高電壓技術(shù)考點整理

1、1.電介質(zhì)按物質(zhì)形態(tài)分為：氣體介質(zhì)、液體介質(zhì)、固體介質(zhì)2.電器設(shè)備中：外絕緣：由氣體介質(zhì)和固體介質(zhì)聯(lián)合構(gòu)成內(nèi)絕緣：由液體介質(zhì)和固體介質(zhì)聯(lián)合構(gòu)成3.氣體的電離類型：碰撞電離、光電離、熱電離4.氣體的放電現(xiàn)象有擊穿和閃絡(luò)兩種現(xiàn)象。5.氣體介質(zhì)的電氣特性一 氣體放電分為：自持放電和非自持放電非自持放電：當(dāng)施加電壓UUc時，氣隙中的電離過程僅靠外施電壓就可以維持，不再需要外部電離因素。常見氣體放電形式;電暈放電、火花放電，輝光放電，電弧放電，沿面放點電暈放電（電暈放電是極不均勻電場所特有的一種自持放電形式）：（名詞解釋）若構(gòu)成氣體間隙的電極曲率半徑很小，或電極間距離很大，當(dāng)電壓升到一定數(shù)值時，將在電場

2、非常集中的尖端電極處發(fā)生局部的類似月亮?xí)灩獾墓鈱?，這時用儀表可以觀測到放電電流。隨著電壓的升高，暈光層逐漸擴大，放電電流也增大，這種放電形式稱為電暈放電。二 湯遜理論和流注理論1. 湯遜理論：放電的主要原因是電子電離，二次電子來源于正離子撞擊陰極表面溢出電子，溢出電子是維持氣體放電的必要條件。二次電子能否接替起始電子的作用是氣體放電的判據(jù)。用于低氣壓、短氣隙pd26.66kPa.cm自持放電的條件： 流注：在正電荷區(qū)域內(nèi)形成正負(fù)帶電粒子的混合通道，這個電離通道稱為流注。三 不均勻電場的放電附：不均勻電場分為少不均勻電場（球狀電場）和極不均勻電場（棒-棒，棒-板）1. 極性效應(yīng)：由于高場強電極極

3、性的不同，空間電荷的極性也不同，對放電發(fā)展的影響也不同，這就造成了不同極性的高場強電極的電暈起始電壓和間隙擊穿電壓的不同。極性效應(yīng)出現(xiàn)在（ D ）A均勻電場中 B稍不均勻電場中C對稱的極不均勻電場中 D不對稱的極不均勻電場中2. 判斷極性，極性的確定：a.取決于曲率半徑小的電極的極性。b.電極形狀相同時，取決于不接地電極的極性。3. 棒-板比較：（負(fù)極性擊穿電壓大于正極性）以下四種氣體間隙的距離均為10mm，在直流電壓作用下，擊穿電壓最低的是（D）A球球間隙（球徑50mm） B棒板間隙（棒為負(fù)極）C 針針間隙 D棒板間隙（棒為正極）四伏秒特性：1.伏秒特性曲線（定義）：由于氣隙的擊穿存在時延現(xiàn)

4、象，因此必須將擊穿電壓值與放電時延聯(lián)系起來確定氣隙的擊穿特性，這種在“電壓時間”坐標(biāo)平面上形成的曲線，稱為伏秒特性曲線2.伏秒特性曲線的繪制方法：a.保持沖擊電壓波形不變，逐級升高電壓使氣隙擊穿，記錄擊穿電壓波形，讀取擊穿電壓值U與擊穿時間t；b.1電壓不高時，擊穿一般發(fā)生在波長時間；b.2電壓很高時，擊穿可能發(fā)生在波前時間；c.1波前擊穿時，U與t均取擊穿時刻的值；c.2波長擊穿時，U取波峰值，t取擊穿時刻的值。3.保護設(shè)備和被保護設(shè)備的伏秒特性如何配合？保護設(shè)備的伏秒特性應(yīng)始終低于被保護設(shè)備的伏秒特性。這樣，當(dāng)有一個過電壓作用于兩設(shè)備時，總是保護設(shè)備先擊穿，限制了過電壓的幅值，保護了被保護

