高电压技术练习题自知则知之
高电压技术练习题
第1章气体放电的基本物理过程
1、气体中带电粒子的产生和消失有那些主要方式？
产生方式[：1、原子的激励和电离2 光电离碰撞电离热电离3、金属电极的表面电离4、负离子的产生]带电粒子的消失方式：[1）带电粒子在电场作用下作定向运动，到达电极时，消失于形成的外电路的电流中。2）带电粒子因扩散现象而逸出气体放电空间。3）当气体中异号的带电粒子相遇时，发生电荷的传递与中和，还原为原子或分子的过程称为复合。
2、试解释气体放电过程的α、γ系数。
电子的碰撞电离系数α: 一个电子沿着电场方向行走1cm长度，平均发生的碰撞电离次数
正离子表面电离系数γ: 一个正离子碰撞阴极表面平均释放的自由电子数。
3、什么叫自持放电？简述汤逊理论的自持放电条件自持放电是指仅靠自身电场的作用而不需要外界游离因素来维持的放电。外界游离因素是指在无电场作用下使气体中产生的少量带电质点的各种游离因素，如宇宙射线。讨论气体放电电压、击穿电压时，都指放电已达到自持放电阶段。
汤生放电理论的自持放电条件用公式表达时为Y(eαs-1)=1此公式表明：由于气体中正离子在电场作用下向阴极运动，撞击阴极，此时已起码撞出一个自由电子（即从金属电极表面逸出）。这样，即便去掉外界游离因素，仍有引起碰撞游离所需的起始有效电子，从而使放电达到自持阶段。
.自持放电: 仅能由电场的作用而维持的放电，称为自持放电。
即eαd-1个正离子到达阴极，从阴极电离出γ（eαd-1）电子，如果：γ（eαd-1）>=1上式为自持放电条件。
1.4、均匀电场和极不均匀电场间隙放电特性有何不同？间隙有哪些放电现象？均匀电场和
极不均匀电场气隙放电特性有何不同？
答：在均匀电场中，气体间隙内流注一旦形成，放电达到自持的程度，气隙就被击穿。不均匀电场分稍不均匀和极不均匀，在同样极间距离时稍不均匀电场的击穿电压比均匀电场的均匀电场气隙的要低，在极不均匀电场气隙中自持放电条件即是电晕起始条件，由发生电晕至击穿的过程还必须升高电压才能完成。
气隙有哪些放电现象？
答：在极不均匀电场中，气隙完全被击穿以前，电极附近会发生电晕放电，产生暗蓝色的晕光，这种特殊的晕光是电极表面电离区的放电过程造成的。在外电离因素和电场作用下，产生了激发、电离、形成大量的电子崩，在此同时也产生激发和电离的可逆过程-复合，这就是电晕。f=Emax/Eas f<2时，稍不均匀电场，f>4时，极不均匀电场
5、试描述不均匀电场的极性效应.带电体为正极性时，电晕放电形成的电场削弱了带电体附近的电场，而增强了带电体远处的电场使击穿电压减小而电晕电压增大；带电体为负极性时，与正极性的相反。正负极性的带电体这种不同叫极性效应
6、正流注过程与负流注过程的发展机理有何不同？当电子雪崩到达阳极时，雪崩中积累的带电粒子会引起阳极与雪崩头部之间区域的电场产生畸变，并使得该区域导电性增加。这样，该区域电场强度就会减小，而使得雪崩头部与阴极之间的电场强度增大。如果这种畸变发展到一定程度，将会引起正极性流注的产生。在正流注的产生过程中，电场畸变尖峰（此处正电荷最密集）向阴极扩展，形成所谓的离子波。在离子波发展路径中，阴极产生的电子和附着产生的负离子会向电场畸变尖峰处快速漂移（因为电场畸变尖峰处与阴极间电场强度比较大，大于汤逊放电时），这引起电场畸变尖峰处带电粒子进一步积聚，使得该处导电性增强。于是，尖峰位置向阴极移动，且与阴极之间的电场畸变更加严重，这种自放大过程促进了流注向阴极快速扩展。在离子波峰值区域与阳极之间，电场强度基本稳定在一个很小的值，有效的电离系数（考虑了电荷损失）为零负流注的发展速度比正流注的要小
7、极不均匀电场中的放电有何特征？比较棒-板间隙极性不同时电晕起始电压和击穿电压的高低，简述其理由. 不对称极不均匀电场气体间隙（典型电极为棒—板间隙）的电晕起始电压及间隙击穿电压随电极正负极性的不同而不同。正棒—负板气体间隙击穿电压要低于相同间隙距离负棒—正板气体间隙距离负棒—正板气体间隙的击穿电压，而电晕起始电压则相反。解释这种结点的要点是间隙中正空间电荷产生的电场对原电场的增强或消弱。判断间隙击穿电压高低看放电发展前方的电场是加强还是消弱，而判断电晕起始电压高低则看出现电晕放电电极附近的电场是增强还是消弱。出现正空间电荷的原因是由于气体游离产生的正负带电粒子定向运动速度差异很大，带负电的自由电子很快向正极性电极移动，而正空间电荷（正离子）由于移动缓慢，此时几乎仍停留在原地从而形成正空间电荷。对于正棒—负板气体间隙，正空间电荷的电场加强了放电发展前方的电场，有利于流注向前方发展，有利于放电发展。但此空间电荷的电场对于棒电极附近的电场是起消弱的作用，从而抑制了电晕放电。对于负棒—正板气体间隙，情况则相反。这就导致上面所述击穿电压和电晕起始电压的不同。
8、长间隙放电与短间隙放电的本质区别是什么？形成先导过程的条件是什么？
间隙距离较长时(如棒-板间隙大于1m时)，在流注还不足以贯通整个间隙的电压下，仍可能产生击穿过程。【电介质内部总有一些联系较弱的带电质点(载流子)存在，在外电场作用下，这些载流子作定向运动，形成传导电流(也称电导电流或泄漏电流) 】
9、试解释长空气间隙的平均击穿场强远低于短间隙的原因。
长空气间隙中，炽热的导电通道是在放电发展过程中建立的，而不是在整个间隙被流注通道贯穿后建立的，故长空气间隙的平均击穿场强远低于短间
10、电晕放电是自持放电还是非自持放电？是自持放电的一种
自持放电的形成当外加电压逐渐升高后，气体中的放电过程发生转变，此时若去掉外界激励因素,放电仍继续发展,成为自持放电。通常所研究的各种气体放电形式如辉光放电、电晕放电、火花放电、电弧放电等都属于自持放电形成自持放电的条件可根据汤森理论来确定。非自持放电的形成
当外加电压较低时，只有由外界电离因素所造成的带电粒子在电场中运动而形成气体放
电电流，一旦外界电离作用停止，气体放电现象即随之中断，这种放电称为非自持放电。
电晕放电有何危害和用途？
不利影响：①能量损失；②放电脉冲引起的高频电磁波干扰；③化学反应引起的腐蚀作用等。有利方面：①电晕可削弱输电线上雷电冲击电压波的幅值及陡度；②利用电晕放电改善电场分布，提高击穿电压；③利用电晕放电除尘与臭氧发生器等。
第二章气体介质的电气强度
1、间隙的伏秒特性是怎样绘制的？
通过实验绘制间隙伏秒特性的方法是：保持间隙距离和冲击电压波形不变，逐渐升高电压使间隙发生击穿，记录击穿电压波形，读取击穿过程中出现的电压峰值U与击穿时间t。
研究间隙的伏秒特性有何实际意义？
实际上，放电时间具有分散性，即在每级电压下可测得不同的放电时间，所以伏秒特性是具有上、下包线为界得带状区域。工程上为方便起见，通常用平均伏秒特性或50%伏秒特性曲线表征间隙的冲击击穿特性，在绝缘配合中伏秒特性具有重要的意义。
2、试说明在雷电冲击电压作用下，导线对平等平板(S/D>10)间隙和球-球(S/D<0.5)间隙的伏秒特性波形有何不同，并解释其原因。
间隙的伏秒特性曲线的形状与间隙中的电场分布有关。在均匀场和稍不均匀电场中，击穿时的平均场强较高，放电发展较快，放电时延较短，伏秒特性曲线平坦；在极不均匀电场中，平均击穿场强较低，放电时延较长，放电分散性大，伏秒特性曲线较为陡峭。
3、试解释50%击穿电压。在气体间隙施加多次冲击电压，击穿概率等于50％时的电压
由于气隙冲击击穿电压的分散性，所以很难确定气隙的冲击击穿电压的准确值。要使气体间隙击穿，需要加足够高的电压以及足够长的电压作用时间。放电时间包括电压上升达到稳态击穿电压所需的时间和放电时延。放电时间随所加电压的增高而缩短。
在作用时间短促的冲击电压下，由于放电时延有分散性，当所加电压峰值固定，但还不够高时，击穿有时发生，有时不发生。如果增大或减少外施电压的峰值，则击穿概率也随之增加或减少。显然，所施加电压的次数愈多，得到的50％冲击击穿电压愈准确。在实际中，通常以施加10次电压中有4～6次击穿，即可认为这个电压值就是气隙的50％冲击击穿电压。工程上，如果采用50％冲击击穿电压来决定所用气隙长度时必须考虑一定的裕度，裕度的大小
取决于该气隙冲击击穿电压的分散性的大小。
4、为什么压缩气体的电气强度远高于常压下气体的电气强度？又为什么当大气的温度增大时，空气间隙的击穿电压增高?
