2012華廣高電壓技術(shù)復(fù)習(xí)資料(提綱)解讀

1、2012級(jí)電氣 1-4 班、輸電高電壓技術(shù)復(fù)習(xí)資料（整理版）杜蕓強(qiáng)2015.1.11考試題型： 1、填空（ 30 分， 11題）2、選擇（ 10 分， 10題）3、名稱(chēng)解釋、簡(jiǎn)答（ 30 分， 7 題）4、計(jì)算、論述題（計(jì)算 1題+論述 2題，30分）12 級(jí)作業(yè)： 電暈、電子崩與湯遜理論、 隧道效應(yīng) 提高氣體擊穿電壓的措施 提高沿面閃絡(luò)電壓的措施氣泡擊穿理論避雷線的作用 （保護(hù)原理） 輸電線路的防雷保護(hù)的 “四道防線 ”及其具體保護(hù)措施第一章 第一節(jié)（1）氣體放電、帶電質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生、電離方式、電離 氣體放電 是對(duì)氣體中流通電流的各種形式統(tǒng)稱(chēng)。帶電質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生： 指電離的四種形式（熱電離、光電離、

2、碰撞電離、分級(jí)電離） 電離方式 ：熱電離、光電離、碰撞電離、分級(jí)電離 電離：是指電子脫離原子核的束縛而形成自由電子和正離子的過(guò)程。（ 2）電子從電極表面逸出所需的能量獲得途徑 正離子撞擊陰極、光電子發(fā)射、強(qiáng)場(chǎng)發(fā)射、熱電子發(fā)射（3）附著、帶電質(zhì)點(diǎn)的消失1、帶電質(zhì)點(diǎn)受電場(chǎng)力的作用流入電極2、帶電質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散3、帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)的復(fù)合（4）電子崩與湯遜理論、巴申定律（貌似老師說(shuō)不考巴申定律） 電子崩 : 外界電離因子在陰極附近產(chǎn)生了一個(gè)初始電子， 如果空間電場(chǎng)強(qiáng)度足夠 大，該電子在向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)引起碰撞電離， 產(chǎn)生一個(gè)新的電子， 初始電子和 新電子繼續(xù)向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，又會(huì)引起新的碰撞電離，產(chǎn)生更多電子。依此，電

3、子將 按照幾何級(jí)數(shù)不斷增多， 類(lèi)似雪崩似地發(fā)展， 這種急劇增大的空間電子流被稱(chēng)為 電子崩。湯遜理論1）電子崩過(guò)程：碰撞電離過(guò)程、正離子產(chǎn)生在電場(chǎng)作用下加速獲得能量與陰極 極板發(fā)生碰撞，電離產(chǎn)生電子；2） 碰撞電離產(chǎn)生電子，代替起初電子【陰極極板電離（光輻射）產(chǎn)生的電子】?！驹O(shè)外界光電離因素在陰極表面產(chǎn)生了一個(gè)自由電子，此電子到達(dá)陽(yáng)極表面時(shí)由于過(guò)程,電子總數(shù)增至e：d個(gè)。假設(shè)每次電離撞出一個(gè)正離子，故電極空間共有（e：d 1）個(gè)正離子。這些正離子在電場(chǎng)作用下向陰極運(yùn)動(dòng)，并撞擊陰極按照系數(shù)的定義，此（ed 1）個(gè)正離子在到達(dá)陰極表面時(shí)可撞出（e：d 1）個(gè)新電子，則（ed -1）個(gè)正離子撞擊陰極表

4、面時(shí)，至少能從陰極表面釋放出一個(gè)有效電子，以彌補(bǔ)原來(lái)那個(gè)產(chǎn)生電子崩并進(jìn)入陽(yáng)極的電子，則放電達(dá)到自持放電。即湯遜理論的自持放電條件可表達(dá)為r（e：d-1）=1或 e：d = 1?！浚?）不均勻電場(chǎng)中的氣體放電、電暈不均勻電場(chǎng)的氣體放電： 稍不均勻電場(chǎng)的極性效應(yīng)、極不均勻電場(chǎng)的電暈放電。 電暈：在極不均勻場(chǎng)中，當(dāng)電壓升高到一定程度后，在空氣間隙完全擊穿之前， 小曲率電極（高場(chǎng)強(qiáng)電極）附近會(huì)有薄薄的發(fā)光層，這種放電現(xiàn)象稱(chēng)為電暈。電暈放電是極不均勻電場(chǎng)所特有的一種自持放電形式。P22歸結(jié)為四個(gè)條件：1、極不均勻場(chǎng)；2、電壓達(dá)到一定值；3、空氣間隙沒(méi)有完全 擊穿；4、小曲率電極。（6）極不均勻電場(chǎng)中放電

