高电压考试总结（推荐五篇）

第一篇：高电压考试总结

名词解释：

1、电晕放电在极不均匀场中，随着间隙上所加电压的升高，在大曲率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。在大曲率电极附近很薄的一层空气中将具有自持放电条件，而放电仅局限在大曲率电极周围很小范围内，整个间隙沿未被击穿。这种放电现象称为电晕放电。

2、伏秒特性

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冲击电压击穿特性。

3、沿面放电（沿面闪络)：固体介质和空气的分界面上出现沿着固体介质表面发展的气体放电现象。（多发生在绝缘子、套管与空气的分界面上）

4、局部放电：高压电气设备的绝缘内部总是存在一些缺陷 , 如气泡空隙、杂质等。由于这些异物的电导和介电常数不同于绝缘物，故在外加电场作用下，这些异物附近将具有比周围更高的场强，有可能引起该处物质产生电离放电现象，称为局部放电。

5、电气设备绝缘水平：可以承受(不发生闪络、击穿或其他损坏）的试验电压标准。

6、彼德逊法则：要计算节点 A 的电流电压，可把线路 1 等值成一个电压源，其电动势是入射电压的 2 倍 2u 1q(t)，其波形不限，电源内阻抗是 Z 1 ；

7、雷电日（雷电小时）是指一年中有雷电的日数（小时数），在一天或一小时内只要听到雷声就作为一个雷电日活一个雷电小时

8、地面落雷密度：每一雷电日每平方公里地面遭受雷击的次数。

9、残压：指雷电流通过避雷器时在阀片电阻上产生的压降残压。应低于被保护设备冲击绝缘水平的 20%-25%，太低容易产生截波。

10、灭弧电压：保证能够在工频续流第一次经过零值时灭弧的条件下允许加在避雷器上的最高工频电压。

11、保护接地：为了保证人身安全，无论在发、配电还是用电系统中都将电气设备的金属外壳接地，以保证金属外壳固定为地电位。

12、工作接地：工作接地是根据电力系统正常运行方式的需要而设置的接地，如中性点接地。

13、防雷接地：针对防雷需要而设置的装置

14、跨步电压：人的两脚着地点之间的电位差

15、接触电压是指人所站立的地点与设备之间的电位差

16、耐雷水平：雷击线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值 , 以 kA 为单位。

17、雷击跳闸率：每 100km 线路每年由雷击引起跳闸次数。这是衡量线路防雷性能的综合指标。

18、绝缘配合：根据电气设备在系统中可能承受的各种电压 , 并考虑过电压的限制措施和设备的绝缘性能后来确定电气设备的绝缘水平，以便把作用于电气设备上的各种电压（正常工作电压及过电压）所引起的绝缘损坏降低到经济上和运行上所能接受的水平。其核心问题为确定设备的绝缘水平。

19、耐压试验:指模拟设备在运行过程中实际可能碰到的危险的过电压情况，对绝缘加上与之等价的高电压来进行试验，从而考虑绝缘的耐电强度 问答题：波阻抗与电阻的区别：分布参数线路的波阻抗与集中参数电路的电阻有相同的量纲，但物理意义上有着以下几点本质的不同：1波阻抗表示向同一方向传播的电压波和电流波之间比值的大小.2电磁波通过波阻抗为 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。3如果导线上有前行波，又有反行波，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感 L 0 和电容 C 0 有关，与线路长度无关。彼德逊法则的定义及使用范围：要计算节点 A 的电流电压，可把线路 1 等值成一个电压源，其电动势是入射电压的 2 倍 2u 1q(t)，其波形不限，电源内阻抗是 Z 1 ；范围：要求沿均匀无损线入射到节点A，若Z2不是无穷长线路，只要求Z2的反射波还未到A点上述反则成立、相反则不成立 输电线路的防雷措施1 架设避雷线2 降低杆塔接地电阻3 架设耦合地线4 采用不平衡绝缘方式5 装设自动重合闸6 采用消弧线圈接地方式7 装避雷器8 加强绝缘 直配电机的防雷措施(1)避雷器保护，主要功能降低侵入波幅值(2)电容器保护，主要功能限制侵入波陡度 α 和降低感应雷过电压(3)电缆段保护（进线段保护）主要功能限制流经 FCD 型避雷器中的雷电流使之小于 3kA(4)电抗器保护主要功能在雷电波侵入时抬高首端冲击电压，使安装在电缆首端的避雷器放电 第一章到第四章1.体中带电质点的产生：碰撞游离(最主要形式)、光游离、热游离、表面游离。2.带电质点的消失：带电质点在电场作用下作定向运动，流入电极，中和电荷、带电质点从高浓度区域向低浓度区域扩散、带电质点的复合(带正、负电荷的质点相遇，发生电荷的传递、中和而还原成中性质点的过程)3.汤逊理论：汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因。二次电子主要来源于正离子碰撞阴极，而阴极逸出电子。二次电子的出现是气体自持放电的必要条件。二次电子能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体放电。4.流注理论：流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一程度后，电子崩产生的空间电荷使原有电场发生畸变，大大加强崩头和崩尾处的电场。另一方面气隙间正负电荷密度大，复合作用频繁，复合后的光子在如此强的电场中很容易形成产生新的光电离的辐射源，二次电子主要来源于光电离。留住的形成条件就是流注理论的自持放电条件。考虑了高气压、长气隙情况下不容忽视的若干因素对气体放电的影响。5.非自持放电：需要依靠外界游离因素支持的放电 6.自持放电：只依靠电场就能维持下去的放电。7.限制电晕最有效的方法是改进电机的形状，增大电机的曲率半径(采用均压环、屏蔽环)；在某些载流量不能满足要求的场合，采用空心的、薄壳的、扩大尺寸的球面或旋转椭圆等形式的电极(超高压输电线路采用分裂导线)8.极性效应：由于高场强电极极性的不同，而造成的电极电晕起始电压和间隙击穿电压的不同，称为极性效应。有利于电晕放电，削弱流注。9.雷电标准冲击电压波的参数：波前时间/半峰值时间为+1.2/50us或-1.2/50us。10.要求保护设备能可靠地保护被保护设备，保护设备的伏秒特性必须全面低于被保护设备的伏秒特性，且越平坦越好。11.均匀电场(无击穿极性效应，击穿时间短击穿电压分散性小，直流击穿电压、工频击穿电压峰值以及50%冲击电压大致相同);稍不均匀电场(一旦出现局部放电，立即导致整个间隙的完全击穿，电场越不均匀极性效应很不显著，电场越均匀，同样的击穿电压就越高。球球，球板，圆柱板，同轴圆柱，两平行圆柱，两垂直圆柱);极不均匀电场(可出现持续的电晕放电，棒-板，棒-棒)12.击穿电压和ps(压力*距离)成正比，趋于饱和。海拔与击穿电压近似成反比。13.提高沿面放电电压的措施：屏障、屏蔽、表面处理、应用半导体涂料、阻抗调节。14.极化形式：电子式位移极化(无损、一切介质中、时间短、弹性温度影响极小)；离子式位移极化(无损、弹性、时间比电子式极化稍长、与频率无关)；偶极子极化(有损、极化介质中、非弹性、时间长、频率增加而上升)；夹层极化(有损非弹性)15.吸收比和极化指数的定义：试验中把加压60s测量的绝缘电阻与15s测量的绝缘电阻的比值称为吸收比。16.用来解释含有杂质液体击穿理论的：小桥理论(由于水和纤维的介电常数非常大，在电场作用下，它们吸收比，沿电场方向排列成杂质“小桥”)17.固体介质的击穿机理：电击穿(时间极短、击穿温度高，介质温度不高、击穿场强与电场均匀程度关系密切、与环境温度无关)；热击穿(与环境温度有关、与周围媒质的热导散热条件及介质本身导热系数有关、时间长、击穿电压低)；电化学击穿(产生活性气体对介质氧化腐蚀、温升使局部介质损耗增加、切断分子结构，导致介质破坏)18.非破坏性试验：测量绝缘电阻及泄露电流、介质损耗、局部放电、色谱分析、X射线及超声波探测绝缘缺陷。

