带电粒子的迁移率 k=v/E

它表示该带电粒子单位场强（1V/m）下沿电场方向的漂移速度。 电子的质量比离子小得多，电子的平均自由行程长度比离子大得多

热运动中，粒子从浓度较大的区域运动到浓度较小的区域，从而使分布均匀化，这种过程称为扩散。 电

绪论

高电压技术是一门重要的专业技术基础课；

随着电力行业的发展，高压输电问题越来越得 到人们的重视； 高电压、高场强下存在着一些特殊的物理现象； 高电压试验在高电压工程中起着重要的作用。

气体的绝缘特性与介质的电气强度 研究气体放电的目的：

了解气体在高电压（强电场）作用下逐步由电介质演变成导体的物理过程 掌握气体介质的电气强度及其提高方法

高压电气设备中的绝缘介质有气体、液体、固体以及其它复合介质。 气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。

由于空气中存在来自空间的辐射，气体会发生微弱的电离而产生少量的带电质点。 正常状态下气体的电导很小，空气还是性能优良的绝缘体； 在出现大量带电质点的情况下，气体才会丧失绝缘性能。 自由行程长度

单位行程中的碰撞次数Z的倒数λ即为该粒子的平均自由行程长度。

P?x??e?x?令x=λ，可见粒子实际自由行程长度大于或等于平均自由行程长度的概率是36.8%。

带电粒子的迁移率 k=v/E

它表示该带电粒子单位场强（1V/m）下沿电场方向的漂移速度。 电子的质量比离子小得多，电子的平均自由行程长度比离子大得多

热运动中，粒子从浓度较大的区域运动到浓度较小的区域，从而使分布均匀化，这种过程称为扩散。 电

《高电压技术》综合复习资料

一、填空题

1、巴申定律的内容是

___________________________________________________________________

2、对于不均匀电场，电场的极性取决于_______________________电极的电位符号；如果两个电极的几个尺寸相同，极性取决于_________________________电极的电位。

3、污闪的发展阶段大体可以分为________________、________________、________________、____________________________四个阶段。

4、介质在电压下的能量损耗有两种，分别是___________________和___________________。 5、固体介质表面的放电分为四个阶段，分别是：____________________、____________________、____________________、____________________。

6、通常用_______________________作为综合反映电介质损耗特性优劣的一个指标。 7、电介质的损耗分为两种，

《高电压技术》复习

一.气体的绝缘强度

了解气体放电的一般现象和概念；理解持续电压作用下均匀电场气体放电理论、不均匀电场中的气体放电特性；理解冲击电压下的气体放电特性；了解大气条件对气隙击穿电压的影响，掌握提高气隙击穿电压的具体措施。

1.基本概念

自持放电:不需其它任何外加电离因素而仅由电场的作用就能维持的放电称 为自持放电。

非自持放电:必须借助外加电离因素才能维持的放电则称之为非自持放电。 电晕放电:当所加电压达到某一临界值时，在靠近两个球极的表面出现蓝紫色的晕头，并发出“咝咝”的响声，这种局部放电现象称为电晕放电。

极性效应：在极不均匀电场中，高场强电极的不同，空间电荷的极性也不同，对放电发展的影响也不同，这就造成了不同极性的高场强电极的电晕起始电压的不同，以及间隙击穿电压的不同，称为极性效应。

50%冲击击穿电压（U50%）：用间隙击穿概率为50％的电压值来反映间隙的耐受冲击电压的特性。

汤逊放电理论和流柱理论的异同以及各自的适用范围：

汤逊放电理论：当外施电压足够高时，一个电子从阴极出发向阳极运动，由于碰

撞游离形成电子崩，则到达阳极并进入阳极的电子数为eas个(α为一个电子在电场作用下移动单位行程所发生的碰撞游离数；s为

高电压试验技术习题

一、名词解释

兆欧表 ：手摇直流发电机，用于测量绝缘电阻与吸收比，俗称摇表 分压比 :每一个分压器均由高压臂(Z1)和低压臂(Z2)组成，在低压臂上得到的就是分给测量仪器的低电压u2，总电压u1与u2之比称为分压比（K） uZ?Z2K?1?1

u2Z2二、填空题（1分/每小题，共30分）

1） 常用的调压设备有（自耦调压器）、（ 电动发动机组 ） 、（移圈式调压器）。 2） 静电电压表可分为（绝对式静电电压表）和（非绝对式静电电压表 ）。 3） 5级自耦式串级变压器装置的利用效率为（ 1/(n+1) ）。 4） 静电电压表测量的是电压的（ 有效）值。

5） 冲击电压发生器的技术特性指标有（视在波前时间 ）、（ 视在半峰时间）、（ 6） 标准雷电波的波前/半峰值时间是（ 1.2/50 us ），标准操作冲击波的波前/半峰值时

间是（ 250/2500us

7） 冲击电压发生器的基本回路中，充电电阻在充电时起电路的（连接 ）作用，在放电时又起（隔离）作用。 三、 简答题 1.