5、的極性效應(yīng)由于高場(chǎng)強(qiáng)下電極極性的不同，空間電荷的極性也不同，對(duì)放電發(fā)展的影響 也不同，這就造就了不同極性的高場(chǎng)強(qiáng)電極的電暈起始電壓的不同以及間隙擊穿 電壓的不同，稱(chēng)為極性效應(yīng)（7）稍不均勻電場(chǎng)中的極性效應(yīng)在稍不均勻場(chǎng)中，高場(chǎng)強(qiáng)電極為正電極時(shí)，間隙擊穿電壓比高場(chǎng)強(qiáng)電極為負(fù) 時(shí)稍高，高場(chǎng)強(qiáng)電極為負(fù)電極時(shí)，間隙擊穿電壓稍低。（8）棒一板間隙的極性效應(yīng)1、棒-板電極，棒為正極時(shí)，擊穿電壓高；2、棒-板電極，棒為負(fù)極時(shí)，擊穿電壓低。第二節(jié)（1）持續(xù)作用電壓下的擊穿均勻電場(chǎng)的擊穿特性：1、均勻電場(chǎng)中電極布置對(duì)稱(chēng)，無(wú)擊穿的極性效應(yīng)；2、均勻場(chǎng)間隙中各處電場(chǎng)強(qiáng)度相等，擊穿所需時(shí)間短；3、直流擊穿電壓與工頻擊穿

6、電壓峰值以及50%沖擊擊穿電壓是相同的；4、擊穿電壓分散性很小。稍不均勻電場(chǎng)的擊穿特點(diǎn)：1、擊穿前無(wú)電暈；2、極性效應(yīng)不很明顯；3、直流 擊穿電壓、工頻擊穿電壓峰值及 50%沖擊擊穿電壓幾乎一致。極不均勻場(chǎng)的擊穿特性：1、電場(chǎng)不均勻程度對(duì)擊穿電壓的影響減弱；2、極間距 離對(duì)擊穿電壓的影響增大；3、在直流電壓中，極不均勻電場(chǎng)中的直流擊穿電壓 的極性效應(yīng)非常明顯；4、工頻電壓下的擊穿都發(fā)生在正半周峰值附近；5、間隙 距離不大時(shí)，擊穿電壓基本上與間隙距離呈線性上升關(guān)系；6、當(dāng)間隙距離很大時(shí)，平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)明顯降低，即擊穿電壓不再隨間隙距離的加大而線性增加，呈現(xiàn)出飽和現(xiàn)象。(2) 雷電沖擊電壓下的擊穿下

7、行負(fù)極性雷放電3個(gè)主要階段：先導(dǎo)、主放電、余光。雷電沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)波形(P32)入一波前時(shí)間T2 半峰值時(shí)間U max沖擊電壓峰值伏一秒特性：一般用間隙上出現(xiàn)的電壓最大值和間隙擊穿時(shí)間的關(guān)系曲線來(lái)表示 間隙的沖擊絕緣特性。(3) 大氣條件對(duì)氣體擊穿的影響 (P36-37)溫度校正因數(shù)和空氣密度校正因數(shù)、海拔的影響(4) 提高氣體擊穿電壓的措施1、改善電場(chǎng)分布，使之均勻；2、設(shè)法削弱和抑制氣體介質(zhì)中的電離過(guò)程。 具體方案可以是：1） 電極形狀的改進(jìn)2） 空間電荷對(duì)原電場(chǎng)的畸變作用3）極不均勻場(chǎng)中屏障的采用4）提高氣體壓力的作用5）高真空和高電氣強(qiáng)度氣體 SF6 的采用第三節(jié)1、閃絡(luò)、高壓絕緣子的