19.破坏性试验（指较低电压下或用其他不损伤绝缘的方法来测定电气设备绝缘的某些特性及其变化情况，从而判断在加工制造过程和运输、运行过程中出现的绝缘缺陷）：工频耐压试验、直流耐压试验、冲击耐压试验。20.破坏性试验在非破坏性试验之后进行 21.工程上用兆欧表测量绝缘电阻 22.测量tanδ用交流高压电桥 23.为了消除干扰，措施是远离干扰源或加屏蔽。对于同频率的干扰源还可以采用移相法或倒相法来减小或消除测量误差。(电桥测量消除干扰的方法)24.良好绝缘：tanδ几乎不随试验电压的升高儿增大；绝缘老化：tanδ高于升压时相同电压下的值；绝缘含有气隙：电压增加到气隙游离后，tanδ急剧增大；受潮绝缘：tanδ不能与原数值相重合形成了开口的曲线。

25.在绝缘设备上加上工频试验电压1min，不发生闪络或击穿，则认为设备绝缘是合格的。26.试验变压器的特点：造成单相，绝缘裕度低，没有散热装置，具有较大的漏抗。27.调压方式：自耦调压器调压和移圈调压器调压 28.电容效应：被试品上电压Uc边电源电压U高。29.静电电压表：测量直流和交流高压有效值；球隙：测量直流、交流和冲击电压；电容分压器：测交流电压 30.直流高压：通常由交流高压整流得到的。31.过电压：雷电过电压(直击雷过电压、感应雷过电压)、内部过电压(暂时过电压(工频电压升高、谐振过电压)、操作过电压)32.线路波传播速度_______;线路波阻抗_____。33.电压折射系数____；反射系数___。34.线路末端开路：反射电压波等于入射电压波，末端电压升高1倍，反射电流波等于入射波的负值，终端电流为零，线路磁场能量全部转化为电场能量。35.线路末端短路：总电流比入射波电流提高1倍，这是因为入射波到达终点后，全部能量都反射回去成为磁场能量，是电流提高1倍。36.变电所的多条出线是雷电波分流，出线愈多，母线的雷电过电压愈低。37.为保护电气设备不受入侵过电压波的损害，应降低入侵波的陡度。可以采用串联电感和并联电容的方法。38.耦合系数K=____，导线间距离愈小，耦合系数愈大，限制过电压越有利。39.冲击电晕使行波衰减和变形，所以在变电站的雷电波入侵保护中，设置进线保护段是一个重要措施。40.变压器绕组初始电压分布和稳态分布的不同是产生振荡的原因。一是在绕组首段部位加一些电容环和电容匝；二是在变压器绕组等值链形电路中，增大纵向电容Ko/dx值，使对地电容Codx的作用相对减少，而改善绕组初始电压分布。41.A相单独进波或者B相单独进波，中性点最大电压均是2Uo/3，而A、B相同时进波，中性点最大电压可达4Uo/3。三相中性点最大电压可达首段电压的2倍。

第五章：

1、为了防止设备遭受直接雷击，通常采用装设高于被保护物的避雷器（或避雷线），作用是将雷电吸引到避雷线上并安全地将雷电流引入大地，从而保护设备。

避雷针的保护范围：要避雷针其保护作用一方面要求避雷针必须很好接地，另一方面要求被保护物体必须处在避雷针能提供可靠屏蔽保护的一定空间范围内，这就是避雷针的保护范围。是指被保护物体在此空间范围内不致遭受直接雷击 , 是按照保护概率 99.9% 确定的空间范围。

目前人们主要是设法去躲避和限制雷电的破坏性，基本措施就是加装避雷针、避雷线、避雷器等防雷保护装置。避雷针、避雷线用于防止直击雷过电压避雷器用于防止沿输电线路侵入变电所或发电厂的过电压。

避雷针一般用于保护发电厂和变电所，避雷线主要用保护线路，也可以用于保护发、变电所。

单支避雷针计算保护范围：_______________ 当 h≤30m时p=1，30m＜h≤120m时p=___

2、避雷器的作用：是限制过电压一保护电器设备，同时还要提高系统工作的可靠性。基本要求：

1、绝缘强度的合理配。合避雷器与被保护设备的伏秒特性应有合理的配合。在绝缘强度的配合中，要求避雷器的伏秒特性比较平直、分散性小。

2、绝缘强度的自恢复能力。避雷器一旦在冲击电压作用下放电，就造成对地短路。随之工频短路电流（工频续流）要流过此间隙，避雷器应当

具有自行截断工频续流，恢复绝缘强度的能力，使电力系统得以继续正常工作

3、避雷器的常用类型有：保护间隙、管型避雷器、阀式避雷器和金属氧化物避雷器。前两个都会产生截波，后两个可作保护内部过电压

4、普通阀式避雷器工作原理：系统正常工作时，间隙将电阻阀片与工作母线隔离，以免由工作电压在阀片电阻中产生电流使阀片烧坏。 当系统中出现过电压且其幅值超过间隙放电电压时，间隙击穿，冲击电流通过阀片流入大地，由于间隙放电的伏秒特性低于被保护设备的冲击耐压，设备得到保护。 由于阀片的非线性特性，其电阻在流过大的冲击电流时变得很小，故阀片上产生的残压将得到限制，使其低于被保护设备的冲击耐压，设备得到保护；  当过电压消失后，工频续流受阀片的非线性特性限制而很小，从而可在第一次过零时就将电弧切断，而使继电保护来不及动作。

5、普通阀型避雷器型有FS和FZ，FS型适用于配电系统，结构简单，体积小；Fz型适用于变电站。续流小，残压低

6、氧化锌阀片的优点，无间隙，无续流，电气设备所受过电压可以降低（残压低），通流容量大

7、电气设备接地属于哪一种P141

第六章:

1、中性点直接接地系统有避雷线的线路遭受直击雷一般有三种情况：雷击杆塔塔顶；  雷击避雷线档距中央；  雷电绕过避雷线击于导线

第七章：

1、发电厂、变电所遭受雷害的两个方面： • 雷直击于发电厂、变电所 • 雷击输电线后产生的雷电波侵入发电厂、变电所

2、主要防护措施是在发电厂、变电所内装设阀型避雷器以限制入侵雷电波的幅值，使设备上的过电压不超过其冲击耐压值；在发电厂、变电所得进线上设置进线保护段以限制流经阀型避雷器的雷电流和限制入波雷电波的陡度

3、变电所内装设阀型避雷器是对入侵雷电过电压波进行防护的主要措施，它的保护作用主要是限制过电压波的幅值。一般只在变电所母线上装设避雷器，由于变压器是最重要的这杯，因此避雷器应尽量靠近变压器

4、进线段保护：在临近变电所进线长度为1~2km的一段线路上加强防雷保护措施。当线路全线无避雷线时，在1-2km线路上架设避雷线，保护角取20度，使此段线路有较高的耐压水平，并减少由于绕击和反击的概率。

5、全绝缘：凡中性点绝缘与相线段端绝缘水平相等，一般在60kV 及以下的电力变压器中性点是全绝缘 分级绝缘 : 中性点绝缘低于相线端绝缘水平，一般在110kV 及以上大多变压器中性点是分级绝缘

6、直配电机的绝缘水平最低，防雷元件主要有：避雷器、电容器、电缆段和电抗器

第十章：

7、中性点接地方式：非有效接地（___________；包括不接地、经消弧线圈接地）和有效接地（________；直接接地）。影响;它对电力系统的供电可靠性、过电压与绝缘配合，继电保护，通信干扰，系统稳定等方面都有很大影响。

8、绝缘配合的核心问题是确定各种电气设备的绝缘水平，实际上绝缘水平是由长期最大工作电压、大气过电压及内部过电压三因素最严重的一个决定

9、线路绝缘子串应满足三方面的要求：a.在工作电压下不发生污闪； b.雨天时在操作过电压下不发生闪络（湿闪）； c.具有一定的雷电冲击耐压强度，保证一定的线路耐雷水平。

10.35-3；110-7；220-13；500-28

第二篇：高电压考试复习题

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高电压考试复习题

1电解质极化 当外界电厂作用于电解质时，会在电介质沿电场方向的俩端形成等量异号电荷，对外呈现极象的现象。分类：电子式，离子式，偶极子式，空间电荷。

2电解质极化在工程上的意义：几种绝缘介质组合在一起使用时，应注意各种材料$R的配合，因为在交流和冲击电压下，串联电介质中的场强的分布与

成反比，小的介电系数的介质中场强高，其耐电程度也应高些

3介质电导与金属电导的区别：介质导电靠的是内部少量自由离子，而金属导电靠的是内部大量的自由电子，故电介质的电导是离子性电导，金属的电导是原子性电导。

4电介质的损耗：交流电压下有极化损耗和电导损耗，在直流电压时只有电导损耗。

5P=U2WCSTG,无论对介质的并联等值电路还是串联等值电路，在外加电压，频率，试品尺寸一定时，TG与P成正比，故TG可反映介质在交流电压下的介质损耗的大小，有功功率虽能反映交流电压下的介质的损耗的大小，但与其实验电压，试品尺寸有关，不同试品难以比较，TG为有功电流，无功电流的比值，仅取决于介质本身的特殊和状况与电压和试品尺寸无关，因而不同试品TG可相互比较。

