高電壓技術(shù)考點(diǎn)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(shí)，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(diǎn)電暈放電（電暈放電是極不均勻電場(chǎng)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(shí)，將在電場(chǎng)

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(shí)用儀表可以觀測(cè)到放電電流。隨著電壓的升高，暈光層逐漸擴(kuò)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(lái)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(gè)電離通道稱為流注。三 不均勻電場(chǎng)的放電附：不均勻電場(chǎng)分為少不均勻電場(chǎng)（球狀電場(chǎng)）和極不均勻電場(chǎng)（棒-棒，棒-板）1. 極性效應(yīng)：由于高場(chǎng)強(qiáng)電極極

3、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，這就造成了不同極性的高場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)中 B稍不均勻電場(chǎng)中C對(duì)稱的極不均勻電場(chǎng)中 D不對(duì)稱的極不均勻電場(chǎng)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(shí)，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(shí)延現(xiàn)

4、象，因此必須將擊穿電壓值與放電時(shí)延聯(lián)系起來(lái)確定氣隙的擊穿特性，這種在“電壓時(shí)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(jí)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(shí)間t；b.1電壓不高時(shí)，擊穿一般發(fā)生在波長(zhǎng)時(shí)間；b.2電壓很高時(shí)，擊穿可能發(fā)生在波前時(shí)間；c.1波前擊穿時(shí)，U與t均取擊穿時(shí)刻的值；c.2波長(zhǎng)擊穿時(shí)，U取波峰值，t取擊穿時(shí)刻的值。3.保護(hù)設(shè)備和被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性如何配合？保護(hù)設(shè)備的伏秒特性應(yīng)始終低于被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性。這樣，當(dāng)有一個(gè)過電壓作用于兩設(shè)備時(shí)，總是保護(hù)設(shè)備先擊穿，限制了過電壓的幅值，保護(hù)了被保護(hù)

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(shí)際中廣泛采用擊穿百分比為50%的電壓來(lái)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(duì)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(qiáng)度的方法：a改善電場(chǎng)分布：改進(jìn)電極形狀；利用空間電荷改善電場(chǎng)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(qiáng)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(gè)值）滑閃放電（再升高）閃絡(luò)沿面滑閃：沿面滑閃是具有強(qiáng)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(huì)等級(jí)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(duì)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(qiáng)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(shí)電介質(zhì)已被擊穿。3.損耗：介質(zhì)損耗角正切：交流時(shí)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(gè)公式用其中兩個(gè)一定可以解題）二液體介質(zhì)的擊穿（不考?。?.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(chǎng)均勻度 電壓作

8、用時(shí)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(jì)中則可利用“油屏障”式絕緣；改善電場(chǎng)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(chǎng)中，當(dāng)作用在固體介質(zhì)上的電壓為幅值較低或作用時(shí)間較短的沖擊電壓時(shí)，會(huì)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(qiáng)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(dòng)方式：自啟

9、動(dòng)，觸發(fā)啟動(dòng)沖擊電壓發(fā)生器的測(cè)量：分壓器-示波器；測(cè)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(duì)絕緣有危險(xiǎn)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(shí)過電壓，操作過電壓（看著這么像繼電保護(hù)。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(shí)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(chǔ)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(dòng)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(wú)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(diǎn)）（如果不考就剁手?。┫嗤c(diǎn)：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(diǎn)：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(wú)損線路時(shí)，其能量以電磁能的形式儲(chǔ)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(hào)

11、。c.波阻抗的數(shù)值只和導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電感、電容有關(guān)，而與線路長(zhǎng)度無(wú)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?yàn)閆12Z11,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(bǔ)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(duì)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(hù)裝置雷電放電實(shí)質(zhì)上是一種超長(zhǎng)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(shí)，地面落雷密度，雷電流，雷道波阻抗。防雷保護(hù)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(hù)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(diǎn)：1）可省去串聯(lián)火花間隙，結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)單 2）由于具有極好的