5、某110kV电气设备如用于平原地区，其外绝缘应通过的工频试验电压有效值为240kV，如用于海拔4000m地区，而试验单位位于平原地带，问该电气设备的外绝缘应通过多大的工频
试验电压值？
凡安装在海拔高度超过1000m而又低于4000m地段的电力设施外绝缘的试验电压U与平原地区外绝缘的试验电压U p关系：U=Ka*Up Ka=1/(1.1-H*0.0001)
H为安装点的海拔高度。【答案自己算啊】
6、为提高棒-板间隙的击穿电压，分别采取了以下五种措施，试讨论这些措施的有效性？为什么？1）增大气压；2）在适当位置设置极间障；3）抽真空；4）充4.5大气压的SF6气体；5）将极板的尺寸增大。提高气压，可以减小电子的平均自由行程，削弱电离过程，从而提高气体的电气强度。
卤化物气体电气强度高的原因1由于含有卤元素，具有很强的电负性。2气体的分子量大，分子直径较大，使电子在其中的自由行程缩短。3电子和气体分子相遇时，还易引起分子发生极化等过程，增加能量损失，从而减弱其碰撞电离能力。4、高真空的作用强场发射：间隙较小时，在强电场下，阴极的强场发射造成很大的电流密度，从而导致电极局部过热，金属气化，破坏真空，引起击穿。全电压效应：间隙较大时，积聚了极大动能的电子轰击阳极，使阳极释放出正离子及辐射光子，正离子及光子达到阴极后又加强了阴极表面的电离，如此反复产生越来越大的电子流，使电极局部气化，导致间隙击穿。
提高气体介质电气强度的方法5 改善间隙中的电场分布，使之均匀化；
6削弱或抑制气体介质中的电离过程。
第3章电介质的电气特性
1、试比较电介质各种极化的性质和特点。电子位移极化：在电场作用下，介质中原子正、负电荷中心不再重合，产生电矩，呈现出一个电偶极子的状态，这个过程称为电子位移极化
电子位移极化特点：
1)形成极化时间很短，约10-14～10-15s，εr与外加电源频率无关。
2)具有弹性，无能量损失。
3)温度对电子式极化的影响极小，εr具有的负温度系数值不大
离子位移极化：在电场作用下，固体有机化合物离子式结构中正、负离子将发生相反方向的偏移，使平均偶极矩不再为零，而形成电矩，对外呈现电性，这个过程称为离子位移极化。离子位移极化特点：
1)完成极化时间稍长，约10-12～10-13s，εr与外加电源频率无关。
2)具有弹性，几乎无能量损失。
3)温度对离子式极化的影响两方面，一是离子的结合力随温度升高而降低，使极化程度加强；另一方面温度升高，离子的密度减小，极化程度降低。第一方面影响大，εr具有的正温度系数。
极性分子的转向极化：在电场作用下，原来混乱分布的极性分子沿电场方向作定向排列，呈现出宏观电矩，这个过程称为极性分子的转向极化。
极性分子的转向极化特点：
1)极化时间长，约10-10～10-2s，甚至更长。
2)随着场强和温度的不同，转向排列在不同程度上达到平衡。
3)外电场消失分子的不规则热运动又使分子的排列回到无序状态转向极化消失。
4)转向极化伴有能量损失。
夹层极化的特点：
1)吸收过程经过C1、C2和G1、G2进行，放电时间常数τ=(C1+C2)/(G1+G2)
2)极化过程伴有能量损失。
3)由于吸收过程非常缓慢，去掉电压后，介质的内部电荷释放也是十分缓慢的。
4)当介质受潮时，电导增大，τ将大大降低，极化速度加快
2、极性液体和极性固化电介质的相对介电常数与温度和电压频率的关系如何？为什么？
极性液体相对介电常数在温度不变时，随电压频率的增大而减小，然后就渐趋近于莫一个值，当频率很低时，偶极分子
极性液体电介质的介电常数随电压频率升高而减小。这是因为载流子活动能力增强，更容易导电。比如电解电容。
3、正弦交变电场作用下，电介质的等效电路是怎样的？
4、比较气体、液体、固体电介质耐电强度的高低，并解释其内在原因。
液体电介质耐电强度比气体高，而且具有散热作用
一般固体电介质的击穿强度（KV/cm）要比液体高，液体电介质的击穿场强要比气体高。
5、固体电介质电击穿的特点是什么？
1)电压作用时间短，击穿电压高，电介质温度不高；2)击穿场强与电场均匀程度密切相关，而与周围环境温度几乎无关
提高固体电击穿电压的方法都有哪些？提高固体电介质的击穿电压措施有：
1.改进绝缘设计。这主要从绝缘材料（选用绝缘强度高的材料）、绝缘结构（使绝缘尽量处于均匀电场中）以及组合绝缘这三个方面來考虑。消除杂质
2.改进制造工艺。使绝缘材料保持良好的先天绝缘性能，主要是减少杂质、气泡、水分等。其中尤其是所含气泡，因不能采取措施补救（如所含水分可通过烘干减少）而埋下今后引起电老化的隐患。电场均匀
3.改善运行条件。这主要是防潮和加强散热冷却，这也是运行部门应注意的。散热，防潮6、固体电介质热击穿的特点是什么？
电击穿特点：1)电压作用时间短，击穿电压高，电介质温度不高；2)击穿场强与电场均匀程度密切相关，而与周围环境温度几乎无关
高压设备绝缘受潮后为什么容易造成热击穿？
固体介质加上电场时，介质损耗引起发热，介质电阻下降，电流增大，介质损耗增大，进行一步引起介质分解、炭化等，致使介质击穿。
提高固体热击穿电压的方法都有哪些？
7、纯净液体电介质的电击穿理论和气体击穿理论两者之间有差别吗？为什么？
电击穿理论：以液体分子由电子的碰撞而产生电离为前提。气泡击穿理论：液体分子由电子碰撞而产生气泡，或在电场作用下因其他原因产生气泡，由气泡的成长和气泡内的放电导致液体电介质击穿。
在外施电场较高时，纯净液体中产生气泡的原因：
1)由阴极强场发射的电子电流加热液体，使它分解出气泡。
2)由电场加速的电子碰撞液体分子，使液体分子解离产生出气泡。
3)静电排斥作用。
4)电极上尖的或不规则的凸起物上的电晕放电引起液体气化。
小桥理论：液体电介质中的杂质容易极化而电场方向定向排列，形成杂质“小桥”，使泄漏电流增大，促使水分汽化、气泡扩大，排成气体“小桥”，最后将在气体通道中发生击穿
8、在极不均匀电场中，油的纯净度对击穿电压有何影响？为什么？
油的品质即油中所含水分。纤维。气泡等杂志的多少。含杂志越多，油的品质越差，击穿品质越低
纯净度较高时；电场越均匀，直流和工频击穿电压越高
品质较差的油中；杂质聚集排列畸变了电场，电场均匀性对击穿电压的提高作用不明显
1)电场越均匀，杂质对击穿电压影响越大，击穿电压分散性也越大。
2)在不均匀电场，高场强处局部放电发生扰动，杂质已不易形成“小桥”，对击穿电压影响较小。
3)冲击电压的短时间作用，杂质来不及形成“小桥”，对击穿电压影响较小。
9、总结提高液体电解质击穿电压的各种方法。
1、提高及保持油的品质消除液体中的杂质，不能形成“小桥
2、覆盖层在金属电极表面紧贴一层固体绝缘薄层，使“小桥”不能直接接触电极，减小泄漏电流，阻断“小桥”热击穿的发展过程。
3、绝缘层紧贴在金属电极上的较厚的固体绝缘层，其介电常数大于液体，而减小了电极附近的电场强度，防止电极附近局部放电的发生。
4、屏障一是机械地阻隔杂质小桥的形成；二是在不均匀电场中，使另一面电场变得比较均匀，起改善电场分布的作用。
第6章输电线路和绕组中波过程
1、什么是导线的波速、【dx/dt为波在导线上的传播速度v】波阻抗？【波阻抗Z是电压波与电流波之间的一个比例常数，即Z=u’/I’。和电阻一样，与电源频率或波形无关，呈阻性。】分布参数波阻抗的物理意义与集中参数电阻有何不同？【波阻抗的大小只决定于导线单位长度的电感和电容，与线路的长度无关，而导线的电阻与长度成正比；波阻抗有正、负号，表示沿不同方向传播的波，而电阻则没有。导线的波速是指电压、电流行波在导线运动速度；导线的波阻抗为同一方向的电压行波与电流行波的比值。从物理意义上看，集中参数电阻要消耗能量，而分布参数波阻抗不消耗能量，当行波幅值一定时，波阻抗决定了单位时间内导线获得电磁能量的大小。
波阻抗Z是电压波与电流波之间的一个比例常数，即Z=u’/I’。和电阻一样，与电源频率或波形无关，呈阻性。不同：（1）波阻抗只是一个比例常数，完全没有长度的古、概念，线路长度的大小并不影响波阻抗Z的数值；而一条长线的电阻是与线路长度成正比的；（2）波阻抗从电源吸收的功率和能量是以电磁能的形式储存在导线周围的媒质中，并未消耗掉；而电阻从电源吸收的功率和能量均转化为热能而散失掉了
2、论述彼得逊法则的使用范围。【是有波沿分布参数的线路射入，而且只适用于波在线路末端的反射不没有传播到节点的时间内】
