高电压课后选题答案.doc

第一章1-1简要分析汤逊理论与流注理论对气体放电过程，电离因素以及自持放电条件的观点有何不同？并说明这两种理论各自的适用范围.汤逊理论:电子碰撞电离是气体放电的主要原因，二次电子来源于正离子撞击阴极使阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放电的必要条件。电离的主要因素是空间碰撞电离。正离子碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。适用范围，均匀场、低气压、短气隙(Pd27kPa. cm)1-4试分析极间距离相同的正极性棒-板与负极性棒-板自持放电前后的气体放电的差异。 自持放电前的阶段（电晕放电阶段）正极性“棒板”：因棒极带正电位，电子崩中的电子迅速进入棒极，正离子暂留在棒极附近，这些空间电荷 削弱了棒极附近的电场而加强了外部空间的电场，阻止了棒极附近流注的形成，使得电晕起始电压有所提高 负极性“棒板”：因棒极带负电位，电子崩中电子迅速向板极扩散，正离子暂留在棒极附近，这些空间电荷加强了棒极附近的电场而消弱了外部空间的电场，使得棒极附近流注容易形成，降低了电晕起始电压电晕放电电压：正极性“棒板” 负极性“棒板”自持放电后的阶段（击穿放电阶段）正极性棒 板：当电压进一步提高，随着电晕放电 区的扩展，强场区逐步向板极推进，流注发展是顺利持续的，直至气隙被击穿，其击穿电压较低负极性棒 板：当电压进一步提高时，电晕区不易向外扩展，流注发展是逐步顿挫的，整个气隙的击穿是不 向外扩展，流注发展是逐步顿挫的，整个气隙的击穿是不顺利的，其击穿电压比正极性时高得多，击穿完成时间也要长得多击穿放电电压：正极性“棒板” 负极性“棒板”1-5试对极间距离相同的正极性棒-板负极性棒-板板-板棒-棒四种电极分布的气隙直流放电电压进行排序？并简述这种排序的原因。负极性棒-板最高（正空间电荷产生的附加电场与原电场方向相反，削弱了外部空间的电场，阻碍了流注的发展，因此击穿电压较高），其次是棒-棒和板-板，最小的是正极性棒-板稍不均匀电场击穿电压高于极不均匀电场；由于极性效应，正棒负板应低于负棒正板，由于存在正极尖端，所以负极性“棒棒”应该比负棒正板低 1-8气隙的伏秒特性是怎样绘制的？研究气隙的伏秒特性有何实用意义？绘制过程：1.保持一定的冲击电压波形不变，而逐级升高电压使气隙发生击穿，以电压为纵坐标，时间为横坐标2.电压较低时，击穿一般在波长时间发生，取该电压的峰值与击穿时刻，得到相应的点3.电压较高时，击穿一般在波前时间发生，取击穿时刻的电压值及该时刻，得到相应的点4.将各点连接起来，即可得到伏秒特性曲线。意义(用途）：1.间隙伏秒特性的形状决定于电极间电场分布2.伏秒特性对于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性具有重要意义1-10如何提高气隙的放电电压？(如何提高气体介质电气强度？）1、改善电场分布，使之尽量均匀 改进电极形状以改善电场分布；利用空间电荷畸变电场的作用改善电场分布；极不均匀电场中采用屏障改善电场分布2、削弱或抑制电离过程 采用高电压；采用强电负性气体；采用高真空 1-12简述绝缘污闪的发展过程及防污措施。发展阶段：大体可分为积污，受潮，干区形成，局部电弧的出现和发展等阶段防污措施：增大爬电比距(泄漏比距)；清扫表面积污；用防污闪涂料处理表面；采用半导体釉和硅橡胶的绝缘子第二章2-2什么是绝缘的吸收现象？如何根据吸收现象判断电气绝缘的状况？电气设备的绝缘都是多层的，这些多层绝缘体，在外施直流电压下，就有吸收现象，即电流逐渐减小，而趋于某一恒定值(泄漏电流)。这种绝缘介质在充电过程中逐渐吸收电荷的现象叫做吸收现象。因为通过介质的电流与介质电阻的测量值成反比，如被试品绝缘状况愈好，吸收过程进行得愈慢，吸收现象便愈明显。如被试品严重受潮或其中有集中性导电通道，由于绝缘电阻显著降低，泄漏电流增大，吸收过程快，这样流过绝缘的电流便迅速变为一较大的泄漏电流。因此可根据被试品的电流变化情况来判断被试品的绝缘状况。2-3试比较电介质的电导和导体的电导有何不同？电介质的电导是离子性电导，而金属导体的电导是电子性电导；电介质的电导率小，导体的电导率大；随温度升高，电介质的电导率增大，导体的电导率减小。