高电压技术课件

高电压技术课件Tag内容描述：<p>1、第二章 气体放电的 基本物理过程,上节回顾：,1.气体自持放电的条件是什么？（定性） 只有在气隙内初始电子崩消失前产生新的电子（二次电子）来取代初始电子（由外电离产生）。 2.汤逊理论适用条件？认为二次电子来源是？ pd值较小，二次电子来源是正离子撞击阴极。 3.汤逊理论中均匀电场自持放电的条件是？（定量）,上节回顾：,4.巴申定律说明了哪两个变量之间的关系？ Ub=f(pd) 5.流注理论的适用条件？认为二次电子来源是？ Pd值较大时，空间的光电离。 6.均匀电场流注自持放电的条件？（定量）,上节回顾：,7.均匀电场强电负性气体自持放。</p><p>2、第2章 气体放电的物理过程,2.1 气体中带电质点的产生和消失,2.2 气体放电机理,2.3 电晕放电,2.4 不均匀电场气隙的击穿,2.5 雷电放电,2.6 气隙的沿面放电,2.1 气体中带电质点的产生和消失,1、气体中带电质点的产生：,纯净中性气体不导电，只有气体中出现带电质点后才能导电，并在电场作用下发展成放电现象。 基本概念：,玻尔理论：原子周围的电子按规律跃迁时，轨道越远，电子能量越大。,激励：电子从近轨道向远轨道跃迁时，需要一定能量，这个过程叫激励。,激励能：激励所需能量叫激励能 ，其值等于两轨道能级之差。,电离：当外界给予的能。</p><p>3、复习,关于电介质电气强度的基本概念 电气强度的表示方法、强弱电场、击穿 气体中带电粒子的产生 自由行程、迁移率、扩散（注意电子和离子的不同之处） 带电粒子的产生 附着、电负性气体 带电粒子的消失 电子崩-电子碰撞电离系数的定义，公式 含义，压强和电场强度对的影响（压强太大或太小都不利于放电的发展）。,第三节 自持放电条件（汤逊气体放电理论二）,正离子对放电发展过程的影响（当极间电压大于某一数值时）,阴极表面电离系数（二次电子发射系数）,一个正离子撞击阴极表面产生出来的二次电子数为,假定在阴极表面附近有nc个电子，。</p><p>4、高电压技术,总复习,第一章 气体的放电基本物理过程和电气强度,一、气体放电的一般分类 辉光放电、火花放电、电弧放电、电晕放电 二、气体间隙中带电质点的产生 （1）碰撞游离：自由行程 （2）光游离 所谓光游离是指由于光辐射引起的原子或分子游离 （3）热游离 气体在热状态下引起的游离过程称为热游离,1、自持放电与非自持放电 必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电 不需其他任何加外电离因素而仅由电场的作用就能自行维持的放电称为自持放电 2、汤逊理论 过程、过程、过程系数 只有过程，放电不能自持。 自持放电条件： 一个电。</p><p>5、1,第2章 气体放电,电介质在电气设备中是作为绝缘材料使用的。按其物质形 态分有气体、液体、固体等介质。在实际的绝缘结构中，常由 它们的联合构成组合绝缘。气体是系统中应用十分广泛的绝缘 材料。 本章内容提要： 1、熟悉气体放电的基本物理过程。 2、掌握大气状态对气体击穿电压的影响。 3、掌握提高气体间隙击穿电压的措施。 4、熟悉沿面放电的概念。,2,2-1 概 述,3,4,2-2 气体中带电质点的产生与消失,5,6,2-3 气体放电的基本过程,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,2-4 大气状态对气体击穿电压的影响 及提高击穿电压的措施,。</p><p>6、高电压技术,杨保初 主编,绪论,1.学科地位 2.本课程性质、任务和要求 3.本课程学习方法 4.课程导入,一、学科地位,电能与人类的生存、 发展有密切关系，而 高电压与绝缘技术是 其中一个很重要的知 识体系，它是支撑电 能应用的一根有力的 支柱。,二 本课程性质、任务和要求,高电压技术是电工学科的一个重要分支，它主要研究高电压、强电场下各种电气物理问题。 本课程是一门重要的专业技术基础课，主要内容包括： 1.高压电气绝缘 2.高压电气试验 3.电力系统过电压及其保护 在电气工程及自动化工程中具有较强的理论性、实践性的应用价值。,通。</p><p>7、高电压技术,主讲人：黄力 工作单位：三峡大学,第一篇电介质的电气强度,第一章气体放电的基本物理过程,一、几个基本概念 气体放电 气体中流通电流的各种形式。 