汤逊理论只适用于pd 值较小的范围，流注理论只适用于pd 值较大的范围，两者的过渡值为pd≈26.66kPacm 。（1分）汤逊理论的基本观点是：电子的碰撞电离是气体放电时电流倍增的主要过程，而阴极表面的电子发射是维持放电的重要条件。（2分）流注理论的基本观点：①以汤逊理论的碰撞电离为基础，强调空间电荷对电场的畸变作用，着重于用气体空间的光电离来解释气体放电通道的发展过程。②放电以起始到击穿并非碰撞电离连续量变的过程，当初始电子崩中离子数达到108以上时，要引起空间光电离这样一个质的变化，此时由光子造成的二次崩向主崩汇合而形成流注。③流注一旦形成，放电就转入自持
3、试分析下图中直流电源E 合闸于有限长导线(长度为L ，波阻抗为Z)的情况，末端对地接有电阻R ，假设直流电源内阻为零。
①R=Z 分析末端与线路中间(L/2)处的电压波形；②R=∞分析末端与线路中间(L/2)处的电压波形；③R=0分析末端的电流波形和线路中间(L/2)处的电压波形。
解：（
2l 的电压相同，2111b f u u u u ==+=
图(1) 末端接集中负载R=Z 时的电压波形
（2）当R =∞时，根据折射和反射系数计算公式（7-17），1,2==βα，即末端电压U 2=u 2f =2E ，反射电压u 1b =E ，线路中间2
l 的电压1112b f u u u E =+=，波形如下。
图(2) 末端开路时的电压波形
（3）当R=0时，根据折射和反射系数计算公式（7-17），1,0-==βα，即线路末端电压
U 2=u 2f =0，反射电压u 1b =-E ，线路中间
2l 的电压1110b f u u u =+=。反射电流i 1b =11b f u E i Z Z
--=-=。在反射波到达范围内，导线上各点电流为if b f i i i i 2111=+=，末端的电流212E i i Z -==。
图(3－1) 末端接地时末端的电流波形
图(3－2) 末端接地时线路中间2
l 的电压波形
4、在何种情况下应使用串联电感来降低入侵波的陡度？在何种情况下应使用并联电容？电压入射波不是无限长直角波，而是波长很短的矩形波，应使用串联电感，不但能拉平波前和波尾，而且还能在一定程度上降低其峰值。如冲击截波。在无限长直角波的情况下应使用并联电容，此时电容充满电后相当于开路。如电容式电压互感器。
第7章 雷电及防雷保护装置
1、试论雷电流幅值的定义。雷电流幅值是表示强度的指标，也是产生雷电过电压的根源，是最重要的雷电参数。
雷电流(i L ):一般Z< 2、电力系统中的防雷保护有哪些基本措施？简述其原理。 答:输电线路保护:1、架设避雷线,防止雷直击导线,对雷电有分流作用.2、降低杆塔接地电阻 3、架设耦合地线.,有一定分流作业和增大导地线之间的耦合系数 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，能使雷电过电压所引起的相对地冲击电流变为稳定的工频电弧 变电站保护； 装设避雷针和避雷器，使所有被保护物体在保护范围内，防止直击雷。另外变电站还要进行进线端保护，限制侵入波的陡度。 3、分析管型避雷器与保护间隙的相同点与不同点。相同点：二者采用的火花间隙亦属极不均匀电场，其伏秒特性很陡，难以与被保护绝缘的伏秒特性取得良好的配合。会产生大幅值截波，对变压器类设备的绝缘很不利。不同点：保护间隙没有专门的灭弧装置，因而其灭弧能力很有限的。而管型避雷器虽然有较强能力的保护间隙，但所能灭弧的续有一定的上下限。 保护间隙1)3.6kV 和10kV 电网中常用角型保护间隙。 2)主间隙灭弧。 3)辅助间隙防止主间隙被外物短路而误动。 灭弧过程：保护间隙击穿后形成工频续流，其电弧在电动力和上升热气流的作用下向上移动，从而被拉长、冷却，进而熄灭。 由于保护间隙的灭弧能力不强，一般难以使工频电弧可靠熄灭，所以应尽量与自动重合装置相配合。 管式避雷器实质上是具有较高熄弧能力的保护间隙 灭弧过程：内、外间隙击穿后，限制了过电压；出现的工频续流电弧使产气管分解出大量气体，使间隙冷却和去游离，同时气压增加到十个大气压，高压气体从环形电极的开口猛烈喷出，对弧柱形成强烈的纵吹，使其在工频续流1～3个周期内某一过零点时熄灭。 1)保护间隙的电场大多数极不均匀，而管式避雷器所采用的火花间隙也属于极不均匀电场，其伏秒特性曲线太陡，且放电分散性大，难以与被保护设备实现合理的绝缘配合。 2)避雷器动作后会产生大幅值的截波，对变压器类设备的绝缘很不利。 3)保护间隙没有专门的灭弧装置，因而其灭弧能力是很在限的，只能熄灭中性点不接地系统较小的单相接地短路电流 管型避雷器实际是一种具有较高熄弧能力的保护间隙，它由两个串联间隙组成，一个间隙在大气中，称为外间隙，其工作就是隔离工作电压，避免产气管被流经管子的工频泄露电流所烧坏；另一个装设在气管内，称为内间隙或者灭弧间隙，管型避雷器的灭弧能力与工频续流的大小有关 所谓保护间隙，是由两个金属电极构成的一种简单的防雷保护装置。保护间隙是由一个带电极和一个接地极构成，两极之间相隔一定距离构成间隙。它平时并联在被保护设备旁，在过电压侵入时，间隙先行击穿，把雷电流引入大地，从而保护了设备。在正常情况下，保护间隙对地是绝缘的，并且绝缘强度低于所保护线路的绝缘水平，因此，当线路遭到雷击时，保护间隙首先因过电压而被击穿，将大量雷电流泄入大地，使过电压大幅度下降，从而起到保护线路和电气设备的作用 4、试全面分析阀型避雷器与氧化锌避雷器的性能。 阀式避雷器与氧化锌避雷器的工作原理相同，且都能避免在被保护设备上产生截波，但由于两者采用的非线性阀片电阻材料不同，使得两种避雷器的性能有以下的不同： 1.保护性能。由于氧化锌避雷器的发片电阻非线性更好以及一般唔放电间隙，氧化锌避雷器抑制过电压的能力要比阀式避雷器好。 2.适用范围。阀式避雷器阀片的通流容量较小。所以一般只适用于限制雷电过电压以及过电压能量较小的内部过电压（如切空载变压器过电压），而氧化锌避雷器不仅可限制雷电过电压，由于阀片通流容量大，所以也可以用以限制内部过电压（如切合空载线路过电压）；阀式避雷器动作后工频电弧的熄灭要依赖于工频续流的过零，但在直流系统中无这种过零，所以阀式避雷器就不能用于直流系统，氧化锌避雷器就不能用于直流系统，氧化锌避雷器工频续流的切断是依靠阀片电阻优良的非线性（在工频电压下电阻异常的大），所以可用于直流系统中。 3.运行环境的影响作用。阀式避雷器有放电间隙，间隙放电电压的分散性使阀式避雷器性能易受温度、湿度、气压、污秽等环境条件的影响，而氧化锌避雷器由于无放电间隙，所以不会受到这些运行环境的影响。 此外，氧化锌避雷器维护简单，省去了放电间隙定期清理。氧化锌避雷器具有各种优点，但运行过程中由于没有放电间隙隔离工频工作电压而应注意发片电阻的老化问题，所以应定期检测氧化锌避雷器的工频泄漏电流，尤其是工频泄漏电流中的阻性电流分量（其大小直接反映出阀片电阻的老化程度） 阀型避雷器工作原理：正常时，火花间隙将阀片与工作母线隔离，以防烧坏。在最大冲击电流下阀片上的残压比被保护设备绝缘的冲击强度低25%～40%，冲击电压消失后，阀片电阻急剧增大，续流受限，在第一次过零值时就被火花间隙切断。 保护水平：表示该避雷器上可能出现的最大冲击电压的峰值。 以残压、标准雷电冲击(1.2/50μs)放电电压及陡波放电压U st除以1.15后所得三个电压值中的最大值作为该避雷器的保护水平。保护水平越低越有利。 保护比：等于避雷器的残压与灭弧电压之比。 保护比越小，表明残压低或灭弧电压高，意味着绝缘上受到的过电压较小，工频续流又能很快被切断，因而该避雷器的保护性能越好 切断比：等于避雷器工频放电电压的下限与灭弧电压之比。是表明火花间隙灭弧能力和一个技术指标。切断比越接近1，说明该火花间隙的灭弧性能越好、灭弧能力越强。 冲击系数：等于避雷器冲击放电电压与工频放电电压幅值之比。一般希望它接近于1，这样避雷器的伏秒特性就比较平坦，有利于绝缘配合。 氧化锌避雷器的优良性能 结构简单，并具有优异的保护特性取消了串联放电间隙及与并联的分路电阻，结构简化，体积和重量减小。取消了串联放电间隙，放电没有时延，电压稍升高，即可吸收过电压能量，抑制过电压的发展。 