6游离：原子从外界获得得能量足够大，使原子的一个或几个电子摆脱原子核的束缚而形成的自由电子和正离子的过程

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7气体分子游离方式：1碰撞游离，2光游离3热游离

8汤逊理论和流注理论的区别;汤逊理论1D《0.26低气压气体放电的电子崩，2冲满全部空间连续放电。3放电时间长。流注理论2D较大情空下气体放电2放电有分支3放电时间短此外与汤姆逊理论不同，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。空间电荷对电场的畸变作用是产生游离的主要原因。9自持放电：加在气隙上的电压达到气隙的临界击穿电压，不需要外界游离因素，靠电场本身就能维持的放电。条件：αd大于等于ln(1+1/γ)

2主电子崩的电荷必须达到一定的数值

10伏秒特性：对某一冲击电压波形，间隙的击穿电压和击穿时间的关系

11引入伏秒特性的意义：伏秒特性主要用于比较不同设备绝缘的冲击电压特性。

50%击穿电压：指多次施加某一波形和峰值一定的击穿电压时，间隙被击穿的概率为50%的击穿电压 13冲击系数：=50%击穿电压/静态击穿电压 14击穿特性：

15：沿面放电：沿着固体介质表面所进行的放电

16绝缘子串上电压分布的不均匀程度与绝缘子串的等值电路中各电容的相对大小和绝缘子片数有关。2在导线侧加屏蔽环相当于增大了CL，消除电晕

17：液体点击，纯净的是电击穿，杂志的是电击穿和气泡击穿

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18：减少液体介质杂质：过滤，祛气，防潮

19：覆盖：不改变油中电场分布，用在均匀电场，绝缘层改善电场分布，用在不均匀电场

20：直流电压下的介质损耗一般比交流电压作用下，局部放电也弱，所以直流电压下的击穿电压一般比交流下的大

21：累积效应：极不均匀电场中，冲击电压作用于固体介质上的电压会形成局部损伤，加压次数增加，介质的击穿电压也随之下降的现象。22:绝缘缺陷的分类：局部性缺陷，整体性缺陷 23：绝缘试验分类：绝缘特性试验，耐压试验

24：吸收比：被试品加压60s是的绝缘电阻R60s与加压15秒是的绝缘电阻R15s之比

25：干燥和受潮是绝缘电阻变化曲线原因：干燥时有吸收现象，绝缘电阻需要较长时间达到稳态值，稳态电阻值较高，吸收比大于1；受潮时绝缘电阻达到稳态值所需要的时间缩短，稳态值也低，吸收比接近1.26：高压西林电桥测量法：正接法

反接法

注意事项：假定电容C2的部分存在缺陷，缺陷体积和整体绝缘体积比越小，则C1/CX小C2中的缺陷在测整体的tgδ时难发现。

28.工频高电压测量：低压侧测量，由于因回路电流被试的容抗大于漏抗XL，故实验回路呈容性。因回路电流Ic在漏抗XL上产生的电 压降落IcXL与被试品上的电压Uc方向相反。从而使被试品上的电压Uc的大小高于电源电压U的大小，这种现象既是所谓的电容效应。

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高压侧测量

1.用静电电压表测量2用电容分压器配低压仪表测量3用球间隙测量4用高压电容器和整流装置串联测量

29.行波通过串联电感和并联电容异同：串联电感全反射时由于电感中的电流不能突变，电感相当于开路。入射波，稳态时L相当于短路。并联

电容：发生负的全反射，电容上的电压不能突变，初始瞬间电容相当于短路。共同点：都可以降低入侵波陡度。不同点:并联电容在Z2较大时 更经济。

30.冲击点晕对导线上波过程的影响：1是导线间耦合系数增大2使导线的波阻抗和波速减小3使波在传播过程中发生衰变和变形 31.入口电容：变压器对于变电站中波过程的影响皆可用一集中电容来代替，称为入口电容

32.改善绕组中电位分布方法：1静电补偿2采用纠结式绕组 33.冲击电压在绕组间的传递方法：1传递静电分量2传递电磁分量 34.雷击物体的过程可以看做是一数值为雷电流之半的电流被沿着一条波阻抗为Zn的通道向被击物传播的过程 35.雷暴日：指该地区一年中有雷电流放电的天数

36.阀式避雷器：1火花间隙分散性小，伏秒特性平缓，易于切断工频电流续流，有利于绝缘配合2阀片-阀片工作在低阻值区域，可使残压降低

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在高阻值区域，限制了续流

37.阀式避雷器的电气参数：1灭弧电压-指保证避雷器能够在工频续流器第一次过零值时灭弧的条件下，允许加在避雷器上的最高工频电压

2冲击放电电压-指在冲击电压的作用下避雷器放电的电压值3残压-指通过避雷器时，端子间传下的电压峰值4额定电压5工频放电电压

38.氧化锌避雷器：1保护性能优越2无续流，动作负载轻，耐重复动作能力强3流通容量大4适于大批量生产造价低廉

39.接地方式：防雷接地（雷电流的幅值大、雷电流等值频率高）、工作接地、保护接地

40.雷电压分为：直击雷过电压、感应雷过电压 41.防雷性能的优劣衡量：耐雷水平、雷击跳闸率

42.输电线路遭受直击雷三种情况：1雷击杆塔塔顶（工程中以降低杆塔接地电阻和提高耦合系数作为提高线路耐雷水平的主要手段）2雷击避雷器

档距中央3雷绕过避雷线击与导线

43.建弧率：在线路冲击闪络的总次数中，可能转为稳定工频电弧的比例

44.假设避雷线的作用：1防止雷直击导线同时还有分流作用以减小流经杆塔入地电流，从而降低杆塔电位2通过对导线耦合作用可以减小线路绝缘承受的电压

3对导线有屏蔽作用，可以降低感应过电压

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45。发电厂、变压站遭受雷危害来于：1雷直击于发电厂、变电站2雷击输电线后产生向发电厂、变电站入侵的雷电波

46.避雷线的保护角一般不宜超过20度。这样，雷击进线段线路时发生反击和绕击的概率将大大减小，可以防止或减少在进线段内形成入侵波

47。自持放电：达到最低击穿电压后，不需外界游离因素，靠电厂本身就能维持放电条件一：r(ead-1)>=1.r:即一个正离子撞击阴极表面时使

阴极平均溢出的电子流。表示：一个从阴极出发的起始电子发展电子崩达到阴极后，崩中（ead-1）个正离子移向阴极与阴极碰撞时，只要至少能

从阴极撞击出一个自由电子来，放电即可转入自持。条件二：间隙中一旦形成流注，放电即可由本身的游离自行维持

48。提高气体间隙场强的方法：1改进电极形状以改善厂分布2利用空间电荷改善电场分布3采用高气压4采用高电强度气体5采用高真空

49影响液体介质击穿电压的因素：1杂质2温度3电场的均匀程度4电压的作用时间5压力

50.棒板间隙棒极为负的击穿电压高于棒极为正的击穿电压棒极为负的起晕电压低于棒极为正的起晕电压。

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第三篇：高电压技术知识点总结

•为什么要有高电压：提高输送容量，降低线路损耗，减少工程投资，提高单位走廊输电能力，节省走廊面积，改善电网结构，降低短路电流，加强联网能力。•电介质：在其中可建立稳定电场而几乎没有电流通过的物质。•极化：在外电场作用下，电介质内部产生宏观不为零的电偶极矩。

•电介质极化的四种基本类型：电子位移极化，离子位移极化，转向极化，空间电荷极化。

•介电常数：用来衡量绝缘体储存电能的能力，代表电介质的极化程度（对电荷的束缚能力）

•液体电介质的相对介电常数影响因素(频率)：频率较低时，偶极分子来得及跟随电场交变转向，介电常数较大，接近直流情况下的εd；频率超过临界值，偶极分子转向跟不上电场的变化，介电常数开始减小，介电常数最终接近于仅由电子位移极化引起的介电常数εz。

