高电压技术课后复习思考题答案

高电压技术（第三版）杨保初、刘晓波、戴玉松PAGEPAGE4西华大学电气与电子信息学院Byyzq高电压技术课后复习思考题答案（部分）仅供参考第一章1.1、气体放电的汤逊理论与流注理论的主要区别在哪里？他们各自的适用范围如何？答：区别：①汤逊理论没有考虑到正离子对空间电场的畸变作用和光游离的影响②放电时间不同③阴极材料的性质在放电过程中所起的作用不同④放电形式不同范围：汤逊理论：通常认为，ps＞200(cm·133Pa)时，击穿过程将发生变化，汤逊理论的计算结果不再适用。流注理论：认为电子的碰撞游离和空间光游离是形成自持放电的主要因素，并且强调了空间电荷畸变电场的作用，适用范围：ps>200（cm·133Pa）。1.3、在不均匀电场中气体间隙放电的极性效应是什么？答：带电体为正极性时，电晕放电形成的电场削弱了带电体附近的电场，而增强了带电体远处的电场使击穿电压减小而电晕电压增大；带电体为负极性时，与正极性的相反，正负极性的带电体不同叫极性效应。1.4、什么是电晕放电？它有何效应？试例举工程上所采用的各种防晕措施答：（1）在极不均匀场中，随着间隙上所加电压的升高，在高场强电极附近很小范围的电场足以使空气发生游离，而间隙中大部分曲域电场仍然很小。在高场强电极附近很薄的一层空气中将具有自持放电条件，而放电仅局限在高场强电极周围很小范围内，整个间隙尚未被击穿。这种放电现象称为电晕放电。（2）引起能量损耗电磁干扰，产生臭氧、氮氧化物对气体中的固体介质及金属电极造成损伤或腐蚀（3）加大导线直径、使用分裂导线、光洁导线表面1.9、什么是气隙的伏秒特性？它是如何制作的？答：伏秒特性：工程上用气隙上出现的电压最大值与放电时间的关系来表征气隙在冲击电压下的击穿特性，称为气隙的伏秒特性。制作方法：实验求得以间隙上曾经出现的电压峰值为纵坐标，以击穿时间为横坐标得伏秒特性上一点，升高电压击穿时间较少，电压甚高可以在波头击穿，此时又可记一点，当每级电压下只有一个击穿时间时，可绘出伏秒特性的一条曲线，但击穿时间具有分散性，所以得到的伏秒特性是以上下包络线为界的一个带状区域。1.13、试小结各种提高气隙击穿电压的方法，并提出适用于何种条件？答：（1）改进电极形状，增大电极曲率半径，以改善电场分布，如变压器套管端部加球型屏蔽罩等；（2）空间电荷对原电场的畸变作用，可以利用放电本身所产生的空间电荷来调整和改善空间的电场分布；（3）极不均匀场中屏障的作用，在极不均匀的气隙中放入薄片固体绝缘材料；（4）提高气体压力可以大大减小电子的自由行程长度，从而削弱和抑制游离过程；（5）采用高真空可以减弱气隙中的碰撞游离过程；（6）高电气强度气体SF6的采用。1.14、在其他条件相同的情况下，为什么沿面闪络电压比纯空气间隙的击穿电压低？答：当两电极间的电压逐渐升高时，放电总是发生在沿固体介质的表面上，此时的沿面闪络电压比纯空气间隙的击穿电压低，其原因是原先的均匀电场发生了畸变，产生这种情况的原因有：固体介质表面不是绝对光滑，存在一定的粗糙程度，这使得表面电场发生畸变②固体介质表面电阻不可能完全均匀，各处表面电阻不相等③固体介质与空气或电极有接触的情况1.16、试小结提高沿面放电电压的各种方法，并指出适用于何种条件答：屏障、屏蔽、表面处理、应用半导体材料、阻抗调节第三章3.1、绝缘试验的目的是什么？它分为哪两大类？答：目的：考验绝缘耐压的情况，判断绝缘的状况分类：耐压试验和检查性试验3.2、测量绝缘电阻使用什么仪器？它施加耐压被试设备上的电压是什么电压？设备的绝缘电阻取何时的测量读数？为什么？答：兆欧表；直流电压；一般在1min后才读数，因为1min后兆欧表的数值比较稳定，没有电容电流和吸收电流，只有泄漏电流。3.4、测量设备绝缘的tanδ时施加什么电压？电压多高？测量tanδ能发现什么缺陷？答：交流电压；2500V高压；整体受潮，贯穿性的放电通道，绝缘内含有气泡，绝缘分层、脱壳、老化、劣化，绕组上附积油泥、绝缘油脏污、劣化等3.6、画出交流耐压试验接线图，说明各原件的作用，此试验有何意义？答：图为书上P72图3.19（1）调压器T1用来调节工频试验电压的大小和升降速度，试验变压器T2用来升高电压供给被试品所需的高电压，球隙G是用来测量高电压，R1用来限制被试品放电时试验变压器的短路电路不超过允许值和高压绕组的电压梯度不超过危险值，R2用来限制球隙放电时的电流不致灼伤铜球表面（2）此试验是鉴定电气设备绝缘强度最直接方法，它对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义第四章4.1、试分析波阻抗的物理意义及其与电阻之不同点答：分布参数线路的波阻抗与集中参数电路的电阻虽然有相同的量纲，但物理意义上有着本质的不同：波阻抗表示向同一方向传播的电压波之间比值的大小，电磁被通过波阻抗为Z的无损线路时，其能量以电磁能的形式储存于周围介质中，而不像通过电阻那样被消耗掉为了区别不同方向的行波，Z的前面应有正负号如果导线上有前行波和后行波，两波相遇时，总电压和总电流的比值不再等于波阻抗④波阻抗的数值Z只与导线单位长度的电杆Ld和电容C0有关，与线路长度无关4.2、试论述彼得逊法则的使用范围答：①入射波必须沿分布参数线路传播而来②与节点相连的线路中没有反行波或反行波尚未到达节点第五章5.1、试分析管型避雷器与保护间隙的相同和不同点答：相同点：二者采用的火花间隙亦属极不均匀电场，其伏秒特性很陡，难以与被保护绝缘的伏秒特性取得良好的配合。会产生大幅值截波，对变压器类设备的绝缘很不利。不同点：保护间隙没有专门的灭弧装置，因而其灭弧能力很有限的。而管型避雷器虽然有较强能力的保护间隙，但所能灭弧的续有一定的上下限。5.2、试全面比较阀型避雷器与氧化锌避雷器的性能答：工作原理相同，且都能避免在被保护设备上产生截波，但由于两者采用的非线性阀片电阻材料不同，使得两种避雷器的性能有以下不同：（1