耐重复动作能力强 ZnO避雷器无间隙、无续流，在雷电或操作冲击过电压的作用下，避雷器不需要吸收续流能量，而只吸收冲击过电压的能量，大大减轻了避雷器的工作负担。 通流容量大 在雷电冲击和操作冲击电压作用下，ZnO阀片单位体积吸收的能量是SiC的5倍左右。 造价较低，技术经济效益高 5、在过电压保护中对避雷器有哪些要求？限制操作过电压时,选用灭弧能力强的高压开关；提高开关动作的同期性；开关断口加装并联电阻；采用性能良好的避雷器，如氧化锌避雷器；使电网的中性点直接接地运行 这些要求怎样反映到氧化锌避雷器的电气特性参数上来？从哪些参数上可以比较和判断氧化锌避雷器的性能。阀式避雷器电气特性的基本参数 (1)额定电压 指避雷器能可靠熄灭续流电弧时的最大工频作用电压。由此来决定采用多少只单元间隙，多少个阀片。 不对称短路时健全相上的电压，在中性点直接接地的电网中可达80%Ue(Ue为系统最大工作线电压)，中性点经消弧线圈接地的电网中可达100%Ue，中性点不接地的电网中可达110%Ue。相应地，避雷器额定电压应大于80%Ue、100%Ue、110%Ue (2)工频放电电压 避雷器发生放电的工频电压值是衡量避雷器火花间隙绝缘强度的指标。 工频放电电压有上限值(不大于)，还有下限值(不小于)，以保证避雷器不至于在内部过电压作用误动作。 3)冲击放电电压 指的是在标准雷电冲击波(1.2/50μs)下的放电电压(峰值)。 4)残压 指冲击电流通过避雷器时，在阀片上产生的电压峰值。 由于阀片材料的α≠0，残压仍会随着电流幅值增大而升高，为此在规定残压上限时，规定了5kA的冲击电流幅值，电流波形取8/20μs。 5)通流容量 指在规定的波形情况下，非线性电阻片耐受通过电流的能力，以电流的幅值、持续时间和通过次数表示。 普通阀式避雷器阀片的通流容量：20/40μs、幅值5kA的冲击电流20次。 磁吹阀式避雷器阀片的通流容量：20/40μs、幅值15kA的冲击电流20次；2000μs、幅值800～1000kA的方波电流20次。 常用的评价阀式避雷器性能的技术指标 保护水平：表示该避雷器上可能出现的最大冲击电压的峰值。 以残压、标准雷电冲击(1.2/50μs)放电电压及陡波放电压Ust除以1.15后所得三个电压值 中的最大值作为该避雷器的保护水平。保护水平越低越有利。 保护比：等于避雷器的残压与灭弧电压之比。 保护比越小，表明残压低或灭弧电压高，意味着绝缘上受到的过电压较小，工频续流又能很快被切断，因而该避雷器的保护性能越好。FZ型的保护比为2.29，FS型的保护比为2.52，FCZ型的保护比为1.78 切断比：等于避雷器工频放电电压的下限与灭弧电压之比。 是表明火花间隙灭弧能力和一个技术指标。切断比越接近1，说明该火花间隙的灭弧性能越好、灭弧能力越强。 冲击系数：等于避雷器冲击放电电压与工频放电电压幅值之比。 一般希望它接近于1，这样避雷器的伏秒特性就比较平坦，有利于绝缘配合。 6、某发电厂的原油罐，直径10m，高出地面10m，用独立避雷针保护，针距罐壁至少5m，试设计避雷针高度。 解：设针高h<30m 则p=1,物高hx=10m,保护半径rx=10+5=15m 若h≦2hx(即h≦20m) 由rx=(h-hx)p 代入数据得：15=(h-10)×1 解得 h=25m（与h≦20m不符，舍去） 若h>hx(即h>20m), 由rx=(1.5h-2hx)p代入数据得：15=(1.5h-2×10)×1 解得h=23.34m 由此得该避雷针的高度应为23.34m。 高电压技术考试试题答案 一、选择题（每小题1分共１５分） 1、气体中的带电质点是通过游离产生的。 2、气体去游离的基本形式有漂移、扩散、复合、吸附效应。 3、气体放电形式中温度最高的是电弧放电。表现为跳跃性的为火花放电。 4、根据巴申定律，在某一Pd的值时，击穿电压存在极小值。 5、自然界中的雷电放电就是属于典型的超长间隙放电。 6、在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压提高。 7、即使外界游离因素不存在，间隙放电仅依靠外电场作用即可继续进行的放电，称为自持放电。 8、交流高电压试验设备主要是指高电压试验变压器。 9、电磁波沿架空线路的传播速度为C或真空中的光速。 10、一般当雷电流过接地装置时，由于火花效应其冲击接地电阻小于工频接地电阻。 11、线路的雷击跳闸率包括雷击杆塔跳闸率和绕击跳闸率。 12、为了防止反击，要求改善避雷线的接地，适当加强绝缘，个别杆塔使用避雷器。 13、考虑电网的发展，消弧线圈通常处于过补偿运行方式。 14、导致铁磁谐振的原因是铁芯电感的饱和特性。 15、在发电厂、变电所进线上，设置进线段保护以限制流过避雷器的雷电流幅值和入侵波的陡度。 二、判断题（每小题2分共20分正确的在题后括号内打“×”错误的在题后打“√”） 1、气体状态决定于游离与去游离的大小。当去游离小于游离因素时最终导致气体击穿。（√） 2、游离主要发生在强电场区、高能量区；复合发生在低电场、低能量区。（√） 3、游离过程不利于绝缘；复合过程有利于绝缘。（√） 4、巴申定律说明提高气体压力可以提高气隙的击穿电压。（√） 5、空气的湿度增大时，沿面闪络电压提高。（×） 6、电气设备的绝缘受潮后易发生电击穿。（×） 7、输电线路上的感应雷过电压极性与雷电流极性相同。（×） 8、避雷器不仅能防护直击雷过电压，也能防护感应雷过电压。（√） 9、．带并联电阻的断路器可以限制切除空载线路引起的过电压。（√） 10、输电线路波阻抗的大小与线路的长度成正比。（×） 三、选择题（在每个小题的四个备选答案中，按要求选取一个正确答案，并将正确答案的序号填在题后括号内。每小题1分共15分） 1、电晕放电是一种（ A ）。 A．自持放电B．非自持放电C．电弧放电D．均匀场中放电 2、SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是（ D ）。 A．无色无味性B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性 3、在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压（ A ）。 A.．小B．大C．相等D．不确定 4、减少绝缘介质的介电常数可以（ B ）电缆中电磁波的传播速度。 A．降低B．提高C．不改变D．不一定 5、避雷器到变压器的最大允许距离（ A ）。 高电压技术练习题（一） 一、填空题 1.描述气体间隙放电电压与气压之间关系的是（A） A、巴申定律 B、汤逊理论 C、流注理论 D、小桥理论。 2.防雷接地电阻值应该（ A ）。 A、越小越好 B、越大越好 C、为无穷大 D、可大可小 3.沿着固体介质表面发生的气体放电称为（B） A电晕放电 B、沿面放电 C、火花放电 D、余光放电 4.能够维持稳定电晕放电的电场结构属于（C） A、均匀电场 B、稍不均匀电场 C、极不均匀电场 D、同轴圆筒 5.固体介质因受潮发热而产生的击穿过程属于（B） A、电击穿 B、热击穿 C、电化学击穿 D、闪络 6.以下试验项目属于破坏性试验的是（A ）。 A、耐压试验 B、绝缘电阻测量 C、介质损耗测量 D、泄漏测量 7.海拔高度越大，设备的耐压能力（B）。 A、越高 B、越低 C、不变 D、不确定 8.超高压输电线路防雷措施最普遍使用的是（B ） A、避雷针 B、避雷线 C、避雷器 D、放电间隙 9.变电站直击雷防护的主要装置是（A ）。 A、避雷针 B、避雷线 C、避雷器 D、放电间隙 10.对固体电介质，施加下列电压，其中击穿电压最低的是（C）。 A、直流电压 B、工频交流电压 C、高频交流电压 D、雷电冲击电压 11.纯直流电压作用下，能有效提高套管绝缘性能的措施是（C）。 A、减小套管体电容 B、减小套管表面电阻 C、增加沿面距离 D、增加套管壁厚 12.由于光辐射而产生游离的形式称为（ B ）。 A、碰撞游离 B、光游离 C、热游离 D、表面游离答案：B 19.解释气压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用（ A ） A、流注理论 B、汤逊理论 C、巴申定律 D、小桥理论 13测量绝缘电阻不能有效发现的缺陷是（ D ）。 