•电介质的电导与金属的电导有本质上的区别：金属电导是由金属中固有存在的自由电子造成的。电介质的电导是带电质点在电场作用下移动造成的。气体：由电离出来的自由电子、正离子和负离子在电场作用下移动而造成的。液体：分子发生化学分解形成的带点质点沿电场方向移动而造成的。固体：分子发生热离解形成的带电质点沿电场方向移动而造成的。

•介质损耗：在电场作用下，电介质由于电导引起的损耗和有损极化损耗，总称为介质损耗。

•电介质的等效电路：电容支路：由真空和无损极化所引起的电流为纯容性。/阻容支路：由有损极化所引起的电流分为有功和容性无功两部分。/纯阻支路：由漏导引起的电流，为纯阻性的。•介质损耗因数tgδ的意义：若tgδ过大会引起严重发热，使材料劣化，甚至可能导致热击穿。/用于冲击测量的连接电缆，要求tgδ必须小，否则会影响到测量精度/用做绝缘材料的介质，希望tgδ。在其他场合，可利用tgδ引起的介质发热，如电瓷泥胚的阴干/在绝缘试验中，tgδ的测量是一项基本测量项目 •激励：电子从近轨道向远轨道跃迁时，需要一定能量，这个过程叫激励。•电离：当外界给予的能量很大时，电子可以跳出原子轨道成为自由电子。原来的中性原子变成一个自由电子和一个带正电荷的离子，这个过程叫电离。

•反激励：电子从远轨道向近轨道跃迁时，原子发射单色光的过程称为反激励。•平均自由程：一个质点两次碰撞之间的平均距离，其与密度呈反比。•电离形式：撞击电离，光电离，热电离，表面电离。

•气体带电质点的消失：中和(发生在电极处)：带电质点在电场力的作用下，宏观上沿电场做定向运动。带电质点受电场力作用而流入电极，中和电量。/扩散：扩散指质点从浓度较大的区域扩散到浓度较小的的区域，从而使带电质点在空间各处浓度趋于平均的过程。/复合(发生在内部)：带有异号电荷质点相遇，还原为中性质点的过程称为复合。

•电子崩：当外加电场强度足够大时，带电粒子两次碰撞间积聚的动能足够发生碰撞电离。电离出来的电子和离子在场强作用下又加入新的撞击电离，电离过程像雪崩一样增长起来，称为电子崩。•自持放电：当外加场强足够强大时，电子崩不依赖外界因素，外界因素消失后，电子崩仍能够保持。

•放电形式：辉光放电，电晕放电，刷状放电，火花击穿，电弧击穿。•汤森德气体放电理论的三个影响因素：系数α：1个自由电子在走到阳极的1cm路程中撞击电离产生的平均自由电子。/系数β：1个正离子在走到阴极的1cm路程中撞击电离产生的平均自由电子。/系数γ：1个正离子撞击阴极表面，逸出的平均自由电子数。

•流注:由初崩辐射出的光子，在崩头、崩尾外围空间局部强场中衍生出二次电子崩并汇合到主崩通道中来，使主崩通道不断高速向前、后延伸的过程称为流注。•流注的形成：电子崩头部接近阳极；崩头和崩尾处电场增强，激励和反激励放射出大量光子，崩中复合也放射出光子；一些光子射到崩尾，造成空间光电离，形成衍生电子崩；衍生电子崩头部移动速度快，与主崩汇合；新的衍生电子崩在崩尾出现，一个一个向阴极发展，形成正流注。

•电晕：在极不均匀的电场中，当外加电压及平均场强还较低时，电极曲率半径较小处，附近空间的局部场强已很大。在这局部场强处，产生强烈的电离，伴随着电离而存在复合和反激励，辐射出大量光子，使在黑暗中可以看到在该电极附近空间有蓝色的晕光，称为电晕。

•电晕的极性效应:对于电极形状不对称的极不均匀电场间隙，间隙的起晕电压和击穿电压各不相同，称为极性效应。

•电晕的效应：有声、色、热等效应，表现为发出“咝咝”的声音，蓝色的晕光以及使周围气体温度升高等。|产生人可听到的噪声，对人生理、心理产生影响。|形成“电风”导致电力设备的振动和摆动。|产生高频脉冲电流，对无线电干扰。|产生能量损耗。|产生某些化学反映，加速绝缘老化。•雷电放电过程：先导放电，主放电(剧烈电离，剧烈中和，主放电通道向上延伸，径向放电)，余光放电。

•雷电的破坏因素:最大电流、电流增长最大陡度、余光电流热效应。

•气隙沿面放电：沿气体与固体（或液体）介质的分界面发展的放电现象。•闪络：沿面放电发展到贯穿两级，使整个气隙沿面击穿的现象。•气隙的击穿时间：升压时间t0，统计时延ts，放电发展时间tf。

•伏秒特性：气隙的击穿电压要用电压峰值和延续时间二者共同表示，这就是该气隙在电压波形下的伏秒特性。

•气隙的电气强度影响因素：气隙的击穿时间、气隙的伏秒特性、大气条件对气隙击穿电压的影响、电场均匀程度对气隙击穿电压的影响。

•影响统计时延的因素：电极材料、外施电压、电场情况、短波光照射。•影响放电发展时间的因素：外施电压、电厂情况、间隙长度。

•平均伏秒特性：同一气隙在同一电压作用下，每次击穿的时间并不完全相同，具有分散性。所以一个气隙的伏秒特性，不是一条简单的曲线，而是一组曲线族。某些场合，用击穿概率50％的曲线来表示气隙的伏秒特性，称为平均伏秒特性。•50％击穿电压：指气隙被击穿的概率为50％的冲击电压峰值，反映了该气隙地基本耐电强度。

•2μS冲击击穿电压：气压击穿时，击穿前时间小于和大于2μS的概率各为50％的冲击电压。

•标准大气参考条件：温度θ=20℃，压强P0=101.3Pa，湿度h0=11g/M3。大气压下空气电气强度约30KV/cm •大气条件对气隙击穿电压的影响因素：温度↓、压强↑：密度↑，平均自由程↓，Ub（耐受电压）↑。湿度↑：负离子↑，Ub（耐受电压）↑。•极不均匀电场特点：有显著的极性效应/击穿电压分散性大/击穿电压与间隙距离有关/外加电压低于击穿电压时局部有稳定的电晕放电。

•提高气隙击穿电压的方法：改善电场分布：气隙电场分布越均匀，气隙击穿电压越高，故适当改进电极形状，增大电极曲率半径（屏蔽），改善电场分布，能提高气隙的击穿电压和预放电电压。采用高度真空：以削弱气隙中的撞击电离过程，也能提高气隙的击穿电压。增高气压：可以减小电子的平均自由程，阻碍撞击电离的发展，从而提高气隙的击穿电压。④采用高耐电强度气体：卤族元素气体（SF6等）。·SF6气体的特点：较高的耐电程度，很强的灭弧性能，无色无味无毒，非燃性的惰性化合物，对金属和其他绝缘材料没有腐蚀作用，中等压力下可以液化，容易储藏和运输。

•污闪：在化工厂、冶金厂附近或沿海地带，沉积在绝缘上的尘污，因其含有高导率的溶质，当遇到雾，毛毛雨等天气条件，有可能产生沿面闪络。

•电击穿:由电场的作用使介质中的某些带点质点积累的数量和运动的速度达到一定程度，使介质失去了绝缘性能，形成导电通道。

•热击穿：由电场作用下，介质内的损耗发出的热量多于散逸的热量，使介质温度不断上升，最终造成介质本身的破坏，形成导电通道。

•影响固体电介质击穿电压的因素：1.电压作用时间的影响：存在临界点，即热击穿和电击穿的分界点。2.电场均匀度和介质厚度的影响：均匀电场：电击穿与厚度无关，热击穿厚度愈大击穿场强俞弱。不均匀电场：厚度越大击穿场强越小。3.电压频率的影响：电击穿：Ub与f无关，热击穿Ub↓，1↑。4.温度的影响：f存在临界点。θ<θcr时：Ub与θ无关，属于电击穿性质。θ>θcr时：Ub随θ的升高迅速下降，属于热击穿性质。5.受潮度的影响：对于某些具有吸水性的固体介质来说，含水量增大时，击穿电压迅速下降。6.机械力的影响：均匀固体在弹性限度内:击穿电压与机械力无关。固体有孔隙：机械力↑，击穿电压↑。固体有裂隙：机械力↑，击穿电压↓。7.多层性的影响：注意各层介质电特性的适当配合。8.累积效应的影响：在不均匀电场中，固体介质在脉冲电压作用下，存在不完全击穿的现象。不完全击穿具有累积效应，即击穿电压随不完全击穿次数的增加而降低。