8、分類(lèi) 閃絡(luò):沿整個(gè)固體絕緣表面發(fā)生的放電稱(chēng)為閃絡(luò)。高壓絕緣子的分類(lèi)：從結(jié)構(gòu)上分：a、絕緣子b、套筒c、套管從材料上分：a電工陶瓷b、鋼化玻璃c、硅橡膠、乙丙橡膠等有機(jī)材料2、均勻電場(chǎng)中的沿面放電（ 1）沿面閃絡(luò)電壓的影響因素：a固體介質(zhì)表面會(huì)吸附氣體中的水分形成水膜；b、介質(zhì)表面電阻不均勻以及介質(zhì)表面有傷痕裂紋也會(huì)使電場(chǎng)的分布畸變，使閃 絡(luò)電壓降低；c、若電極和固體介質(zhì)端面間存在氣隙，氣隙處場(chǎng)強(qiáng)大，極易發(fā)生電離，產(chǎn)生的 帶電質(zhì)點(diǎn)到達(dá)介質(zhì)表面，會(huì)使原電場(chǎng)分布畸變，從而使閃絡(luò)電壓降低。（2）沿面閃絡(luò)電壓低于純空氣間隙的擊穿電壓3、極不均勻電場(chǎng)中的沿面放電提高滑閃放電電壓的方法： 增大固體介質(zhì)的厚度

9、或采用相對(duì)介電常數(shù)較小的固體 介質(zhì)、減小表面電阻率。 （P44）4、污閃 : 由于絕緣子常年處于戶外環(huán)境中，因此在其表面很容易形成一層污穢 附著層。當(dāng)天氣潮濕時(shí)， 污穢層受潮變成了覆蓋在絕緣子表面的導(dǎo)電層， 最終引 發(fā)局部電弧并發(fā)展成沿面閃絡(luò)， 這就是污閃。 污閃的次數(shù)在幾種外絕緣閃絡(luò)中不 算多，但是它造成的損失是最大的。5、提高沿面放電電壓的措施： （1）屏障 （2）屏蔽 （3）提高表面憎水性（4）消除絕緣體與電極接觸的縫隙（5）改變絕緣體表面的電阻率（6）強(qiáng)制固體介質(zhì)表面的點(diǎn)位分布第二章1、描述電介質(zhì)的電氣特性四個(gè)主要參數(shù)電介質(zhì)的電氣特性：主要表現(xiàn)為它們?cè)陔妶?chǎng)作用下的導(dǎo)電性能、介電性能和電

10、氣強(qiáng)度。四個(gè)參數(shù)：電導(dǎo)率（或絕緣電阻率）、介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切tanS和擊穿電 場(chǎng)強(qiáng)度（擊穿場(chǎng)強(qiáng)）。2、非極性有機(jī)介質(zhì)，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯和天然的石蠟、地蠟等， 被廣泛用作工頻和高頻絕緣材料。3、電介質(zhì)中導(dǎo)電電子的來(lái)源包括來(lái)自電極和介質(zhì)體內(nèi)的熱電子發(fā)射，場(chǎng)致冷發(fā)射及碰撞電離，而其導(dǎo)電機(jī)制則有自由電子氣模型、能帶模型和電子跳躍模型等。4、 隧道效應(yīng)：對(duì)于具有能量u u0的微觀粒子，粒子可以由區(qū)域I穿過(guò)勢(shì)壘II 到達(dá)區(qū)域III中，并且粒子穿過(guò)勢(shì)壘后，能量并沒(méi)有減少，仍然保持在區(qū)域 I 時(shí)的能量，這種現(xiàn)象通常形象化地稱(chēng)為隧道效應(yīng)。 注意：隧道效應(yīng)只發(fā)生在微觀 粒子，宏觀不發(fā)生?，F(xiàn)象：

11、電子穿過(guò)勢(shì)壘，電子從I區(qū)到達(dá)III區(qū)。P69前提條件：電子能量小于勢(shì)壘的高度（即uuo）.條件：強(qiáng)電場(chǎng)，勢(shì)壘高度不是很高、厚度很薄。原因：在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，勢(shì)壘 d減少，勢(shì)壘厚度Xo減少。結(jié)果：穿過(guò)勢(shì)壘前后能量保持不變（能量平均值）。5、固體電介質(zhì)的表面電導(dǎo)固體電介質(zhì)的表面與電導(dǎo)的影響因素： 1電介質(zhì)表面吸附的水膜對(duì)表面電導(dǎo)率 的影響；2、電介質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)對(duì)表面電導(dǎo)率的影響；3、電介質(zhì)表面清潔度對(duì)電 導(dǎo)率的影響?！荆?）電介質(zhì)表面吸附的水膜對(duì)表面電導(dǎo)率的影響由于濕空氣中的水分子被吸附于介質(zhì)的表面，形成一層很薄的水膜。因?yàn)樗旧頌榘雽?dǎo)體（=105。m），所以介質(zhì)表面的水膜將引起較大的表面電流，使