A、绝缘整体受潮 B、存在贯穿性的导电通道 C、绝缘局部严重受潮 D、绝缘中的局部缺陷 14.设 S1、S2 分别为某避雷器及其被保护设备的伏秒特性曲线，要使设备受到可靠保护必须（ B ）。 A、S1高于S2 B、S1低于S2 C、S1等于S2 D、S1与S2 相交 15.表示某地区雷电活动强度的主要指标是指雷暴小时与（ B ）。 A、耐雷水平 B、雷暴日 C、跳闸率 D、大气压强 16.极不均匀电场中的极性效应表明（ D ）。 A、负极性的击穿电压和起晕电压都高 B、正极性的击穿电压和起晕电压都高 C、负极性的击穿电压低和起晕电压高 D、正极性的击穿电压低和起晕电压高 第一章 气体放电的基本物理过程 （1）在气体放电过程中，碰撞电离为什么主要是由电子产生的？ 答：气体中的带电粒子主要有电子和离子，它们在电场力的作用下向各自的极板运动，带正 电荷的粒子向负极板运动，带负电荷的粒子向正极板运动。电子与离子相比，它的质量更小， 半径更小，自由行程更大，迁移率更大，因此在电场力的作用下，它更容易被加速，因此电 子的运动速度远大于离子的运动速度。更容易累积到足够多的动能，因此电子碰撞中性分子 并使之电离的概率要比离子大得多。所以，在气体放电过程中，碰撞电离主要是由电子产生 的。 （2）带电粒子是由哪些物理过程产生的，为什么带电粒子产生需要能量 ？ 答：带电粒子主要是由电离产生的，根据电离发生的位置，分为空间电离和表面电离。根据 电离获得能量的形式不同，空间电离又分为光电离、热电离和碰撞电离，表面电离分为正离 子碰撞阴极表面电离、光电子发射、热电子发射和强场发射。原子或分子呈中性状态，要使 原子核外的电子摆脱原子核的约束而成为自由电子，必须施加一定的外加能量，使基态的原 子或分子中结合最松弛的那个电子电离出来所需的最小能量称为电离能。 （3）为什么SF6气体的电气强度高？ 答：主要因为SF6气体具有很强的电负性，容易俘获自由电子而形成负离子，气体中自由 电子的数目变少了，而电子又是碰撞电离的主要因素，因此气体中碰撞电离的能力变得很弱， 因而削弱了放电发展过程。 1-2 汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同？这两种理论各 适用于何种场合？ 答：汤逊理论的基本观点：电子碰撞电离是气体电离的主要原因；正离子碰撞阴极表面使阴 极表面逸出电子是维持气体放电的必要条件；阴极逸出电子能否接替起始电子的作用是自持 放电的判据。它只适用于低气压、短气隙的情况。 气体放电流注理论以实验为基础，它考虑了高气压、长气隙情况下空间电荷对原有电场的影 响和空间光电离的作用。 在初始阶段，气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现，但当电子崩发展到一定程度之后， 某一初始电子的头部集聚到足够数量的空间电荷，就会引起新的强烈电离和二次电子崩，这 种强烈的电离和二次电子崩是由于空间电荷使局部电场大大增强以及发生空间光电离的结 果，这时放电即转入新的流注阶段。 1-3 在一极间距离为1cm 的均匀电场气隙中，电子碰撞电离系数α=11cm-1。今有一初始电 子从阴极表面出发，求到达阳极的电子崩中的电子数。 答：e αd=e11=59874。 1-5 试近似估算标准大气条件下半径分别为1cm 和1mm 的光滑导线的电晕起始场强。P15 皮克公式 1-6 气体介质在冲击电压下的击穿有何特点？其冲击电气强度通常用哪些方式表示？ 答：在持续电压（直流、工频交流）作用下，气体间隙在某一确定的电压下发生击穿。而在 冲击电压作用下，气体间隙的击穿就没有这种某一个确定的击穿电压，间隙的击穿不仅与电 cm ,1 m ,/5.58)1 .03.0(1*1*30)3.01(30/39)1 3.0(1*1*30)3.01(301.01导线半径空气相对密度光滑导线导线表面粗糙系数--=-=+=+==+=+===r m cm kV r m E cm kV r m E m c m c δδδδδ 第1页，共2页 第2页，共2页 1. 在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压______。 2. 工程实际中，常用棒－板或_________电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。 3. 电介质的极化包括________、_________、 _________和夹层极化。 4. 传输线路的波阻抗与______和______有关，与线路长度无关。 5. 电磁波沿架空线路的传播速度为 。 6. 绝缘的试验一般分为_____________和_____________。 7. 降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平和防止________的有效措施。 8. 雷电放电过程包括_______、_________和__________三个阶段。 9. 沿面放电发展到整个表面空气层击穿的现象叫 。 10.________是表征电介质在电场作用下极化程度的物理量。 11.工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续_______秒的耐压时间。 12.在接地装置中，接地方式可分为________、________、________。 13．流注理论未考虑_____的现象。 A.碰撞游离 B.表面游离 C.光游离 D.电荷畸变电场 14．不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K 将______。 A.远大于1 B.远小于1 C.约等于1 D.不易确定 15. 波在线路上传播，当末端短路时，以下关于反射描述正确的是______。 A ． 电流为0，电压增大一倍 B ．电压为0，电流增大一倍 C ．电流不变，电压增大一倍 D ．电压不变，电流增大一倍 16．雷电绕过避雷线直击于线路的概率______。 A ．平原地区比山区高 B ．与系统接地方式有关 C ．平原地区比山区低 D ．与系统接地方式无关 17．在发电厂和变电站中，对直击雷的保护通常采用______。 A ． 避雷针和避雷器 B ．避雷针和避雷线 C ．避雷线和避雷器 D ．避雷线和接地装置 18．衡量电介质损耗的大小用______表示。 A.相对电介质 B.电介质电导 C.电介质极化 D.介质损失角正切 19．下列属于操作过电压类型的是______。 A.暂时过电压 B.谐振过电压 C.工频过电压 D.电弧接地过电压 20. 下列表述中，对波阻抗描述不正确的是______。 A ．波阻抗是前行波电压与前行波电流之比 B ．对于电源来说波阻抗与电阻是等效的 C ．线路越长，波阻抗越大 D ．波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 21．电晕放电是一种_________。 A ．自持放电 B ．非自持放电 C ．电弧放电 D ．均匀场中放电 22．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 ( ) 23．对于输电线间的耦合系数12K 与21K 是相等的。 ( ) 24．对于同结构的杆塔山区的绕击率大于平原地区的绕击率。 ( ) 25．雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的雷电流叫耐雷水平。 ( ) 26．电介质的电导率随温度的升高而升高。 ( ) 27．绝缘电阻和吸收比测量试验属于破坏性试验。 ( ) 28．接地装置由接地体及接地线组成。 ( ) 29．防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的一个组成部分。 ( ) 30．兆欧表有两个端子，即测量端与接地端。 ( ) 31．球-球或球-板间隙都属于极不均匀电场。 ( ) 32．在四种电介质的基本极化形式中，只有电子式极化没有能量损耗。 33．名词解释:耐雷水平 （4分）34．简要论述汤逊放电理论。（4分） 35．