•提高固体电介质击穿电压的方法：改进绝缘设计(改善电极形状及表面光洁度，使电场尽可能地均匀分布)，改进制造工艺(尽可能地清除介质中的杂质、气泡、水分等)，改善运行条件(注意防潮，防止尘污和有害气体的侵蚀)。•老化:电气设备中的绝缘材料在运行过程中，由于受到各种因素的长期作用，会发生一系列不可逆的变化，从而导致其物理、化学、电和机械等性能的劣化。这种不可逆的变化称为老化。

•促进老化的因素：电老化，热老化，环境老化。

•固体介质的电老化：电离性老化，电导性老化，电解性老化。

•小桥理论：存在杂质：不纯、接触大气、固体脱落、液体老化。/形成小桥：在电场作用下这些杂质被拉长，被定向，沿电场方向排列成杂质的小桥。/形成气泡：如小桥贯穿两极，由于组成小桥的杂质的电导较大，使泄漏电流增大，发热增多，促使水分汽化，形成水泡。/气泡中发生电离：气泡中的场强大，但其耐电强度小，故电离过程首先发生在气泡中。击穿：小桥中气泡的增多，将导致小桥通道被电离击穿。这种击穿属于热击穿性质。

•影响液体电介质击穿电压的因素：1.电压作用的时间，2.电场情况的影响，3.液体介质本身品质的影响，4.温度的影响，5.压强的影响。

•提高液体电介质击穿电压的方法：1.提高并保持油的品质，2.覆盖(薄)：紧贴在金属电极的固体绝缘薄层，阻止小桥与电极接触，3.绝缘层：包在较小曲率半径的电极上，改变电场，防止发生电晕，4.极间障：放在电极间油隙中的固体绝缘板，机械阻隔杂质小桥成串。

•变压器油老化的主要原因是油的氧化。影响变压器油老化的因素:温度，光照，电场，触媒（催化剂）

•延缓变压器油老化的方法：油扩张器，隔离胶囊，与强触媒物质隔离，渗入抗氧化剂。

•电气设备绝缘试验种类：耐压试验、检查性试验

•吸收比：时间为60s与15s时所测得的绝缘电阻之比。

•极化指数：绝缘在加压后10min和1min所测得的绝缘电阻之比。

•微安表电路图：放电管P：过电流时，放电管放电，短路，从而保护微安表。/开关K：一般情况下闭合，打开时微安表读数。/电阻R：与微安表串联、分压、，使微安表满值时放电管能动作。/电感L：突然短路时，放电管来不及动作时，限制微安表的冲击电流。/滤波电容C：降低微安表电流陡度，保证放电管动作。•测定介质损耗因数的方法：电桥法、瓦特表法、不平衡电桥法。电桥法准确度最高，最通用的是西林电桥。

•局部放电：常用的固体绝缘物总会不同程度的包含一些分散性的异物，这些异物的电导和介电常数不同于绝缘物，在外施电压作用下，这些异物附近将具有比周围更高的场强。当场强超过了该处物质的电力场强，该处物质就产生电力放电，称之为局部放电。

•局部放电意义：局部放电的测试，能预防绝缘的情况，也是估计绝缘电老化速度的重要依据。

•局部放电测试方法：串连法、并联法、平衡法

•绝缘油中溶解气体的色谱分析：浸绝缘油的气体设备中，如果存在局部过热、局部放电或其他内部故障时，会产生较大量的各种烃类气体和氢气、一氧化碳、二氧化碳等气体，称为故障特征气体。因此，分析油中溶解气体的成分、含量及其随时间而增长的规律，就可以鉴别故障的性质、程度及其发展情况。

实验步骤：将油中溶解的气体脱出；送入气相色谱仪；对不同气体进行分离和定量。

•工频高压试验变压器（工频高压的获得）的特点：一般为单相；额定电压安全裕度较小,工作电压一般不允许超过额定值；通常为间歇工作方式，工作时间短，不用加强的冷却系统；一二次绕组电压变比高，绝缘间距大，漏抗大；要求较好的输出电压波形；要求变压器局部放电电压足够高。

•工频高压试验变压器的常用调压方式：自耦变压器、移圈调压器、电动发电机组

•暂态的过电压现象：调压器未归零时合电源：出现频率较高的震荡过程，产生过电压；在较高电压时切断电源：严禁切空变过电压；被试品突然击穿，相当于作用于反向电压产生危险的过电压，应串保护电阻。•保护电阻作用：降低击穿时的过电压，保护变压器/限制短路电流/阻尼振荡作用。•工频电压的直接测量：测量球隙：不同的间隙距离对应不同的击穿电压。静电电压表：应用广泛，最高量程200KV。分压器配用低压仪表。高压电容器配用整流装置;通过测电流间接测电压。

•直流高压的测量:棒隙或球隙，静电电压表，电阻分压器配合低压仪表，用高值电阻与直流电流表串联。

•波速：行波沿导线传播的过程，就是平面电磁场的传播过程，其传播速度称为波速。

•波阻抗：其值取决于线路单位长度的电感和电容，与线路长度无关。•雷电流参数:电流峰值、波前时间、半峰值时间。•雷暴日:一年中有雷暴的日数。雷暴小时：一年中有雷电的小时数。一个雷暴日折算三个雷暴小时

•地面落雷密度：每一雷暴日，每平方千米地面遭受雷击的次数。•输电线路落雷次数:每100KM的输电线路每年遭受雷击的次数，•保护角：避雷线和边相导线的连线与经过避雷线的垂直线之间的夹角。通常在15度到30度之间。

•避雷器类型：保护间隙、管型避雷器：主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统线路和进线段保护。阈型避雷器、氧化锌避雷器：常用于变电所、发电厂的保护。

•氧化锌避雷器的特点：无间隙，无续流，保护性能优越，通流容量大。

•氧化锌避雷器的基本电气参数：最高持续运行电压，额定电压，参考电压，残压。

•评价氧化锌避雷器性能优劣的指标：1.保护水平：雷电保护水平为雷电冲击残压和陡坡冲击残压除以1.15中的较大者；操作冲击电压等于操作冲击残压。2.压比3.荷电率。

•接地装置：保护接地，工作接地，防雷接地。

•输电线路防雷性能的评价指标：1.耐雷水平：雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。2.雷击跳闸率：每100KM线路每年由于雷击引起的跳闸次数。•静电分量：由于先导通道中电荷所产生的静电场突然消失而引起的感应电压。•电磁分量：由于先导通道中雷电流所产生的磁场变化而引起的感应电压。

•过电压影响因素：雷电流幅值，导线悬挂的平均高度，雷击点离线路的距离。雷击杆塔的耐雷水平有哪些因素：U50％：50％冲击闪络电压/K：电压耦合系数/ β：分流系数/Rch：杆塔冲击接地电阻/Lgt：杆塔等值电感/hd:导线悬挂的平均高度。

•反击：雷击杆塔塔顶并在绝缘子串发生闪络时，杆塔电位比导线电位高，称为反击。

•绕击率：装设避雷线的线路，雷电仍有绕过避雷线击于导线的可能性，其概率称为绕击率。

•输电线路防雷措施：架设避雷线/装设管型避雷器/加强绝缘/降低杆塔绝缘电阻/架设耦合地线/采用消弧线圈接地方式/采用不平衡绝缘方式/装设自动重合闸 •变电所的变压器和各设备距离避雷器的电气距离皆应小于最大允许电气距离1m。

•进线段保护：对35~110KV无避雷器的线路，在靠近变电所的一段进线上必须架设避雷线，这段进线称为进线保护段，其长度一般取1~3KM.对于全线有避雷线的线路，将变电所附近2KM长的一段进线列为进线保护段。•进线段保护的作用：进线段内发生绕击、反击的机会很小；进线段外落雷时，进线段导线本身阻抗限制了流经避雷器的雷电流；进线段外落雷时，进线段导线的冲击电晕使入侵波陡度和幅值下降。变电所内设备距避雷器的最大允许电气距离就是根据进线段外落雷的情况求得的。

