高电压技术复习提纲

高电压复习提纲

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)

汤逊理论、流注的具体内容，应用条件，两者的区别； 极性效应产生的条件； 标准雷电压 雷电流波形； 污闪发展过程和预防措施 吸收比极化指数 液体介质击穿机理

高电压测量技术？各种高电压的产生原理，各种高压测试设备能测的电压类型（直流，交流冲击电压）

8) 试验变压器的6大特点

9) 高压测量中有哪些类型的分压器？分压器最重要的技术参数指标是什么？ 10) 伏秒特性的配合

11) 什么是电介质的极化？电介质极化的类型，介质损耗如何计算？ 12) 彼得逊法则的内容和应用条件

13) 波阻抗的定义物理意义，影响波阻抗大小的因素有哪些？与集中参数电阻有何区别？ 14) 折射波和反射波的计算；

15) 雷暴日，落雷密度 绕击的定义；

16) 雷击感应过电压与相邻导线感应电压有何不同？ 17) 防雷基本措施有哪些？

18) 电力系统中有哪些类型的操作过电压？这些过电压产生原因是什么？ 19) 什么叫绝缘配合？

一、汤逊理论、流注的具体内容，应用条件，两者的区别；

1.汤逊理论

具体内容：汤逊理论的实质是电子崩理论。

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。所逸出的电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。

电子崩理论：外界电离因子在阴极附近产生了一个初始电子，如果空间电场强度足够大，该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离，产生一个新的电子，初始电子和新电子继续向阳极运动又会引起新的碰撞电离，产生更多电子 。依此，电子将按照几何级数不断增多，类似雪崩似地发展。这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩。

流注理论：

具体内容：在外电离（如光源）作用下，在阴极附近产生起始电子。这些电子在电场作用下，在向阳极运动的途中与中性原子发生碰撞电离，而形成初始电子崩，当初崩发展到 阳极时图示崩头中电子迅速跑到该极进行中和。暂留的正离子（在电子崩头部其密度最大）作为正空间电荷使原有的电场畸变，加强了的局部电场作用下，又形成新的电子崩叫二次崩。二次崩头部的电子跑向初崩的正空间电荷区域，与之汇合成为充满正负带电离子的混合通道。这个通道就称为流注。

2. 适用于 汤逊理论：低气压、短间隙、均匀电场。

流注理论：高气压、长气隙情况下出现的放电现象。

3. 区别 相同点：都有电子崩的产生

不同点：流注的形成过程中有二次崩的形成、二次电离在气体击穿过程中起了重 要作用

二、极性效应产生的条件；

极不均匀电场中的放电存在着明显的极性效应 （即两个极结构相差很大时）。

三、标准雷电压、雷电流波形；

雷电压波形：

T1－视在波前时间； IEC和国标的规定为： T2－视在半峰值时间； T1＝1.2 μs± 30％ Um－冲击电压峰值 T2＝50 μs± 20％

（一般写为1.2/50 μs，有国家为1.5/40 μs)

雷电流波形：

波前时间T1: 1-4μs，平均为2.6μs左右 波长时间T2: 20-100μs，多数为40μs左右 （半峰值时间）

四、污闪发展过程和预防措施

1.发展过程：污闪是沿着污染表面发展的闪络。 调整爬距（增大泄漏电流） 积污、 定期或不定期的清扫 四个阶段 受潮 2.预防措施 涂料

干区形成 半导体釉绝缘子 局部电弧的出现和发展。 新型合成绝缘子

闪络：达到“滑闪放电”这一阶段后，电压的微笑升高就会导致火花的急剧伸长，所以电压 再升高一些，放电火花就将到达另一电极，完成表面气体的完全击穿，称为沿面闪络， 简称“闪络”。

极不均匀电场且具有强垂直分量时的沿边放电： 电晕放电→辉光放电→滑闪放电→闪络

3.新型绝缘子的优点：

（1）重量轻，从而可以大大节省运输、安装、运行检修等方面的工作量和费用； （2）抗拉、抗弯、耐冲击负荷等机械性能都很好；

（3）电气绝缘性能好，特别是在严重污染和大气潮湿的情况下绝缘性能十分优异； （4）耐电弧性能也很好。

五、吸收比极化指数

吸收比：由于电气设备中大多采用组合绝缘和层式结构，故在直流电压下均有明显的吸收现象，使外电路中有一个随时间而言而衰减的吸收电流。如果在电流衰减过程中的两个瞬间测得两个电流值或两个相应的绝缘电阻值，则利用其比值（称为吸收比）可检验绝缘是否严重受潮或存在局部缺陷。

原理：如果令t=15s和t=60s瞬间的两个电流值的I60和I15所对应的绝缘电阻值分别为R15和R60，则其比值

即为“吸收比”。且K1值越大表示吸收现象越显著，绝缘性能越好。

极化指数：在高电压、大容量电气设备中，吸收现象延续很长时间，吸收比不能很好地反映绝缘的真实状态，则可用极化指数再判断。

按照国际惯例，将t=10min和t=1min时的绝缘电阻比值定义为绝缘的极化指数，即

R60I15K1???1R15I60

K2

R10min?R1min

六、液体介质击穿机理

1.电击穿理论（电子碰撞电离理论）

在外电场足够强时，电子在碰撞液体分子可引起电离，使电子数倍增，形成电子崩。同时正离子在阴极附近形成空间电荷层增强了阴极附近的电场，使阴极发射的电子数增多，导致液体介质击穿。

2.小桥理论（气泡击穿理论）

液体中出现气泡，在交流电压下，串联介质中电场强度的分布与介质的εr 成反比。由于气泡的εr 最小，其电气强度又比液体介质低很多，所以气泡必先发生电离。气泡电离后温度上升、体积膨胀、密度减小，这促使电离进一步发展。电离产生的带电粒子撞击油分子，使它又分解出气体，导致气体通道扩大。许多电离的气泡在电场中排列成气体小桥，击穿就可能在此通道中发生。

七、高电压测量技术？各种高电压的产生原理？各种高压测试设备能测的电压类型（直流，交流冲击电压）

高电压测量技术：

高电压试验除了要有产生各种试验电压的高压设备，还必须要有能测量这些高电压的仪 器和设备。

电力系统中，广泛应用电压互感器配上低电压表来测量高电压；但此法在试验室中用得很少。试验室条件下广泛应用高压静电电压表、峰值电压表、球隙测压器、高压分压器等仪器。

国标规定，高电压的测量误差一般应控制在±3％以内。

工频高电压：通常采用高压试验变压器或其串级装置来产生。 对电缆、电容器等电容量较大的被试品，可采用串联谐振回路来获得试验用的 工频高电压。

直流高电压：将工频高电压经高压整流器而变换成直流高电压。

利用倍压整流原理制成的直流高压串级装置（或称串级直流高压发生器)能产 生出更高的直流试验电压。

冲击高电压：许多高压试验室中都装设了冲击电压发生器，用来产生试验用的雷电冲击电 压波和操作冲击电压波。

高压静电电压表：能测量相当高的交流和直流电压，不能测量一切冲击电压

峰值电压表：可直接读出冲击电压的峰值，包括交流峰值电压表和冲击峰值电压表 球隙测压器：唯一能直接测量高达数兆伏的各类高压峰值的测量装置

高压分压器：被测电压很高时，采用高压分压器来分出一小部分电压，然后利用静电电压 表、峰值电压表、高压脉冲示波器等来测量。

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