什么是伏秒特性？伏秒特性有何意义？（4分） 36．切除空载线路过电压与切除空载变压器时产生过电压的原因有何不同？（7分） 37．分析波阻抗的物理意义及其与电阻的不同点。（7分） 38．某电厂有一圆油罐，直径10m ，高出地面10m ，用独立避雷针保护，要求针距罐壁至少5m ，试设计避雷针的高度？(10分) 39．有一直角电压波E 沿波阻抗为Z ＝500 的线路传播，线路末端接有对地电容C ＝0.0l μF 。画出计算末端电压的彼德逊等值电路，并计算线路末端电压波形；（7分） 40．为什么110kV 及以上线路一般采用全线架设避雷线的保护措施，而35kV 及以下线路不采用？（7分） 第一章 1—1 气体中带电质点是通过游离过程产生的。游离是中性原子获得足够的能量(称游离能)后成为正、负带电粒子的过程。根据游离能形式的不同，气体中带电质点的产生有四种不同方式： 1.碰撞游离方式在这种方式下，游离能为与中性原子(分子)碰撞瞬时带电粒子所具有的动能。虽然正、负带电粒子都有可能与中性原子(分子)发生碰撞，但引起气体发生碰撞游离而产生正、负带电质点的主要是自由电子而不是正、负离子。 2.光游离方式在这种方式下，游离能为光能。由于游离能需达到一定的数值，因此引起光游离的光主要是各种高能射线而非可见光。 3.热游离方式在这种方式下，游离能为气体分子的内能。由于内能与绝对温度成正比，因此只有温度足够高时才能引起热游离。 4.金属表面游离方式严格地讲，应称为金属电极表面逸出电子，因这种游离的结果在气体中只得到带负电的自由电子。使电子从金属电极表面逸出的能量可以是各种形式的能。 气体中带电质点消失的方式有三种： 1.扩散带电质点从浓度大的区域向浓度小的区域运动而造成原区域中带电质点的消失，扩散是一种自然规律。 2.复合复合是正、负带电质点相互结合后成为中性原子(分子)的过程。复合是游离的逆过程，因此在复合过程中要释放能量，一般为光能。 、水蒸汽)分子易吸附气体中的自由 3.电子被吸附这主要是某些气体(如SF 6 电子成为负离子，从而使气体中自由电子(负的带电质点)消失。 1—2 自持放电是指仅依靠自身电场的作用而不需要外界游离因素来维持的放电。外界游离因素是指在无电场作用下使气体中产生少量带电质点的各种游离因素，如宇宙射线。讨论气体放电电压、击穿电压时，都指放电已达到自持放电阶段。 汤生放电理论的自持放电条件用公式表达时为 γ(eαs-1)=1 此公式表明：由于气体中正离子在电场作用下向阴极运动，撞击阴极，此时已起码撞出一个自由电子(即从金属电极表面逸出)。这样，即便去掉外界游离因素，仍有引起碰撞游离所需的起始有效电子，从而能使放电达到自持阶段。 1—3 汤生放电理论与流注放电理论都认为放电始于起始有效电子通过碰撞游离形成电子崩,但对之后放电发展到自持放电阶段过程的解释是不同的。汤生放电理论认为通过正离子撞击阴极，不断从阴极金属表面逸出自由电子来弥补引起电子碰撞游离所需的有效电子。而流注放电理论则认为形成电子崩后，由于正、负空间电荷对电场的畸变作用导致正、负空间电荷的复合，复合过程所释放的光能又引起光游离，光游离结果所得到的自由电子又引起新的碰撞游离，形成新的电子崩且汇合到最初电子崩中构成流注通道，而一旦形成流注，放电就可自己维持。因此汤生放电理论与流注放电理论最根本的区别在于对放电达到自持阶段过程的解释不同，或自持放电的条件不同。 汤生放电理论适合于解释低气压、短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象，而流注理论适合于大气压下，非短间隙均匀电场中的气体放电过程和现象。 1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？ 答: 碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。 这是因为电子体积小，其自由行程(两次碰撞间质点经过的距离)比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。其次．由于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹射而几乎不损失其动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。 1-2简要论述汤逊放电理论。 答: 设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子，此电子到达阳极表面时由于过程，电子总数增至d eα个。假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（d eα－1）个正离子。这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．按照系数γ的定义，此（d eα－1） eα－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（d 个新电子，则(d eα-1)个正离子撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子，以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子，则放电达到自持放电。即汤逊理论的自持放电条件可表达为r(d eα＝1。 eα-1)=1或γd 1-3为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？ 答:（1）当棒具有正极性时，间隙中出现的电子向棒运动，进入强电场区，开始引起电离现象而形成电子崩。随着电压的逐渐上升，到放电达到自持、爆发电晕之前，在间隙中形成相当多的电子崩。当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间，相对来说缓慢地向板极移动。于是在棒极附近，积聚起正空间电荷，从而减少了紧贴棒极附近的电场，而略为加强了外部空间的电场。这样，棒极附近的电场被削弱，难以造成流柱，这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。 （2）当棒具有负极性时，阴极表面形成的电子立即进入强电场区，造成电子崩。当电子崩中的电子离开强电场区后，电子就不再能引起电离，而以越来越慢的速度向阳极运动。一部份电子直接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形 专升本《高电压技术及应用》 一、（共75题,共150分） 1. 汤逊放电理论是在( )条件下得出的。（2分） A.低气压 B.高气压 C.短间隙 D.长间隙 .标准答案：A,C 2. 雷电冲击电压作用下的击穿特性用（）表示。（2分） A.静态击穿电压 B.50%冲击击穿电压 C.伏秒特性 D.波头长度 .标准答案：B,C 3. 直流耐压试验的优点是（）。（2分） A.与交流耐压试验效果相同 B.试验设备轻 C.可同时测量泄漏电流 D.对绝缘损伤小 .标准答案：B,C,D 4. 雷击输电线路有（）三种情况。（2分） A.雷击绝缘子 B.雷击塔顶 C.雷击避雷线 D.绕击导线 .标准答案：B,C,D 5. 解释电弧接地过电压的理论有（）（2分） A.汤逊理论 B.流注理论 C.工频熄弧理论 D.高频熄弧理论 .标准答案：C,D 6. 由气体热状态引起的电离是（）（2分） A.碰撞电离 B.光电离 C.热电离 D.表面电离 .标准答案：C 7. 汤逊理论未考虑（）现象。（2分） A.电子的碰撞电离 B.离子的碰撞电离 C.空间电荷畸变电场 D.表面电离 .标准答案：C 8. 我国500kV交流线路采用（）（2分） A.单导线 B.双分裂导线 C.3分裂导线 D.4分裂导线 .标准答案：D 9. 伏秒特性曲线实际上是一条带状区域，因为在冲击电压作用下，间隙放电时间具有( )。（2分） A.分散性 B.准确性 C.统计性 D.50%概率 .标准答案：A 10. （）不是“改善电场分布”途径中的措施。（2分） A.采用屏障 B.采用高真空 C.改进电极形状 D.