12、？s增加。（2）電介質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)對(duì)表面電導(dǎo)率的影響 電介質(zhì)按水在介質(zhì)表面分布狀態(tài)的不同，可分為親水電介質(zhì)和疏水電介質(zhì)兩大類(lèi)。a）親水電介質(zhì)：這種介質(zhì)表面所吸附的水易于形成連續(xù)水膜， 故表面電導(dǎo)率大，特別 是一些含有堿金屬離子的介質(zhì)， 介質(zhì)中的堿金屬離子還會(huì)進(jìn)入水膜， 降低水的電阻率，使表 面電導(dǎo)率進(jìn)一步上升，甚至喪失其絕緣性能。b）疏水電介質(zhì)：這些介質(zhì)分子為非極性分子所組成，它們對(duì)水的吸引力小于水分子的內(nèi)聚力，所以吸附在這類(lèi)介質(zhì)表面的水往往成為孤立的水滴，其接觸角71 90，不能形成連 續(xù)的水膜，故 s很小，且大氣濕度的影響較小。（3）電介質(zhì)表面清潔度對(duì)表面電導(dǎo)率的影響表面沾污特別是含有電解質(zhì)

13、的沾污，將會(huì)引起介質(zhì)表面導(dǎo)電水膜的電阻率下降，從而使S升高?！?電介質(zhì)的擊穿7、固體電介質(zhì)常見(jiàn)的擊穿形式固體電介質(zhì)的擊穿中，常見(jiàn)的有熱擊穿、電擊穿和不均勻介質(zhì)局部放電引起 擊穿等形式。a）熱擊穿當(dāng)固體電介質(zhì)加上電場(chǎng)時(shí)，電介質(zhì)中發(fā)生的損耗將引起發(fā)熱，使介質(zhì)溫度升 高，最終導(dǎo)致熱擊穿。b）電擊穿在較低溫度下，采用了消除邊緣效應(yīng)的電極裝置等嚴(yán)格控制的條件下，進(jìn)行擊穿試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的一種擊穿現(xiàn)象。c）不均勻介質(zhì)局部放電引起擊穿從耐電強(qiáng)度低的氣體開(kāi)始，表現(xiàn)為局部放電，然后或快或慢地隨時(shí)間發(fā)展至 固體介質(zhì)劣化損傷逐步擴(kuò)大，致使介質(zhì)擊穿。8、 瓦格納熱擊穿理論、本征電擊穿理論、雪崩擊穿理論、復(fù)合電介質(zhì)的擊穿（不

14、 考）9、局部放電引起電介質(zhì)劣化損傷的機(jī)理：（1）電的作用：帶電粒子對(duì)電介質(zhì)表面的直接轟擊作用，使有機(jī)電介質(zhì)的分子主 鏈斷裂。（2）熱的作用：地點(diǎn)粒子的轟擊作用引起電介質(zhì)局部的溫度上升，發(fā)生熱熔解 或熱降解。（3）化學(xué)作用：局部放電產(chǎn)生的受激電子或二次生成物的作用，使電介質(zhì)受到 的侵蝕可能比電、熱作用的危害更大。第三章第一節(jié)1、有效電場(chǎng)強(qiáng)度：是指極板上的自由電荷以及除某極化分子以外其他極化分子 形成的偶極矩共同在該分子產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)。宏觀平均電場(chǎng)強(qiáng)度：是指極板上的自由電荷以及電介質(zhì)中所有極化分子形成的偶 極矩，共同在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)。2、液體電介質(zhì)的介電常數(shù)、液體電介質(zhì)的損耗第二節(jié)1、液體電介質(zhì)的電