•直配电机的防雷保护措施：1.发电机出线母线处装设避雷器，2.发电机母线装设电容器，3.进线段保护。

•内部过电压：在电力系统中，由于断路器操作，故障或是其他原因，使系统参数发生变化，引起系统内部电磁能量的震荡转化或传送所造成的电压升高。•内部过电压倍数Kn:内部过电压幅值与系统最高运行相电压幅值之比。

•非线性谐振的产生条件：1.电感和电容的两条特性曲线有交点，2.回路中损耗电阻小于临界值。

•操作过电压：系统中操作或故障使其工作状态发生变化时，会产生电磁能量震荡的过渡过程，电感元件储存的磁场会在某一瞬间转换为电场能储存于电容元件中，产生数倍于电源电压的过渡过程过电压，称为操作过电压。

•常见的操作过电压（限制措施）:间歇电弧接地过电压(中性点直接接地，避免中性点偏移；中性点经消弧线圈接地，避免断路器频繁动作；若线路过长，可采用分网运行，减小接地电流)；空载变压器分闸过电压(采用加装氧化锌避雷器)；空载线路分闸过电压(改善断路器结构，提高介质灭弧能力，避免重燃；降低断路器触头间恢复电压，断路器触头间并联电阻，断路器线路侧接电磁式电压互感器，断路器线路侧并联电抗器)；空载线路合闸过电压(降低工频稳态电压；消除和削减线路残余电压；采用带有合闸电阻的断路器；同步合闸；采用性能良好的避雷器)；解列过电压(采用加装氧化锌避雷器)。

第四篇：高电压复习题

一、填空题；

1．在极不均匀电场中，间隙完全被击穿之前，电极附近会发生（1），产生暗蓝色的晕光。2．冲击电压分为（2）和（3）。

3．固体电介质的击穿有（4）、（5）和（6）等形式。

4．某110KV电气设备从平原地区移至高原地区，其工频耐压水平将（7）。5．在线路防雷设计时，110KV输电线路的保护角一般取（8）。6．（9）是指一年中有雷暴的天数。

7．电压直角波经过串联电容后，波形将发生变化，变成（10）波。

8．电介质的极化：在外电场的作用下，电介质中的正、负电荷将沿着电场方向作（11）的位移或者转向，从而形成（12）的现象。9.吸收现象：（13）电压U加在固体电介质时，通过电介质中的（14）将随着时间而（15），最终达到某一稳定值的现象。

10.伏秒特性：工程上用气隙击穿期间出现的冲击电压的（16）和放电时间的关系来表征气隙在冲击电压下的（17），称为伏秒特性。

11.电晕放电取决于电极外气体空间的（18）。

二、选择题；

1．解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（）。A．汤逊理论 B．流注理论 C．巴申定律 D．小桥理论

2．若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是（）。A．电化学击穿 B．热击穿 C．电击穿 D．各类击穿都有 3．下列试验中，属于破坏性试验的是（）。

A．绝缘电阻试验 B．冲击耐压试验 C．直流耐压试验 D．局部放电试验 4．输电线路的波阻抗的大小与线路的长度（）。A．成正比 B．成反比 C．无关 D．不确定 5．下列不属于输电线路防雷措施的是（）。

A．架设避雷线 B．架设耦合地线 C．加设浪涌吸收器 D．装设自动重合闸

三、判断题

1．固体电介质的击穿方式：电击穿、热击穿、电化学击穿。2．分电离性老化、电导性老化、电解性老化称为热老化。3．主放电阶段的特点：主放电存在的时间极长；电流极大。4．接地电阻主要是指接地体与设备电位之间的土壤的电阻。5．电介质的损耗是电导损耗和极化损耗的总称。

三、名词解释

1、自持放电和非自持放电

答：必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电

不需其他任何加外电离因素而仅由电场的作用就能自行维持的放电称为自持放电。

2、介质损失角正切 答：电流与电压的夹角 是功率因数角，令功率因数角的余角为δ，显然是中的有功分量，其越大，说明介质损耗越大，因此δ角的大小可以反映介质损耗的大小。于是把δ角定义为介质损耗角。

3、吸收比和极化指数

答：加压60秒的绝缘电阻与加压15秒的绝缘电阻的比值为吸收比。加压10分钟的绝缘电阻与加压1分钟的绝缘电阻的比值为极化指数。

4、反击和绕击 答：雷击线路杆塔顶部时，由于塔顶电位与导线电位相差很大，可能引起绝缘子串的闪络，即发生反击。

雷电绕过避雷线击于导线，直接在导线上引起过电压，称为绕击。

5、保护角

答：保护角是指避雷线与所保护的外侧导线之间的连线与经过避雷线的铅垂线之间的夹角。6．冲击闪络转化为稳定的工频电弧的概率，称为建弧率。7．局部放电是怎样产生的？ 答：杂质存在导致电场分布不均匀，电压U达到一定值时，会首先在气泡或杂质中产生放电，既局部放电。

8．局部放电的检测方法：

①直接用局部放电检测仪进行测量，用专用的无晕电源设备。

②油色谱分析：主要是检测绝缘油中乙炔气体的含量。

9.绝缘材料：即在高电压工程中所用的各种电介质，又称绝缘介质。

10.电介质的极化：在外电场的作用下，电介质中的正、负电荷将沿着电场方向作有限的位移或者转向，从而形成电矩的现象。

11.吸收现象：直流电压U加在固体电介质时，通过电介质中的电流将随着时间而衰减，最终达到某一稳定值的现象。

12.过电压：超过设备最高运行电压而对绝缘有危害的电压升高。分为雷电过电压和内部过电压。

13.雷电放电三阶段：(1)先导放电阶段(2)主放电阶段(3)余光放电阶段。

四、简答：

1、简述汤逊理论和流注理论的异同点，并说明各自的适用范围。答：汤逊理论和流注理论都是解释均匀电场的气体放电理论。

前者适用于均匀电场、低气压、短间隙的条件下；后者适用于均匀电场、高气压、长间隙的条件下。

不同点：

（1）放电外形 流注放电是具有通道形式的。根据汤逊理论，气体放电应在整个间隙中均匀连续地发展。

（2）放电时间 根据流注理论，二次电子崩的起始电子由光电离形成，而光子的速度远比电子的大，二次电子崩又是在加强了的电场中，所以流注发展更迅速，击穿时间比由汤逊理论推算的小得多。

（3）阴极材料的影响 根据流注理论，大气条件下气体放电的发展不是依靠正离子使阴极表面电离形成的二次电子维持的，而是靠空间光电离产生电子维持的，故阴极材料对气体击穿电压没有影响。根据汤逊理论，阴极材料的性质在击穿过程中应起一定作用。实验表明，低气压下阴极材料对击穿电压有一定影响。

2、试解释沿面闪络电压明显低于纯空气间隙的击穿电压的原因。

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已比纯空气间隙的击穿电压低很多，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：

（1）固体介质表面不是绝对光滑，存在一定的粗糙程度，这使得表面电场分布发生畸变。（2）固体介质表面电阻不可能完全均匀，各处表面电阻不相同。（3）固体介质与空气有接触的情况。（4）固体介质与电极有接触的状况。

3、固体电介质的电击穿和热击穿有什么区别？ 答：固体电介质的电击穿过程与气体放电中的汤逊理论及液体的电击穿理论相似，是以考虑在固体电介质中发生碰撞电离为基础的，不考虑由边缘效应、介质劣化等原因引起的击穿。电击穿的特点是：电压作用时间短，击穿电压高，击穿电压与环境温度无关，与电场均匀程度有密切关系，与电压作用时间关系很小。

电介质的热击穿是由介质内部的热不平衡过程所造成的。热击穿的特点是：击穿电压随环境温度的升高按指数规律降低；击穿电压与散热条件有关，如介质厚度大，则散热困难，因此击穿电压并不随介质厚度成正比增加；当电压频率增大时，击穿电压将下降；击穿电压与电压作用时间有关。