2-4为什么绝缘的介电特性通常用它的介电常数和介损正切tan来描述？tan是频率的函数，是电介质的自身属性，与试样的大小和形状无关。可以和介电常数同时测量，用介质损耗仪、电桥、Q表等测量。Tan=介质损耗的功率（有功功率）/无功功率同时，介电损耗也是表示绝缘材料（如绝缘油料）质量的指标之一。介电损耗愈小绝缘材料的质量愈好，绝缘质量也愈好。2-5 气体、液体、固体介质的击穿过程有何异同，试比较之。气体电介质击穿在电场作用下气体分子发生碰撞电离而导致电极间的贯穿性放电.气体介质击穿常见的有直流电压击穿、工频电压击穿、高气压电击穿、冲击电压击穿、高真空电击穿、负电性气体击穿等.空气是很好的气体绝缘材料,电离场强和击穿场强高,击穿后能迅速恢复绝缘性能,且不燃、不爆、不老化、无腐蚀性,因而得到广泛应用.为提供高电压输电线或变电所的空气间隙距离的设计依据,需进行长空气间隙的工频击穿试验.液体电介质击穿纯净液体主要有电击穿理论和气泡击穿理论,对含杂质的工程液体电介质有气体桥击穿理论.沿液体和固体电介质分界面的放电现象称为液体电介质中的沿面放电.这种放电不仅使液体变质,而且放电产生的热作用和剧烈的压力变化可能使固体介质内产生气泡.经多次作用会使固体介质出现分层、开裂现象,放电有可能在固体介质内发展,绝缘结构的击穿电压因此下降.脉冲电压下液体电介质击穿时,常出现强力气体冲击波（即电水锤）,可用于水下探矿、桥墩探伤及人体内脏结石的体外破碎.固体电介质击穿有3种形式 ：电击穿、热击穿和电化学击穿.电击穿是因电场使电介质中积聚起足够数量和能量的带电质点而导致电介质失去绝缘性能.热击穿是因在电场作用下,电介质内部热量积累、温度过高而导致失去绝缘能力.电化学击穿是在电场、温度等因素作用下,电介质发生缓慢的化学变化,性能逐渐劣化,最终丧失绝缘能力.固体电介质的化学变化通常使其电导增加 ,这会使介质的温度上升,因而电化学击穿的最终形式是热击穿.温度和电压作用时间对电击穿的影响小,对热击穿和电化学击穿的影响大；电场局部不均匀性对热击穿的影响小,对其他两种影响大.第三章3-1测量绝缘电阻、吸收比、泄漏电流能发现哪些绝缘缺陷？泄漏电流试验和绝缘电阻试验两者原理相同,都是对被试品的绝缘施加直流电压,测量泄漏电流及其变化情况,因而都能发现绝缘是否严重受潮、脏污或存在局部缺陷3-2有哪些测量绝缘介损正切tg值的方法？并分述这些方法的测量原理。（1）西林电桥，tg=IC4IR4=UBDC4UBDR4=R4C4（2）谐波波形分析法。利用同步采样系统，将试品上的电压、电流信号进行离散后进入数据处理系统，进行快速傅里叶变换，求出二信号基波分量的幅值和相位，然后利用公式得到试品的tg和Cx（3）过零相位比较法。原理是从试品上取得电压和电流信号，分别经过滤波、限幅放大、过零比较电路变成方波信号，然后一起通过异或门变成相位脉冲，该相位脉冲经过与门后就填充了时标脉冲，最后送到单片机计数（4）异频电源法。原理为tg测量过程中将试验电源的频率偏离干扰电源频率，通过频率识别或滤波技术排除干扰电源的叠加影响来保证测量的准确性。第四章4.2测量工频高压，直流高压，冲击高压各有哪些方法。每种方法的基本原理是什么？工频高压：1.球隙测压器测量球隙，稍不均匀-Ub偏差小于3%；2静电电压表，0-1MHz，量程小于200kV；3.分压器配用低压仪表，电容分压，注意杂散电容影响，措施-屏蔽4.高压电容器配用整流装置直流高压：1.用棒-棒间隙测压器测量直流电压的最大值 2.用静电电压表测量直流高压的平均值 3.用高值电阻串接微安表或高值电阻分压器配低压仪表测量冲击高压：1，用球隙测压器测量冲击电压的幅值2.用冲击分压器测量系统测量冲击电压3高压脉冲示波器和冲击电压数字测量系统4峰值电压表测量第六章6.1如题图6.1，直流电源U合闸于波阻为Z的有限长l的导线上，导线末端接有电阻负载。试画出（1）R=0时线路首末端的电流波形：（2）R-时线路首段的电流波形。？第七章7-1电力系统中的防雷保护有哪些基本措施？并简述其原理。1，避雷针、避雷线、2避雷器：保护间隙与管式避雷器、阀式避雷器(带间隙阀式避雷器，无间隙氧化锌避雷器）3防雷接地4(可不写）：电抗线圈、电容器组、消弧线圈、自动重合闸等等7-7为什么说与SiC避雷器相比，MOA具有无可比拟的优点？MOA的非线性远优于SiC阀片。当mov与sic阀片几何尺寸相同