15、導(dǎo)2、液體電介質(zhì)的離子電導(dǎo) ：離子電導(dǎo)分為本征離子電導(dǎo)和雜質(zhì)離子電導(dǎo)。3、液體電介質(zhì)的電泳電導(dǎo)與華爾屯定律4、液體電介質(zhì)在強(qiáng)電場(chǎng)下的電導(dǎo)第三節(jié)1、液體電介質(zhì)的擊穿擊穿條件： 碰撞電離開(kāi)始作為擊穿條件和電子崩發(fā)展到一定大小。2、高度純凈去氣液體電介質(zhì)的電擊穿理論3、含氣純凈液體電介質(zhì)的氣泡擊穿理論【氣泡擊穿理論： 1、氣泡：液體電介質(zhì)組成復(fù)合電解質(zhì)，擊穿前處于絕緣狀態(tài)， 等效兩個(gè)電容串聯(lián)，氣泡兩端分得電壓（場(chǎng)強(qiáng)）較大； 2、氣泡比液體電介質(zhì)更 容易擊穿（擊穿場(chǎng)強(qiáng)小）；3、氣泡首先發(fā)生電離（a、體積變大，溫度升高，加 速電離過(guò)程；b、產(chǎn)生電子，電子撞擊液體分子發(fā)生碰撞電離，產(chǎn)生更多氣泡。）4、氣泡

16、越來(lái)越多，在兩極之間形成氣橋，在較小電壓（或場(chǎng)強(qiáng)）下，液體電介 質(zhì)發(fā)生擊穿。】4、工程純液體電介質(zhì)的雜質(zhì)擊穿第四、五章1、測(cè)量絕緣電阻能有效地發(fā)現(xiàn)下列缺陷、不能發(fā)現(xiàn)下列缺陷 絕緣缺陷可分為兩大類(lèi)： 1）集中性缺陷。 例如，絕緣子、發(fā)電機(jī)定子、電纜絕緣 層； 2）分散性缺陷。 受潮、老化、變質(zhì)。測(cè)量絕緣電阻能 有效地發(fā)現(xiàn)下列缺陷 ：絕緣介質(zhì)受潮；貫穿性的導(dǎo)電通道。 測(cè)量絕緣電阻 不能發(fā)現(xiàn)下列缺陷： 非貫穿性的局部損傷、 氣泡、絕緣介質(zhì)的老化 泄漏電流能夠發(fā)現(xiàn)一些尚未完全貫通的集中性缺陷 tan S能反映絕緣的整體性缺陷（例如全面老化）和小電容試品中的嚴(yán)重局部性缺 陷。試品上工頻高壓的測(cè)量目前最常

17、用的測(cè)量方法有： 用測(cè)量球隙或峰值電壓表測(cè)量 交流電壓的峰值，用靜電電壓表測(cè)量交流電壓的有效值 （峰值電壓表和靜電電壓 表還常與分壓器配合使用以擴(kuò)大儀表的量程）；為了觀察被測(cè)電壓的波形，也可 從分壓器低壓側(cè)將輸出的被測(cè)信號(hào)送至示波器顯示波形?！荆?）用球間隙測(cè)量工頻高壓（2）峰值電壓表（3）靜電電壓表（4）分壓器】 第七章1、電阻與波阻抗的區(qū)別分布參數(shù)線路的波阻抗與集中參數(shù)電路的電阻雖然有相同的量綱，但物理意義上有著本質(zhì)的不同：（1）波阻抗表示向同一方向傳播的電壓波和電流波之間比值的大?。浑姶疟煌ㄟ^(guò)波阻抗為Z的無(wú)損線路時(shí)，其能量以電磁能的形式儲(chǔ)存于周?chē)橘|(zhì)中.而 不像通過(guò)電阻那樣被消耗掉。（2

18、）為了區(qū)別不同方向的行波，Z的前面應(yīng)有正負(fù)號(hào)。（3）如果導(dǎo)線上有前行波，又有反行波，兩波相遇時(shí)，總電壓和總電流的 比值不再等于波阻抗，即uUfUbUf UbZiifibUf -Ub（4）波阻抗的數(shù)值Z只與導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電感Lo和電容Co有關(guān)，與線路 長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。2、行波的折射和反射：當(dāng)波沿傳輸線傳播，遇到線路參數(shù)發(fā)生突變，即波阻抗發(fā) 生突變的節(jié)點(diǎn)時(shí)，都會(huì)在波阻抗發(fā)生突變的節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生折射和反射；3、線路末端的折射、反射：（1）當(dāng)末端開(kāi)路時(shí)，由于末端的反射，在反射波所到之處電壓提高 1倍，而電 流降為0;（2）當(dāng)末端短路時(shí)，由于末端的反射，在反射波所到之處電流提高 1倍，而電 壓降為0。4、集中參數(shù)