5、設(shè)備。五空氣間隙在各種電壓下的特性1.電壓包括穩(wěn)態(tài)電壓、沖擊電壓沖擊電壓包括雷電沖擊電壓(伏秒特性)、操作沖擊電壓雷電沖擊電壓(伏秒特性)：雷電沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)波形：1.2/50us操作沖擊電壓波形：250/2500us2.50%擊穿電壓（50%沖擊擊穿電壓）：在工程實際中廣泛采用擊穿百分比為50%的電壓來表征氣隙的沖擊擊穿特性。（一般10次電壓中有4-6次擊穿）六、其他內(nèi)容1.大氣條件對氣隙擊穿特性的影響：壓力、溫度、濕度、海拔海拔高度的校正：2.提高氣體介質(zhì)電氣強度的方法：a改善電場分布：改進電極形狀；利用空間電荷改善電場分布；采用屏障b削弱和抑制氣體電離：采用高氣壓；采用高真空；采用高電氣

6、強度氣體3.沿面放電：沿著固體介質(zhì)和氣體介質(zhì)的交界面發(fā)展的氣體放電現(xiàn)象。沿面放電分為：沿面滑閃、沿面閃絡(luò)發(fā)展過程：電暈放電（外施電壓升高）輝光放電（電壓高過某個值）滑閃放電（再升高）閃絡(luò)沿面滑閃：沿面滑閃是具有強垂直分量絕緣結(jié)構(gòu)所特有的放電形式。4.污閃污閃：由于污穢導(dǎo)致的閃絡(luò)劃分誤會等級的方法：等值鹽密法（每平方厘米表面上沉積的等效氯化鈉毫克數(shù)）污閃過程：積污受潮形成干區(qū)出現(xiàn)局部電弧電弧發(fā)展直至沿面閃絡(luò)。5.防污對策：a增加爬電距離b定期或不定期清理c使用憎水性材料d使用半導(dǎo)體釉絕緣子和新型合成絕緣子液體和固體的電氣強度一電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗1. 極化電子式、離子式、偶極子式、夾層極化2

7、. 液體和固體的電導(dǎo)類型：電子電導(dǎo)，離子電導(dǎo)，電泳電導(dǎo)，表面電導(dǎo)（固體介質(zhì)特有電導(dǎo)）液體和固體的電導(dǎo)率：隨溫度的升高按指數(shù)規(guī)律上升。固體介質(zhì)電導(dǎo)具有表面電導(dǎo)和體積電導(dǎo)電介質(zhì)的電導(dǎo)可分為離子電導(dǎo)和電子電導(dǎo)兩種類型，當(dāng)出現(xiàn)電子電導(dǎo)時電介質(zhì)已被擊穿。3.損耗：介質(zhì)損耗角正切：交流時介質(zhì)的功率損耗：求介質(zhì)損耗角正切有兩種情況：在并聯(lián)等值電路中在串聯(lián)等值電路中（三個公式用其中兩個一定可以解題）二液體介質(zhì)的擊穿（不考！）1.1純凈的液體擊穿： 電擊穿理論；氣泡擊穿理論1.2含雜質(zhì)的液體擊穿： “小橋”擊穿理論2.影響液體擊穿電壓的因素（變壓器油擊穿電壓的影響因素）：水分和其他雜質(zhì) 油溫 電場均勻度 電壓作

8、用時間 油壓的影響3. 提高擊穿電壓的方法提高油的品質(zhì)；在絕緣設(shè)計中則可利用“油屏障”式絕緣；改善電場分布。三固體介質(zhì)的擊穿1. 固體介質(zhì)的擊穿的三種類型電擊穿熱擊穿電化學(xué)擊穿水樹枝（電樹枝）：2.累積效應(yīng)：極不均勻電場中，當(dāng)作用在固體介質(zhì)上的電壓為幅值較低或作用時間較短的沖擊電壓時，會在固體介質(zhì)中形成局部損傷或不完全擊穿，這些不完全擊穿每施加一次沖擊電壓就向前延伸一步，隨著加壓次數(shù)的增加，介質(zhì)的擊穿電壓也隨之下降，這種現(xiàn)象稱累積效應(yīng)。四組合絕緣的電氣強度Eav求法：利用系數(shù)：注意：利用系數(shù)C2,R1R2 B.C1C2,R1R2C.C1R2 D.C1C2,R1R2沖擊電壓發(fā)生器的啟動方式：自啟