利用空间电荷 .标准答案：B 11. 除（）外，一般选取介电常数较小的材料作为电气设备的绝缘介质。（2分） A.变压器 B.电缆 C.电容器 D.断路器.标准答案：C 12. 绝缘介质严重受潮时，绝缘电阻值将( ) （2分） A.变大 B.变小 C.不变 D.不易确定 .标准答案：B 13. 与气体的汤逊理论解释的击穿相类似的固体电介质的击穿理论是（）。（2分） A.电击穿 B.电化学击穿理论 C.小桥击穿 D.热击穿 .标准答案：A 14. 用西林电桥测量介质损耗角正切值时，采用正接法( )。（2分） A.需要试品两端对地绝缘 B.试品设在低压端 C.适用于现场试验 D.需要注意操作人员安全 .标准答案：A 15. 串级试验变压器为了保证容量利用率一般不超过（）级。（2分） A.2 B.3 C.4 D.5 .标准答案：B 16. 构成串级直流高压发生装置的基本单元是（）。（2分） A.倍压整流回路 B.半波整流回路 C.全波整流回路 D.桥式整流回路 .标准答案：A 17. 单级冲击电压发生器基本回路中应使( )。（2分） A.主电容C1和负荷电容C2相等 B.主电容C1远大于负荷电容C2 C.主电容C1小于负荷电容C2 D.主电容C1和负荷电容C2的关系不确定 .标准答案：B 18. 球隙可以测量（）（2分） A.所有高电压 B.工频高电压和冲击高电压 C.工频高电压和直流高电压 D.直流高电压和冲击高电压 .标准答案：B 19. 下列有关波的折射和反射的正确说法是（）。（2分） A.折射系数只与第二段导线的波阻抗有关 B.反射系数只与第一段导线的波阻抗有关 C.折射系数和反射系数与两导线的波阻抗都有关 D.折射系数和反射系数与导线波阻抗的关系不确定 .标准答案：C 20. 平行导线间的耦合作用与（）无关。（2分） A.导线间互电感 B.导线间互电容 C.导线间距离 D.导线电阻 .标准答案：D 21. 避雷线的保护角（）（2分） A.越大越好 B.越小越好 C.不确定 D.与防雷效果无关 《高电压技术》期末冲刺试卷(1) 1.B 2.A 3.C 4A 5.D 6.D 7.C 8.B 1.流注理论未考虑( )的现象。 A.碰撞游离 B.表面游离 C.光游离 D.电荷畸变电场 2.极化时间最短的是( )。 A.电子式极化 B.离子式极化 C.偶极子极化 D.空间电荷极化 3.先导通道的形成是以( )的出现为特征。 A.碰撞游离 B.表现游离 C.热游离 D.光游离 4.下列因素中，不会影响液体电介质击穿电压的是（） A.电压的频率 B.温度 C.电场的均匀程度 D. 杂质 5.电晕放电是一种（）。 A.滑闪放电 B.非自持放电 C.沿面放电 D.自持放电 6.以下四种气体间隙的距离均为10cm，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（）。 A.球—球间隙(球径50cm) B.棒—板间隙，棒为负极 C.针—针间隙 D.棒—板间隙，棒为正极 7.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将( ) A.远大于1 B.远小于1 C.约等于1 D.不易确定 8.雷击线路附近地面时，导线上的感应雷过电压与导线的（） A. 电阻率成反比 B.悬挂高度成反比 C.悬挂高度成正比 D. 电阻率成正比 二、填空题(本大题共9小题，每空1分，共18分) 1.表面、体积 2.空间电荷 3.电子式极化、离子式极化、偶极子极化 4.击穿、闪络 5.光电离、热电离 6.60 7.集中性、分散性 8.防雷接地、工作接地、保护接地9.耐压水平、雷击跳闸率 1.固体电介质电导包括_______电导和_______电导。 2.极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对________的阻挡作用，造成电场分布的改变。 3.电介质的极化形式包括________、________、________和夹层极化。 4.气体放电现象包括_______和_______两种现象。 5.带电离子的产生主要有碰撞电离、______、______、表面电离等方式。 6.工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续_______秒的耐压时间。 7.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为_______缺陷和______缺陷两大类。 8.在接地装置中，接地方式可分为________、________、________。 9.输电线路防雷性能的优劣主要用________和_________来衡量。 三、判断题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)在每小题的括号内对的打“√”，错的打“×”。 1.无论何种结构的电介质，在没有外电场作用时，其内部各个分子偶极矩的矢量和平均来说为零， 因此电介质整体上对外没有极性。（） 2.在四种电介质的基本极化形式中，只有电子式极化没有能量损耗。（） 3.测量电气设备的绝缘电阻时一般要加直流电压，绝缘电阻与温度没有关系。（） 4.防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的一个组成部分。（） 5.管式避雷器实质上是一只具有较强灭弧能力的保护间隙。（） 1．（√）2．（×）3．（×）4．（×）5．（√） 四、名词解释题(本大题共5小题，每小题6分，共30分) 1.吸收比： 2.雷击跳闸率： 3.雷暴日： 4.伏秒特性： 5.气体击穿： 1.指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值之比。（或指被试品加压60秒时的绝缘电阻与加压15秒时的绝缘电阻之比。） 第一章作 ?1-1解释下列术语 （1）气体中的自持放电；（2）电负性气体； （3）放电时延；（4）50%冲击放电电压；（5）爬电比距。 答：（1）气体中的自持放电：当外加电场足够强时，即使除去外界电离因子，气体中的放电仍然能够维持的现象； （2）电负性气体：电子与某些气体分子碰撞时易于产生负离子，这样的气体分子组成的气体称为电负性气体； （3）放电时延：能引起电子崩并最终导致间隙击穿的电子称为有效电子，从电压上升到静态击穿电压开始到出现第一个有效电子所需的时间称为统计时延，出现有效电子到间隙击穿所需的时间称为放电形成时延，二者之和称为放电时延； （4）50%冲击放电电压：使间隙击穿概率为50%的冲击电压，也称为50%冲击击穿电压； （5）爬电比距：爬电距离指两电极间的沿面最短距离，其与所加电压的比值称为爬电比距，表示外绝缘的绝缘水平，单位cm/kV。 1-2汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同？这两种理论各适用于何种场合？ 答：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。流注理论认为形成流注的必要条件是电子崩发展到足够的程度后，电子崩中的空间电荷足以使原电场明显畸，流注理论认为二次电子的主要来源是空间的光电离。 汤逊理论的适用范围是短间隙、低气压气隙的放电；流注理论适用于高气压、长间隙电场气隙放电。 1-3在一极间距离为1cm的均匀电场电场气隙中，电子碰撞电离系数α=11cm-1。今有一初始电子从阴极表面出发，求到达阳极的电子崩中的电子数目。 解：到达阳极的电子崩中的电子数目为 n a? e?d? e11?1?59874 答：到达阳极的电子崩中的电子数目为59874个。 《高电压技术》期末冲刺试卷(1) 1.流注理论未考虑( B )的现象。 A.碰撞游离 B.表面游离 C.光游离 D.电荷畸变电场 2.极化时间最短的是( A )。 A.电子式极化 B.离子式极化 C.偶极子极化 D.空间电荷极化 3.先导通道的形成是以( C )的出现为特征。 A.碰撞游离 B.表现游离 C.热游离 D.光游离 4.下列因素中，不会影响液体电介质击穿电压的是（A ） A.电压的频率 B.温度 C.电场的均匀程度 D. 