击穿电压Ub或闪络电压Uf 发生击穿或闪络的最低临界电压。 击穿场强Eb 均匀电场中的击穿电压/间隙距离 平均击穿场强Eb 不均匀电场中的击穿电压/间隙距离 辉光放电 电弧放电 火花放电,二、带电粒子的产生和消失 1、原子的激励和电离 A.原子的能级： 根据原子核外电子的能量状态，原子具有一系列可取的确定的能量状态。 B.原子的激励 原子在外界因素（电场、高温等）作用下，吸收外。</p><p>8、1.1 气体放电的基本物理过程,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。由于气体绝缘介质不存在老化的问题，在击穿后也有完全的绝缘自恢复特性，再加上其成本非常廉价，因此气体成为了在实际应用中最常见的绝缘介质。 气体击穿过程的理论研究虽然还不完善，但是相对于其他几种绝缘材料来说最为完整。因此，高电压绝缘的论述一般都由气体绝缘开始。,本节内容：,1.1.1 带电质点的产生 1.1.2 带电质点的消失 1.1.3 电子崩与汤逊理论 1.1.4 巴申定律与适用范围 1.1.5 不均匀电场中的气体放电,返回,1.1.1 带电质点的产生,。</p><p>9、高电压技术 复习大纲,第一章 绪论,高压输电的必要性 输电线路的传输容量受哪些因素制约？,第二章 气体放电的基本物理过程,第一节 带电质点的产生和消失 名词解释 电离；电离能；激励；分级电离；逸出功；电子亲和能；带电质点的扩散；带电质点的复合 中性气体中带电质点的来源及其浓度大小 电离方式有哪几种？ 每种电离方式在气体放电过程中的作用和适用性 为什么碰撞电离主要由电子的碰撞引起？ 亚稳激励态的特点及其对分级电离的作用 Penning效应及其对气体放电的作用 电极表面电子逸出的四种方式,第二章 气体放电的基本物理过程,第一节。</p><p>10、高 电 压 技 术 王富荣 20011年9月,西南交通大学电气工程学院,绪 论,高电压技术 研究高电压（强电场）下的电气物理问题,电力系统：输送的功率一定时，输电线路电压越高，功率损耗越低，输送距离越远。 大功率、远距离输电高压、超高压、特高压电网 我国 中压电网 63、35、10 kV 高压电网 110、220 kV 超高压电网 330、500kV 、750kV 特高压电网 1000kV 另有直流输电网： 800kV； 660kV； 500kV,电气化铁道牵引供电系统：110（或220）kV/27.5kV高压供 电网络,牵引供电系统电气原理示意图,电力系统（及牵引供电系统）高电压问题：,高电压技。</p><p>11、第六节 不均匀电场中的放电过程,稍不均匀电场和极不均匀电场的放电特征 电晕放电 极不均匀电场的放电过程,一、稍不均匀电场和极不均匀电场的放电特征,f4极不均匀电场。,什么样的电场是不均匀电场？,均匀电场：削弱了边缘效应的平行板电极。 稍不均匀电场：球隙、同轴圆筒状电极。 极不均匀电场：棒-板电极，棒-棒电极,二、电晕放电,由于电场强度沿气隙的分布极不均匀，因而当所加电压达到某一临界值时，曲率半径较小的电极附近空间的电场强度首先达到了起始场强E0，因而在这个局部区域出现碰撞电离和电子崩，甚至出现流注，这种仅仅发生在。</p><p>12、高电压技术,主讲：陈兆权 博士 安徽理工大学 淮南,学科地位 本课程性质、任务和要求 教材及主要参考书 课程导引,绪 论,一 学科地位,日本小崎正光教授把最高品质能量形态的电能有关知识和技术体系称为电气电子工程学，它可理解为图示的三柱组成的体系：,对高电压与绝缘技术可这样理解：电能与人类的生存、发展有密切关系，而高电压与绝缘技术是其中一个很重要的知识体系，它是支撑电能应用的一根有力的支柱。,高电压绝缘技术将抓住成为梦之能源的核聚变发电、超导应用、大陆间送电、直流系统、电能储藏、高性能蓄电池等大量课题进一步发展。</p><p>13、高电压技术,高电压工程系 刘春 tslcmail.hust.edu.cn 13871018672,1.6 电场形式、电压波形与击穿电压的关系,电场形式 均匀场 稍不均匀场 极不均匀场 电压波形 持续作用电压直流 工频 冲击电压雷电冲击 操作冲击,1.6.1 均匀电场,分散性小 直流击穿电压工频击穿电压50%冲击击穿电压 均匀电场中空气的击穿电压经验公式,d-间隙距离(cm) -空气相对密度,均匀电场，标准大气状态条件，稳态电压作用时， 空气间隙的击穿电压峰值Ub与极间距离的关系,1.6.2 稍不均匀电场,分散性小 直流击穿电压、工频击穿电压、50%冲击击穿电压三者基本相等 击穿电压。