4、在测试电气设备的介质损失角正切值时什么时候用正接线，什么时候用反接线；正接线和反接线各有什么特点？ 答：使用西林电桥的正接线时，高压西林电桥的高压桥臂的阻抗比对应的低压臂阻抗大得多，所以电桥上施加的电压绝大部分都降落在高压桥臂上，只要把试品和标准电容器放在高压保护区，用屏蔽线从其低压端连接到低压桥臂上，则在低压桥臂上调节R3和C4就很安全，而且测量准确度较高。但这种方法要求被试品高低压端均对地 绝缘。

使用反接线时，即将R3和C4接在高压端，由于R3和C4处于高电位。桥体位于高压侧，抗干扰能力和准确度都不如正接线。现场试验通常采用反接线试验方法。5．试解释沿面闪络电压明显低于纯空气间隙的击穿电压的原因。

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已比纯空气间隙的击穿电压低很多，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：

（1）固体介质表面不是绝对光滑，存在一定的粗糙程度，这使得表面电场分布发生畸变。（2）固体介质表面电阻不可能完全均匀，各处表面电阻不相同。（3）固体介质与空气有接触的情况。（4）固体介质与电极有接触的状况。

6.测试电容量较大的被试品的绝缘电阻时如何防止被试品反放电烧坏兆欧表？为什么要对被试品充分放电？ 答：测试电容量较大的被试品的绝缘电阻时一定要在停止摇动兆欧表之前，先解开被试品的接线。

电容量较大的被试品在测完接地电阻时，根据电容充放电的原理，往往会带上大量的电荷，所以必须对其充分放电。

7．输电线路的防雷措施：(1)架设避雷线(2)降低杆塔接地电阻(3)架设耦合地线(4)采用中性点非有效接地方式(5)加强线路绝缘(6)采用不平衡绝缘方式(7)架设自动重合闸(8)采用线路用避雷器。

8.架设避雷器的作用：其主要作用是防止雷直击导线；同时在雷击塔顶时起分流作用，可以减小塔顶电位；对导线有耦合作用，可以降低绝缘子串上的电压；对导线有屏蔽作用，可以降低导线上的感应过电压。

9.氧化锌避雷器的优点：(1)结构简单，并具有优异的保护特性。(2)耐重复动作能力强。(3)通流容量大。(4)造价较低，技术经济效益显著。

10.防止绝缘子污秽闪络的措施：(1)采用适当的爬电比距。(2)选用新型的合成绝缘子。(3)定期对绝缘子进行清扫，或采取带电水清洗的方法。(4)在绝缘子表面涂憎水性的防污涂料，使绝缘子表面不易形成连续的水膜。(5)采用半导体釉绝缘子。(6)加强绝缘或使用大爬电距离的所谓的防污绝缘子。

四、综合题

1、直流电源合闸于空载线路的波过程。如图8－9所示，线路长度为l，t＝0时合闸于电压为U0的直流电源，求线路末端B点电压随时间的变化。

解 合闸后，从t＝0开始，电源电压U0自线路首端A点向线路末端B点传播，传播速度为，自A点传播到B点的时间设为t，设线路波阻抗为Z。

（1）当0< t < t 时，线路上只有前行的电压波和前行的电流波。（2）当t ＝t 时，波到达开路的末端B点，电压波和电流波分别发生正全反射和负全反射，形成反行的电压波和电流波。此反射波将于t ＝2t 时到达A点。9（3）当t ≤ t <2t 时，线路上各点电压由u1q 和u1 f 叠加而成，电流由i1q 和i1f 叠加而成。（4）当t ＝2t 时，反行波u1 f 到达线路的首端A点，迫使A点的电压上升为2U0。但由电源边界条件所决定的A点电压又必须为U0。因此反行波u1 f 到达A点的结果是使电源发出另一个幅值为一U0的前行波电压来保持A点的电压为U0，即在t ＝2t 之后，有一新的前行电压波自A点向B点行进，同时产生新的前行电流波。

（5）在2t≤ t <3t 时，线路上各点的电压由u1q、u1 f 和u2q 叠加而成，线路上各点的电流由i1q、i1f 和i2q 叠加而成。

（6）当t ＝3t 时，新的前行波到达B点，电压波和电流波分别发生正全反射和负全反射，形成新的反行电压波和电流波。此反射波将于t ＝4t 时到达A点。当3t ≤ t <4t 时，线路上各点电压由u1q、u1f、u2q 和u2f 叠加而成，电流由i1q、i1f、i2q和i2f 叠加而成。

（7）当t ＝4t 时，反行波u2f 到达线路的首端A点，迫使A点的电压下降为0。但由电源边界条件所决定的A点电压又必须为U0。因此反行波u2f 到达A点的结果是使电源发出另一个幅值为U0的前行波电压来保持A点的电压为U0，从而开始重复图8－9（a）所示的新的波过程。空载线路末端波形

如此反复往返传播，根据所有前行反行波叠加的结果，可以得到如图8－10所示线路末端B点电压的电压随时间变化的曲线。2安装避雷针(线)的注意事项：

答案一：在发电厂和变电站的建筑物及露天配电装置中，必须加装多跟避雷针(线)，并可靠接地，以防止直击雷的危害。同时要注意，雷击避雷针(线)时，高达上百千安的雷电流流经接地线引下线，会在接地电阻Ri和避雷针铁塔本身的电感上产生压降，所以被保护物不能与避雷针靠的太近，以免发生反击现象。

答案二：(1)独立避雷针应距道路3m以上，否则应铺碎石或沥青路面，以保证人身不受跨步电压的危害。(2)严禁将架空照明线、电话线、广播线及天线等装在避雷针上或其构架上。(3)发电厂主厂房上一般不装设避雷针，以免发生感应或反击，使继电保护误动作或者造成绝缘损坏。(4)列车电站的电气设备装在金属车厢内，受到车厢一定程度的屏蔽作用，但因发电机的绝缘较弱，雷击车厢时可能发生反击事故。(5)110KV及以上的配电装置，可以将线路的避雷线引导出线门型构架上，但土壤电阻率大于1000Ω·m的地区，应装设集中接地装置。

3.某油罐直径为10m，高10米，现采用单根避雷针进行保护，避雷针距离油罐壁为5m，请问避雷针的高度应是多少？

解：根据题意可知：hx=10m, rx=10+5=15 m , 求h=? 当hx≥h 时，有 rx=（h-hx）p 15=(h-10)×1 解得： h=25m 因为h=25m时不满足hx≥h，所以应按hx＜h算 rx=(1.5h-2hx)p 15=(1.5h-2hx)×1 解得：h=23.3m 所以避雷针的高度至少应是23.3m.。

第五篇：高电压论文

高电压设备

1.学习本课程的意义和目的

通过学习这门课程，让我了解了这些电力设备（包括变压器、高压断路器、隔离开关、互感器、避雷器、绝缘子、电力电缆、电力电容器）的基本构造、工作原理及应用范围，各种高压电力设备的运行维护；配、用电设备的接地保护。学习这门课程的意义在于我们工作时可以使我们不再对这些电力设备陌生，可以更好的指导我们的工作，有利于我们在工作中的发展。2.本课程学习的内容 2.1 电力系统概述 2.1.1 电力系统构成

电力系统的构成：电力流、信息流、货币流。2.1.2 电力系统的额定电压

额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压，它是国家根据国民经济发展的需要，电力工业的水平和发展趋势，经全面技术经济分析后确定的。

确定额定电压的原则：

（1）线路（电网）额定电压 = 用电设备额定电压

（2）发电机额定电压 = 105%线路额定电压

（3）升压变压器额定电压：

一次侧 = 线路额定电压 = 发电机额定电压(与发电机相联：105%）

二次侧 = 110%线路额定电压

（4）降压变压器额定电压：

一次侧 = 线路额定电压

二次侧 = 110%（或105%）线路额定电压 2.1.3 电力网常用的主要电气设备

电力网中常用的电力设备有变压器，高压断路器，高压隔离开关，高压负荷开关，高压熔断器，互感器，避雷器，高压开关柜，低压电气设备。2.2 互感器

2.2.1 互感器的作用及工作特性

互感器的作用：

（1）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值。（2）使低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，且互感器二次侧接地，保证了人身和设备的安全。