9、動，觸發(fā)啟動沖擊電壓發(fā)生器的測量：分壓器-示波器；測量球隙；分壓器-峰值電壓表。第三篇系統(tǒng)內(nèi)部過電壓1.過電壓：電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的對絕緣有危險的電壓升高和電位差升高。2過電壓分類：內(nèi)部過電壓和雷電過電壓內(nèi)部過電壓包括：暫時過電壓，操作過電壓（看著這么像繼電保護。fuck）雷電過電壓包括：直接雷擊過電壓，感應(yīng)雷擊過電壓3.電力系統(tǒng)正常工作下，可按集中參數(shù)元件處理；在過電壓作用下，必須按分布參數(shù)元件處理。4.波傳播的物理概念：波過程實質(zhì)上是能量沿著導(dǎo)線傳播的過程，即在導(dǎo)線周圍空間儲存電磁能的過程。. 線路和繞組中的波過程1.單導(dǎo)線波過程等值電路、波動方程及其解2.波的折射與反射末端折反射的三種情況：

10、（1）線路末端開路：=2，=1，末端電壓加倍，電流變零（2）線路末端接地： =0，=-1，末端電流加倍，電壓變零（3）線路末端接負(fù)載：R=Z1，則=1，=0電壓和電流都無反射3.波阻抗波阻抗Z表示了線路中同方向傳播的電流波與電壓波的數(shù)值關(guān)系3.0分布參數(shù)線路的波阻抗與集中參數(shù)電路的電阻之間的比較（異同點）（如果不考就剁手?。┫嗤c：分布參數(shù)線路的波阻抗與集中參數(shù)電路的電阻有相同的量綱不同點：a.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??；電磁波通過波阻抗為Z的無損線路時，其能量以電磁能的形式儲存于周圍介質(zhì)中，而不像通過電阻那樣被消耗掉。b.為了區(qū)別不同方向的行波，Z的前面應(yīng)有正負(fù)號

11、。c.波阻抗的數(shù)值只和導(dǎo)線單位長度的電感、電容有關(guān)，而與線路長度無關(guān)。 4.波在多導(dǎo)線系統(tǒng)中的傳播：K稱為導(dǎo)線1與導(dǎo)線2的耦合系數(shù)，因為Z12Z11,k1. Z12隨導(dǎo)線之間距離的減小而增大，因此兩根導(dǎo)線越靠近，其耦合系數(shù)越大。（補充：電暈將導(dǎo)致耦合系數(shù)增大，耦合系數(shù)越大，線間絕緣上受的電壓越小，耦合系數(shù)越大越好。）5.沖擊電暈對導(dǎo)線波過程產(chǎn)生的多方面的影響：a自波阻抗相應(yīng)減少b.波速減少c.耦合系數(shù)增大d.引起波的衰減與變形. 雷電及防雷保護裝置雷電放電實質(zhì)上是一種超長氣隙的火花放電雷云的放電過程： 先導(dǎo)階段主放電和迎面先導(dǎo)階段余輝階段雷電參數(shù)： 雷暴日，雷暴小時，地面落雷密度，雷電流，雷道波阻抗。防雷保護裝置：避雷針，避雷線：防止直接雷擊過電壓避雷器：防止感應(yīng)雷擊過電壓防雷接地：減少與大地之間的電阻值避雷器的類型：保護間隙式，排氣式（放屁式），閥式，金屬氧化物殘壓Ur：雷電流通過避雷器是在其閥片電阻上產(chǎn)生的壓降。220kv及以下系統(tǒng)，避雷器沖擊電流幅值5kA，330kV，10kA。金屬氧化物避雷器的優(yōu)點：1）可省去串聯(lián)火花間隙，結(jié)構(gòu)大大簡單 2）由于具有極好的