高电压的学习

1、高电压技术高电压技术高电压技术研究对象：高电压技术研究对象：绝缘绝缘和和过电压过电压绝缘绝缘所谓绝缘就是使用所谓绝缘就是使用不导电的物质不导电的物质将将带电体带电体隔离或包裹起来，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。基本的和最可靠的手段。绝缘材料绝缘材料电阻率电阻率为为10109 910102222 cm cm的物质所构成的材料在电工技术上的物质所构成的材料在电工技术上称为称为绝缘材料绝

2、缘材料，又称，又称电介质电介质。简单的说就是使带电体与其他。简单的说就是使带电体与其他部分隔离的材料。部分隔离的材料。一般金属导体电阻率在一般金属导体电阻率在1010-5-5cmcm以下以下绝缘材料按状态可分为：绝缘材料按状态可分为：固体固体、液体液体、气体气体固体绝缘材料：固体绝缘材料：玻璃玻璃陶瓷陶瓷云母云母液体绝缘材料：液体绝缘材料：气体绝缘材料：气体绝缘材料：气态材料中以气态材料中以空气、氮气、六氟化硫空气、氮气、六氟化硫等用得较多。等用得较多。电力系统绝缘电力系统绝缘输电线路绝缘输电线路绝缘电气设备绝缘电气设备绝缘内绝缘内绝缘外绝缘外绝缘输电线路的绝缘和电气设备的外绝缘均属输电线路的

3、绝缘和电气设备的外绝缘均属自恢复绝缘自恢复绝缘，即空气间隙击穿或绝缘子闪络后，一经切断电源短时即空气间隙击穿或绝缘子闪络后，一经切断电源短时间内可恢复绝缘性能。间内可恢复绝缘性能。电气设备的内绝缘大多属于电气设备的内绝缘大多属于非自恢复绝缘非自恢复绝缘，即一旦发，即一旦发生击穿，即使去除外加电压，绝缘性能也无法恢复。生击穿，即使去除外加电压，绝缘性能也无法恢复。对空气间隙来讲，由于空气是自恢复绝缘，故其电气对空气间隙来讲，由于空气是自恢复绝缘，故其电气强度可用强度可用击穿电压击穿电压或或闪络电压闪络电压来衡量；来衡量；对电气设备来说，由于其内绝缘为非自恢复绝缘，故对电气设备来说，由于其内绝缘为

4、非自恢复绝缘，故其电气强度只能用其电气强度只能用耐受电压耐受电压来表示。来表示。电力系统过电压电力系统过电压雷电过电压雷电过电压内部过电压内部过电压直击雷过电压直击雷过电压感应雷过电压感应雷过电压操作过电压操作过电压暂时过电压暂时过电压工频电压升高工频电压升高谐振过电压谐振过电压高电压技术发展现状高电压技术发展现状20世纪以后，随着电能应用的日益广泛，电力系统世纪以后，随着电能应用的日益广泛，电力系统所覆盖的范围越来越大，输电电压等级不断提高，所覆盖的范围越来越大，输电电压等级不断提高，输电线路经历了输电线路经历了35、60、110、220千伏的高压，千伏的高压，330、500、750千伏的超

5、高压和千伏的超高压和1000千伏的特高压的发展。千伏的特高压的发展。直流输电也经历了直流输电也经历了100 、250、400、450千千伏、伏、500千伏以及千伏以及800千伏的发展。这几个阶段千伏的发展。这几个阶段都与高电压技术解决了输电线路的电晕现象、过电都与高电压技术解决了输电线路的电晕现象、过电压的防护和限制以及静电场、电磁场对环境的影响压的防护和限制以及静电场、电磁场对环境的影响等问题密切相关。这一发展过程以及物理学中各种等问题密切相关。这一发展过程以及物理学中各种高电压装置的研制又促进了高电压技术的进步。高电压装置的研制又促进了高电压技术的进步。 电力的大容量和远距离传输，促使电压

6、等级的不电力的大容量和远距离传输，促使电压等级的不断提高。断提高。100100年来世界上的输电电压提高了年来世界上的输电电压提高了100100倍。目倍。目前我国最高前我国最高交流交流电压等级为电压等级为1000kV1000kV、直流电压为、直流电压为800kV800kV。 在高压输电行业中，习惯上称：在高压输电行业中，习惯上称：特高压特高压 1000kV1000kV及以上及以上超高压超高压 330kV-1000kV330kV-1000kV 高高 压压 3kV-220kV 3kV-220kV低低 压压 1kV 1kV以下以下 西北电网西北电网华北电网华北电网东北电网东北电网华中电网华中电网华东电

7、网华东电网南方电网南方电网交流交流1000kV特高压工程特高压工程800kV直流特高压输电工程直流特高压输电工程线路总长：线路总长：1900公里公里电介质的电气强度电气绝缘与高压电气试验过电压防护与绝缘配合 本课程是一门重要的专业技术课，主要内容包括：在电气工程及自动化工程中具有较强的理论性理论性、实践性实践性的应用价值。高电压、高场强下的特殊问题高电压、高场强下的特殊问题 没有可靠的绝缘，高电压高场强甚至无法实现。在没有可靠的绝缘，高电压高场强甚至无法实现。在一定的一定的电压形式电压形式下，必须选择合理的下，必须选择合理的绝缘材料绝缘材料，设计合，设计合理的理的绝缘结构绝缘结构。绝缘问题绝缘

8、问题 高电压技术是一门工程性很强的学科，实高电压技术是一门工程性很强的学科，实验是必不可少的。验是必不可少的。 高电压试验面临诸如以下问题：高电压试验面临诸如以下问题： 高电压实验问题高电压实验问题：u如何产生高压？如何产生高压？ u如何对电气设备进行高压试验？如何对电气设备进行高压试验？u如何测量高压？如何测量高压？ 过电压保护问题过电压保护问题 电力系统运行过程中，经常会导致比工作电压高得多电力系统运行过程中，经常会导致比工作电压高得多的电压产生，如：自然界的雷击、电力系统本身操作导的电压产生，如：自然界的雷击、电力系统本身操作导致的操作过电压等。致的操作过电压等。 为了保护电力系统中的电

9、力设备，必须研究：为了保护电力系统中的电力设备，必须研究： 各种过电压的特点及形成条件各种过电压的特点及形成条件 各种保护装置及其保护特性各种保护装置及其保护特性 电压、绝缘、保护三者之间的绝缘配合电压、绝缘、保护三者之间的绝缘配合电磁环境问题电磁环境问题 电磁兼容：高电压高场强下各种电磁干扰信号更强，电磁兼容：高电压高场强下各种电磁干扰信号更强， 电磁兼容问题也更加突出。电磁兼容问题也更加突出。 生态效应：研究强电场、强磁场下对生物生活环境的生态效应：研究强电场、强磁场下对生物生活环境的 影响。影响。高电压技术课程特点高电压技术课程特点高电压技术是以试验研究为基础的应用技术，是一高电压技术是以试验研究为基础的应用技术，是一门实践性很强的学科，有些内容用微观概念来说明门实践性很强的学科，有些内容用微观概念来说明宏观现象，比较抽象；有些内容因理论不完善，需宏观现象，比较抽象；有些内容因理论不完善，需用试验数据或经验公式来表达。用试验数据或经验公式来表达。本课程本课程重在定性分析重在定性分析，定量分析内容很少。，定量分析内容很少。通过本课程学习，应掌握电介质的击穿特性和提高通过本课程学习，应掌握电介质的击穿特性和提高击穿电压的方法；掌握电气设备绝缘的