19、等效電路5、波的多次折射、反射第八章1、雷云的形成過(guò)程2、雷電參數(shù)：雷暴日及雷暴小時(shí)、地面落雷密度、主放電通道波阻抗、雷電流 極性、雷電流幅值、雷電流等值波形、雷電流陡度。3、雷電流等值波形：雙指數(shù)波、斜角波、半余弦波。4、雷電過(guò)電壓的形成雷電過(guò)電壓的形成包括以下幾種情況。（1）直擊雷過(guò)電壓a.雷直擊于地面上接地良好的物體（圖 8-3）時(shí)，流過(guò)雷擊點(diǎn)A的電流即為雷電 流i。采用電流源彼德遜等值電路，則雷電流ZoZo Z2io2i o沿雷道波阻抗Zo下來(lái)的雷電入射波的幅值lo=l/2，A點(diǎn)的電壓幅值Ua = IR b.雷直擊于輸電線路的導(dǎo)線（圖8-4）時(shí)，電流波向線路的兩側(cè)流動(dòng)，如果電流電壓均以

20、幅值表示，則2UoIZoZ 一Z _ZZocZo C2 2導(dǎo)線被擊點(diǎn)A的過(guò)電壓幅值為UA=iZZ I ZoZZ 22Zo Z（2）感應(yīng)雷過(guò)電壓雷云對(duì)地放電過(guò)程中，放電通道周?chē)臻g電磁場(chǎng)急劇變化， 會(huì)在附近線路的導(dǎo)線 上產(chǎn)生過(guò)電壓（圖8-5 ）。在雷云放電的先導(dǎo)階段，先導(dǎo)通道中充滿了電荷，如 圖8-5（a）所示，這些電荷對(duì)導(dǎo)線產(chǎn)生靜電感應(yīng)，在負(fù)先導(dǎo)附近的導(dǎo)線上積累 了異號(hào)的正束縛電荷，而導(dǎo)線上的負(fù)電荷則被排斥到導(dǎo)線的遠(yuǎn)端。 因?yàn)橄葘?dǎo)放電 的速度很慢，所以導(dǎo)線上電荷的運(yùn)動(dòng)也很慢，由此引起的導(dǎo)線中的電流很小，同 時(shí)由于導(dǎo)線對(duì)地泄漏電導(dǎo)的存在，導(dǎo)線電位將與遠(yuǎn)離雷云處的導(dǎo)線電位相同。當(dāng)先導(dǎo)到達(dá)附近地面時(shí)

21、，主放電開(kāi)始，先導(dǎo)通道中的電荷被中和，與之相應(yīng)的導(dǎo)線 上的束縛電荷得到解放，以波的形式向?qū)Ь€兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，如圖8-5 （b）所示。電荷流動(dòng)形成的電流i乘以導(dǎo)線的波阻抗 Z即為兩側(cè)流動(dòng)的靜電感應(yīng)過(guò)電壓波U =iZ5、避雷針、避雷線、避雷器的作用（保護(hù)原理）避雷針、避雷線用于防止直擊雷過(guò)電壓，避雷器用于防止沿輸電線路侵入變電所 的感應(yīng)雷過(guò)電壓。避雷針：避雷針是明顯高出被保護(hù)物體的金屬支柱，其針頭采用圓鋼或鋼管制成, 其作用是吸引雷電擊于自身，并將雷電迅速瀉入大地，從而使被保護(hù)物體遭直接避雷線：主要用于輸電線路的保護(hù)，也可用來(lái)保護(hù)發(fā)電廠和變電所。用于輸電線 路時(shí)，除了防止雷電直擊導(dǎo)線外，同時(shí)還有分流作用

22、，以減少流經(jīng)桿塔入地的雷 電流從而降低塔頂電位，避雷線對(duì)導(dǎo)線的耦合作用還可以降低到線上的感應(yīng)雷過(guò) 電壓。避雷器：避雷器是專(zhuān)門(mén)用以限制線路傳來(lái)的雷電過(guò)電壓或操作過(guò)電壓的一種防雷 裝置。避雷器實(shí)質(zhì)上是一種過(guò)電壓限制器， 與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián)連接，當(dāng)過(guò) 電壓出現(xiàn)并超過(guò)避雷器的放電電壓時(shí)，避雷器先放電，從而限制了過(guò)電壓的發(fā)展， 使電氣設(shè)備免遭過(guò)電壓的損壞。6、 輸電線路的防雷保護(hù)的四道防線”及其具體保護(hù)措施“四道防線” ：1、防止輸電線路導(dǎo)線遭受直擊雷；2、防止輸電線路受雷擊后絕 緣發(fā)生閃絡(luò)；3、防止雷擊閃絡(luò)后建立穩(wěn)定的工頻電弧；4、防止工頻電弧后引起 中斷電力供應(yīng)。具體保護(hù)措施：1、架設(shè)避雷線；2