兆欧表的结构及工作原理； 原理图见课本114页

结构（1）电源部分：兆欧表

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全国2008年4月自考高电压技术试卷

课程代码：02653

一、单项选择题

1．按国家标准规定，进行工频耐压试验时，在绝缘上施加工频试验电压后，要求持续( ) A．1 min B．3 min C．5 min

D．10 min

2．根据设备的绝缘水平和造价，以下几种电压等级中，允许内过电压倍数最高的是( ) A．35kV及以下 B．110kV C．220kV

D．500kV

3．液体绝缘结构中，电极表面加覆盖层的主要作用是( ) A．分担电压 B．改善电场 C．防潮

D．阻止小桥形成

4．雷电流通过避雷器阀片电阻时，产生的压降称为( ) A．额定电压 B．冲击放电电压 C．残压

D．灭弧电压

5．GIS变电所的特点之一是( ) A．绝缘的伏秒特性陡峭 B．波阻抗较高

C．与避雷器的电气距离较大

D．绝缘没有自恢复能力 6．保护设备S1的伏秒特性V1—t与被保护设备S2的伏秒特性V2—t合理的配合是( ) A．V1—t始终高于V2—t

B．V1—t始终低于V2—t

C．V1—t先高于V2—t，后低于V2

高电压技术知识

第一篇 电介质的电气强度

第1章 气体的绝缘特性与介质的电气强度 1、气体中带电质点产生的方式 热电离、光电离、碰撞电离、表面电离 2、气体中带电质点消失的方式 流入电极、逸出气体空间、复合 3、电子崩与汤逊理论

电子崩的形成、汤逊理论的基本过程及适用范围 4、巴申定律及其适用范围

击穿电压与气体相对密度和极间距离乘积之间的关系。两者乘积大于0.26cm时,不再适用 5、流注理论

考虑了空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用，适用两者乘积大于0.26cm时的情况

6、均匀电场与不均匀电场的划分 以最大场强与平均场强之比来划分。 7、极不均匀电场中的电晕放电

电晕放电的过程、起始场强、放电的极性效应 8、冲击电压作用下气隙的击穿特性 雷电和操作过电压波的波形

冲击电压作用下的放电延时与伏秒特性 50%击穿电压的概念

9、电场形式对放电电压的影响

均匀电场无极性效应、各类电压形式放电电压基本相同、分散性小 极不均匀电场中极间距离为主要影响因素、极性效应明显。 10、电压波形对放电电压的影响

电压波形对均匀和稍不均匀电场影响不大

对极不均匀电场影响相当大 完全对称的极不均匀场： 棒棒间隙 极大不对称

第一章 气体放电的基本物理过程

（1）在气体放电过程中，碰撞电离为什么主要是由电子产生的？

答：气体中的带电粒子主要有电子和离子，它们在电场力的作用下向各自的极板运动，带正电荷的粒子向负极板运动，带负电荷的粒子向正极板运动。电子与离子相比，它的质量更小，半径更小，自由行程更大，迁移率更大，因此在电场力的作用下，它更容易被加速，因此电子的运动速度远大于离子的运动速度。更容易累积到足够多的动能，因此电子碰撞中性分子并使之电离的概率要比离子大得多。所以，在气体放电过程中，碰撞电离主要是由电子产生的。

（2）带电粒子是由哪些物理过程产生的，为什么带电粒子产生需要能量 ？

答：带电粒子主要是由电离产生的，根据电离发生的位置，分为空间电离和表面电离。根据电离获得能量的形式不同，空间电离又分为光电离、热电离和碰撞电离，表面电离分为正离子碰撞阴极表面电离、光电子发射、热电子发射和强场发射。原子或分子呈中性状态，要使原子核外的电子摆脱原子核的约束而成为自由电子，必须施加一定的外加能量，使基态的原

子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能。 （3）为什么SF6气体的电气强度高？

答：主要因为SF6气体具有很强的电负性，容易俘获自

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《高电压技术》讲义（下）

第三章、电气设备绝缘的预防性试验

高压试验分检查性试验和耐压试验。

§3.1绝缘电阻和吸收比的测量

一、理论依据：电介质的电导。在外加直流电压的作用下，会有电流流过电介质，这个电流随加压时间的增长而逐渐减小，在相当时间后，趋于稳定值，这个稳定电流就是泄漏电流，与泄漏电流对应的电阻就是电介质的绝缘电阻。这种流过电介质的电流随加压时间的增长而逐渐减小的现象称为吸收现象。一个绝缘状况良好的电介质，它的绝缘电阻应该很高，吸收现象明显；反之，如果电介质受潮严重，或有集中性导电通道，则其绝缘电阻明显降低，泄漏电流增大，

吸收现象不明显。图中曲线1为电流随时间变化曲线，

曲线2为绝缘状况良好时绝缘电阻随时间变化曲线，曲线3为绝缘状况受潮或有贯通性缺陷时绝缘电阻随时间变化曲线。所以可以通过测量绝缘电阻和泄漏电流的大小来判断绝缘性能的好坏。利用吸收现象，通过吸收比也可以判断绝缘性能的好坏。吸收比是加压60s时测得的绝缘电阻值与加压15s时测得的电阻值的比。对于不均匀试品的绝缘，如果绝缘状况良好

高电压技术复习要点（2013-2014-1 0912121-2）

（王伟 屠幼萍编著 高电压技术）

第1章 气体放电的基本物理过程 1.何为原子的激励和电离。 2.气体电离的形式及基本概念。 3.气体碰撞电离与哪些因素有关。 4.气体产生放电的首要前提。 5.热电离与碰撞电离的异同。 6.影响逸出功的因素。

7.金属电极表面电离的四种形式。 8.负离子形成对气体放电的影响。

9.气体放电过程中存在哪三种带电质点。

10.带电粒子的自由行程及特性。 11.影响平均自由行程的因素。

12.带电粒子的迁移率。为何电子的迁移率和平均自由行程大于离子。 13.何为带电离子的扩散，何原因所致。

14.带电粒子消失的主要方式。

15为何电子与离子间的复合概率远小于正、负离子复合概率。

16.气体放电分为哪两类。 17.非自持放电 自持放电

18.绘制并说明“气体中电流与电压的关系曲线”及对应的放电过程。

19.阐述Townsend理论。

20.电子碰撞电离系数；正离子表面电离系数。 21.自持放电条件表达式。

22.影响电子碰撞电离系数的因素。

23.Paschen定律，击穿电压为何具有最小值。

24.当pd>200(cm.133Pa)后，击穿