</p><p>14、发电厂和变电所的防雷保护,发电厂和变电所雷电过电压来源,雷直击发电厂和变电所 雷击输电线路产生的过电压沿线路侵入发电厂和变电所,变电所雷电过电压的危害,发电机、变压器等主要电气设备的内绝缘大都没有自恢复的能力 220kV线路50%放电电压1200kV，而相应的变压器全波冲击试验电压850kV，全波多次冲击耐压只有850/1.1=773kV 造成大面积停电,过电压防护的主要措施,降低来波陡度 减小通过避雷器的电流,进线保护段,避雷器的保护作用与范围,侵入波,针，线，保护范围 防止反击,直击,一、直击雷防护,1、避雷针的反击,避雷针与配电构架同高处,。</p><p>15、高电压技术,高电压技术研究对象：绝缘和过电压,绝缘,所谓绝缘就是使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来，以对触电起保护作用的一种安全措施。良好的绝缘对于保证电气设备与线路的安全运行，防止人身触电事故的发生是最基本的和最可靠的手段。,绝缘材料,电阻率为1091022 cm的物质所构成的材料在电工技术上称为绝缘材料，又称电介质。简单的说就是使带电体与其他部分隔离的材料。,一般金属导体电阻率在10-5cm以下,绝缘材料按状态可分为：固体、液体、气体,固体绝缘材料：,玻璃,陶瓷,云母,液体绝缘材料：,气体绝缘材料：,气态材料中以空气。</p><p>16、1,第五章,电气设备绝缘试验（一）,2,交接试验 预防性实验,绝缘缺陷,整体性或分布性 局部性或集中性,试验方法,检查性试验 耐压试验,具体判断某一设备的绝缘状况时，应注意,各项试验结果综合判断 同一设备三相试验结果比较 历次试验结果互相比较,试验的分类,1 概述,3,电气设备绝缘试验分两大类,（一）耐压试验破坏性试验 试验所加电压等价于或高于设备运行中可能受到的各种电压。最有效和最可信；可能导致绝缘的破坏。 种类：工频耐压试验 直流耐压试验 冲击耐压试验 （二）检查性试验预防性试验 测定绝缘某些方面的特性；一般在较低电压下。</p><p>17、第一篇 电介质的电气强度,电介质（dielectric ）在电气设备中作为绝缘材料使用。,电气强度表征电介质耐受电压作用的能力。,均匀电场中击穿电压Ub与间隙距离之比称为击穿场强Eb。我们把均匀电场中气隙的击穿场强Eb称为气体的电气强度。 空气在标准状态下的电气强度为30kV/cm;,注意：不能把不均匀场中气隙Ub与间隙距离之比称为气体的电气强度，通常称之为平均击穿场强。,击穿电压：电介质击穿时的最低临界电压。,击穿场强是表征气体间隙绝缘性能的重要参数。,1、电介质的分类 按物质形态分： 气体电介质 液体电介质 固体电介质 其中气体最常。</p><p>18、高电压新技术 气体放电与应用,华中科技大学电气学院 夏胜国 2010.12,引言,Coulomb（1785）：研究孤立绝缘导体上电荷的消失现象。非自持放电现象。 Petrov（1803）：发现电极接触-分离法形成电弧。 Faraday（1831-1835）：发现低气压辉光放电，1Torr，1000V。 Crook and Thomson（19世纪末期到20世纪初）：阴极射线实验，电子e/m的测量，证实电子的存在。引发原子结构的研究，导致现代物理学的建立。 Townsend（20世纪初）：建立气体放电汤生理论，标志着气体放电学科的建立。 大量的研究者进行大量的汤生放电实验工作，积累大量的电子-原。</p><p>19、高 电 压 技 术 2009年9月,绪 论,高电压技术 研究高电压（强电场）下的电气物理问题,电力系统：输送的功率一定时，输电线路电压越高，功率损耗越低，输送距离越远。 大功率、远距离输电高压、超高压、特高压电网 我国 中压电网 63、35、10 kV 高压电网 110、220 kV 超高压电网 330、500kV 、750kV 特高压电网 1000kV 另有直流输电网： 800kV； 660kV； 500kV,电力系统（牵引供电系统）的高电压技术问题,电气化铁道牵引供电系统：110（或220）kV/27.5kV高压供 电网络,牵引供电系统电气原理示意图,电力系统（牵引供电系统）高电压问题：,电。</p>