23、、降低桿塔接地電阻；3、架設(shè)耦合地線；4、 采用不平衡絕緣方式；5、采用中性點(diǎn)非有效接地方式；6、裝設(shè)避雷器；7、加 強(qiáng)絕緣；8裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。7、氣體絕緣變電所的防雷保護(hù)氣體絕緣變電所（GIS）防雷保護(hù)有以下特點(diǎn)：（1）GIS絕緣具有比較平坦的伏秒特性。絕緣水平主要決定于雷電沖擊水平， 需采用性能優(yōu)異的金屬氧化物避雷器加以保護(hù)。（2）GIS變電所的波阻抗一般在60100Q,約為架空線路的1/5,雷電侵入波從 架空線路傳入GIS，折射系數(shù)較小，折射電壓也就較小，對(duì)GIS的雷電侵入波保 護(hù)有利。（ 3） GIS 變電所結(jié)構(gòu)緊湊，各電氣設(shè)備之間的距離較小，避雷器離被保護(hù)設(shè)備 較近，因此可使雷電

24、過(guò)電壓限制在更低的水平。（ 4） GIS 絕緣中完全不允許產(chǎn)生電暈，因?yàn)橐坏┊a(chǎn)生電暈，絕緣會(huì)立即發(fā)生擊 穿，這樣將會(huì)導(dǎo)致整個(gè) GIS 變電所絕緣的破壞。因此，要求 GIS 過(guò)電壓保護(hù)有 較高的可靠性，并且在設(shè)備的絕緣配合上要留有足夠的裕度。（5）由于 GIS 變電所的封閉性，所以電氣設(shè)備不會(huì)因受大氣污穢、降水等的影 響而降低絕緣強(qiáng)度。但需指出，對(duì) SF6 氣體的潔凈程度和所含水分卻要求極嚴(yán)， 同時(shí)對(duì)導(dǎo)體和內(nèi)壁的光潔度也要求極高，否則絕緣強(qiáng)度將大幅度下降。 氣體絕緣變電所 （GIS） 的防雷措施有以下幾點(diǎn)：1） 66kV 及以上進(jìn)線無(wú)電纜段的 GIS 變電所 66kV 及以上進(jìn)線無(wú)電纜段的 GI

25、S 變 電所，在 GIS 管道與架空線路連接處應(yīng)裝設(shè)無(wú)間隙金屬氧化物避雷器 （FMO1）， 其接地端應(yīng)與管道金屬外殼連接；2）66kV 及以上進(jìn)線有電纜段的 GIS 變電所 66kV 及以上進(jìn)線有電纜段的 GIS 變 電所，在電纜與架空線路的連接處應(yīng)裝設(shè)金屬氧化物避雷器（FMO1） ，其接地端應(yīng)與電纜的金屬外皮連接。對(duì)三芯電纜，末端的金屬外皮應(yīng)與 GIS 管道金屬外 殼連接接地，如圖8-41（a）所示。對(duì)單芯電纜，末端的金屬護(hù)層應(yīng)經(jīng)金屬氧化物 電纜護(hù)層保護(hù)器（FC）接地，如圖8-41（b）所示。8、 評(píng)價(jià)輸電線路的耐雷性能和所采用防雷措施的效果的兩個(gè)指標(biāo)：1、耐雷水 平， 2、雷擊跳閘率9、輸電線路常用防雷保護(hù)措施 （1）架設(shè)避雷線；（2）降低桿塔接地電阻；（3）架設(shè)耦合地線；（4）采用不平 衡絕緣方式；（5）采用中性點(diǎn)非有效接地方式； （6）裝設(shè)避雷器；（7）加強(qiáng)絕緣； （8）裝設(shè)自動(dòng)重合閘。10、接地及分類(lèi)、接地電阻大小 接地：指將電力系統(tǒng)中電氣裝置和設(shè)施的某些導(dǎo)電部分， 經(jīng)接地線連接至接地極。 埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體稱(chēng)為接地極， 電氣裝置、設(shè)施的接地端子 與接