（3）取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。

互感器的工作特性包括电流互感器的工作特性及电压互感器的工作特性。

2.2.2 电流互感器

按用途分：测量用电流互感器和保护用电流互感器。

电流互感器使用注意事项：

（1）电流互感器在工作时其二次侧不得开路。

（2)电流互感器的二次侧有一端必须接地。

(3)电流互感器在连接时，要注意其端子的极性。2.2.3 电压互感器

分为电磁式电压互感器和电容式电压互感器。

为了达到安全和准确测量的目的，使用电压互感器必须注意以下事项：

（1)按要求的相序进行接线，防止接错极性，否则将引起某一相电压升高压 √3 倍。

（2)电压互感器二次侧应可靠接地，以防止电压互感器一、二次之间绝缘击穿，高电压窜入低压侧造成人身伤亡或设备损坏。2.3 高压开关电器 2.3.1 高压开关概述

开关电器是发电厂、变电所以及各类配电装置中不可缺少的电气设备，它们的作用是：

（1）正常工作情况下可靠地接通或断开电路；

（2）在改变运行方式时进行切换操作；

（3）当系统中发生故障时迅速切除故障部分，以保证非故障部分的正常运行；

（4）设备检修时隔离带电部分，以保证工作人员的安全。2.3.2 高压断路器

它在电网中的作用有两方面：

第一，是控制作用，即根据电力系统的运行要求，接通或断开工作电路； 第二，是保护作用，当系统中发生故障时，在继电保护装置的作用下，断路器自动断开故障部分，以保证系统中无故障部分的正常运行。

2.3.3 隔离开关

高压隔离开关的作用是隔离电源，倒闸操作，接通和断开小电流电路。

2.3.4 高压熔断器

作用：它串联在电路中，当电路发生短路或过负荷时，熔体熔断，切断故障电路使电气设备免遭损坏，并维持电力系统其余部分的正常工作。

2.3.5 高压负荷开关

高压负荷开关的分类：

（1）按使用地点分为户内型和户外型。

（2）按灭弧方式的不同，可以分为产气式、压气式、压缩空气式、油浸式、真空式、SF6式等，近年来，真空式发展很快，在配电网中得到了广泛应用。

（3）按是否带熔断器可分为带熔断器和不带熔断器。2.3.6 自动重合器

重合器是一种自身具有控制和保护功能的开关设备。自动重合器的操作顺序：分—合分—合分—合分 重合器有单相、三相两类。2.4 电力变压器

2.4.1 变压器的工作原理及分类

电磁感应原理制成的电气设备，具有变换电压、变换电流和变换阻抗的作用。大型变压器大多为油浸式变压器，它是由铁心、绕组、油箱、绝缘套管、出线装置、冷却装置和保护装置等部分组成。

按绕组形式分：双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器等。按相数分：单相变压器和三相变压器等。

按冷却方式分：为油浸式变压器和干式变压器等。2.4.2 电力变压器的构造

主要组成部分有绕组、铁心、油箱、套管、变压器油及冷却装置等。

2.5 电力电容器和电抗器 2.5.1 电力电容器 电力电容器的种类有并联电容器，串联电容器，耦合电容器，均压电容器，脉冲电容器。2.5.2 电抗器

电抗器在电力系统中的作用有：电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。2.6 避雷器

2.6.1 雷击故障及防雷措施

线路遭受雷击的形式：感应雷，直击雷。雷击对线路的危害：

（（2）雷击导线引起绝缘闪络，造成单相接地或相间适中短路，其短路电流可能把导线、金具、接地引下线烧伤甚至烧断。其烧伤的严重程度取决于短路功率及其作用的持续时间。

（3）架空地线档中落雷时，在与放电通道相连的那部分地线上，有可能灼伤、断股、强度降低，以致断地线。

（4）当线路遭受雷击时，由于导线、地线上的电压很高，还可能把交叉跨越的间隙或者杆塔上的间隙击穿。

防雷保护措施：

（1）避雷线—防止线路遭受直击雷，引雷入地；

（2）改善线路的接地或加强线路的绝缘—保证地线遭雷击后不引起间隙击穿而使绝缘闪络；

（3）减小线路绝缘上的工频电场强度或采用中性点非直接接地系统—保证即使线路绝缘受冲击发生闪络，也不至于变为两相短路或跳闸。

（4）采用自动重合闸或采用双回路或环网供电—保证即使线路跳闸也不至于中断供电。2.6.2 避雷器的分类

分为阀型；放电间隙型；高通滤波型；半导体型。

根据用途分为两大类，即电力避雷器和电信避雷器。2.7 绝缘子

2.7.1 绝缘子的作用,类别及材料

绝缘子的作用

绝缘子俗称为绝缘瓷瓶,它广泛地应用在发电厂和变电所的配电装置、变压器、各种电器以及输电线之中，用来支持和固定裸载流导体，并使裸导体与地绝缘,或者用于使装置和电气设备中处在不同电位的载流导体间相互绝缘。因此,要求绝缘子必须具有足够的电气绝缘强度、机械强度、耐热性和防潮性等等。

绝缘子的分类：针式绝缘子，蝴蝶式绝缘子，悬式绝缘子，棒式绝缘子和瓷横担，复合绝缘子，支柱绝缘子和穿墙套管。2.8 配用电设备接地 2.8.1 接地体与接地线

接地体有自然接地体、人工接地体，垂直埋设、水平埋设。

接地线：接地干线和接地支线；自然接地线和人工接地线。2.8.2 接地的一般要求

（1）所有的电气设备都应采用接地或接零。设计中应首先考虑自然接地。输送易燃易爆物质的金属管道不能做接地体

（2）在允许不同的电气设备使用一个总的接地装置时，其接地电阻值应满足其中最小值的要求。

（3）接地极与独立避雷针接地极之间的地下距离不应小于3M（4）防雷保护的接地装置可与一般电气设备的接地装置相连接，并与埋地金属管道相互连接。

（5）专用电气设备的接地应与其他设备的接地以及防雷接地分开，并应单独设置接地装置。

3.叙述两种设备的工作原理、功能、应用

高压熔断器的工作原理：当电路中发生过负荷或短路时，熔体被过负荷或短路电流加热，并在被保护设备的温度未达到破坏其绝缘之前熔断，使电路断开，设备得到了保护。

功能：熔断器是一种保护电器。它串联在电路中，当电路发生短路或过负荷时，熔体熔断，切断故障电路使电气设备免遭损坏，并维持电力系统其余部分的正常工作。

应用：主要应用在电力线路和变压器，互感器上，用于短路保护。

变压器的工作原理：当原线圈(就是本来就有电的那组线圈)中的电流增大时，这个线圈在铁芯中产生的磁场也增强(磁场的方向可以用右手螺旋定则来判断)，这时，在副线圈(就是原本没有通电的那组线圈)上就要产生感应电流，感应电流的方向与原线圈中的电流方向相反(这样的结果是副线圈中的电流产生的磁场的方向与原线圈中的电流产生的磁场的方向相反)。当原线圈中的电流在减小时，电流在铁芯上产生的磁场也减弱，这时在副线圈中就产生了与原线圈电流方向相同的电流，这个电流在铁芯上产生的磁场方向与原线圈在铁芯中产生的磁场方向相同。如此变化下去，原线圈中由于电流的改变，就在副线圈中产生了电流。

功能：具有变换电压、变换电流和变换阻抗的作用。

应用：用于远距离输配电的电力变压器，用于局部照明和控制用的控制变压器，用于调节电压的自耦调压器，用于传递信号用的耦合变压器，测量用的仪用变压器，电加工用的电焊变压器等。4.学习本课程的收获

通过学习本课程，使我更加清楚的了解到各种电力设备（变压器，开关设备，互感器，避雷器，绝缘子，电力电容器，电抗器，配用电设备的接地保护等）的基本构造，工作原理及应用范围。有利于我们以后运行维护各种电力设备，使我们在工作中尽量减少犯错误的概率，拓宽了我们的知识面，增加了我们电力专业的知识。5.总结

通过学习本课程，使我系统的认识了各种电力设备，例如变压器，开关设备，互感器，避雷器，绝缘子，电力电容器，电抗器以及配用电设备的接地保护等电力设备。知道了它们的基本构造，外形，工作原理，功能，特性参数，配置原则及应用范围。可以使我们更清楚地掌握这些电力设备的运行规律，可以很快的判断出这些电力设备出现故障的原因，有利于我们以后运行维护它们。

参考文献：

1.孟遂民，孔伟.架空输电线路设计.中国电力出版社，2007.2.李林川，肖峻，张艳霞等.电力系统基础.科学出版社，2009.3.李光辉，江全才等.线路金具.湖北科学技术出版社，2008.4.李兴源等.高压直流输电系统.科学出版社，2010.