杂质 5.电晕放电是一种（ D ）。 A.滑闪放电 B.非自持放电 C.沿面放电 D.自持放电 6.以下四种气体间隙的距离均为10cm，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（ D ）。 A.球—球间隙(球径50cm) B.棒—板间隙，棒为负极 C.针—针间隙 D.棒—板间隙，棒为正极 7.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将( C ) A.远大于1 B.远小于1 C.约等于1 D.不易确定 8.雷击线路附近地面时，导线上的感应雷过电压与导线的（ B ） A. 电阻率成反比 B.悬挂高度成反比 C.悬挂高度成正比 D. 电阻率成正比 二、填空题(本大题共9小题，每空1分，共18分) 1.固体电介质电导包括___表面____电导和_体积______电导。 2.极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对__空间电荷__的阻挡作用，造成电场分布的改变。 3.电介质的极化形式包括_电子式极化__、__离子式极化_、__偶极子极化_和夹层极化。 4.气体放电现象包括__击穿_____和__闪络_____两种现象。 5.带电离子的产生主要有碰撞电离、__光电离____、_热点离_____、表面电离等方式。 6.工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续__60_____秒的耐压时间。 7.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为__集中性_____缺陷和__分散性____缺陷两大类。 8.在接地装置中，接地方式可分为_防雷接地_______、_保护接地_______、_工作接地_______。 9.输电线路防雷性能的优劣主要用__耐雷水平______和_雷击跳闸率________来衡量。 三、判断题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)在每小题的括号内对的打“√”，错的打“×”。 1.无论何种结构的电介质，在没有外电场作用时，其内部各个分子偶极矩的矢量和平均来说为零， 因此电介质整体上对外没有极性。（对） 2.在四种电介质的基本极化形式中，只有电子式极化没有能量损耗。（错） 3.测量电气设备的绝缘电阻时一般要加直流电压，绝缘电阻与温度没有关系。（错） 4.防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的一个组成部分。（错） 5.管式避雷器实质上是一只具有较强灭弧能力的保护间隙。（对） 四、名词解释题(本大题共5小题，每小题6分，共30分) 1.吸收比：指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值之比。（或指被试品加压60秒时的绝缘电阻与加压15秒时的绝缘电阻之比。） 2.雷击跳闸率：指每100KM线路每年由雷击引起的跳闸次数 3.雷暴日：指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声就是一个雷暴日。 4.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称为伏秒特性 5.气体击穿：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿 五、简答题(本大题共2小题，每小题8分，共16分) 浙江省2018年7月高等教育自学考试 高电压技术试题 课程代码：02653 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．我国国家标准规定的雷电冲击电压标准波形通常可以用符号________表示。（）A．(1.2±30%)μs B．(50±30%)μs C．1.2/50μs D．(1.2±20%)μs 2．同一固体电介质、相同电极情况下，直流电压作用下的击穿电压________工频交流电压（幅值）下的击穿电压。（） A．高于B．低于 C．等于D．无关于 3．三台串接的工频试验变压器装置中，每台工频试验变压器的容量是不同的，三台工频试验变压器的容量之比是（） A．1∶2∶3 B．3∶2∶1 C．2∶1∶3 D．1∶3∶2 4．彼德逊法则提供了一种用________解决行波的折射、反射问题的方法。（）A．分布参数等值电路B．波动方程 C．网格法D．集中参数等值电路 5．为防止避雷器在内过电压下动作，35kV及以下的避雷器的工频放电电压应大于系统最大工作相电压的________倍。（） A．2 B．2.5 C．3 D．3.5 6．在输电线路防雷措施中，对于高杆塔，可以采取增加绝缘子串片数的办法来提高其防雷性能，因此规程规定，全高超过40m有避雷线的杆塔，每增高________应增加一片绝缘子。（） 1 A．5m B．7.5m C．10m D．12.5m 7．直配发电机母线装设电容器的目的是（） A．限制雷电流的大小B．降低侵入波陡度 C．降低侵入波的幅值D．抬高电缆首端冲击电压 8．空载线路工频电压升高的根本原因在于线路中________在感抗上的压降使得电容上的电压高于电源电压。（） A．电阻性电流B．电感性电流 C．电容性电流D．雷电流 9．我国对切除110-220kV空载变压器做过不少试验，在中性点直接接地的电网中，切除空载变压器引起的过电压一般不超过________相电压。（） A．2.5倍B．3倍 C．3.5倍D．4倍 10．500kV系统中，决定电气设备绝缘水平的主要因素是（） A．最大长期工作电压B．大气过电压 C．内部过电压D．不确定 二、填空题(本大题共15小题，每小题1分，共15分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11．流注理论认为电子的碰撞游离和空间光游离是形成________的主要因素。 12．在大气条件下，空气间隙击穿电压随空气相对密度的增大而________。 13．电介质的电导随温度的升高而________。 14．固体电介质的击穿形式有电击穿、热击穿和________。 15．介质损失角正切tgδ的测量对鉴定绝缘的________性缺陷最灵敏。 16．当线路末端开路时，入射波入侵到末端时将发生波的折射和反射，其折射系数等于________。 17．防雷接地装置可分为________和自然接地装置。 18．我国有关标准规定，________及以上输电线路应全线架设双避雷线。 2 单选题 某架空线路的电容为0.01诉F/km，电感为0.9mH/km ,这该架空线的波阻抗为 ()。收藏 A. 400 B. 300 C. 500 D. 200 回答错误！正确答案：A 空载线路自动重合闸，产生的过电压最大值为电源电压的()倍。 收藏 A. 3 B. 1 C. 4 D. 线路末端开路，则电压反射系数为（）。 收藏 A. 1/2 B. C. 1 D. -1 回答错误！正确答案：C 不均匀的绝缘试品，如果绝缘受潮，则吸收比K将（）收藏 A. 远小于1 B. 不宜确定 C. 远大于1 D. 我国标准对雷暴日等丁40天的地区，取地面落$密度为（）收藏 A. 0.09 B. 0.05 C. 0.11 D. 0.07 回答错误！正确答案：D 对丁线路的冲击电晕，下列说法不正确的是（）。 收藏 A. 冲击电晕使线路间耦合系数减小 B. 不易确定 C. 冲击电晕使线路得波阻抗减小 D. 冲击电晕使线路得波速度降低 为防止避$针对构架发生反击，它们空气间距离应（）收藏 A. > 5m B. < 5m C. > 3m D. < 3m 回答错误！正确答案：A 下列表述中，对波阻抗描述不正确的是（）。 收藏 A. 波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 B. 线路越长，波阻抗越大 C. 波阻抗是前行波电压与前行波电流之比 D. 波阻抗与线路的单位长度电感和电容有关 我国有关规程建议$道波阻抗取（）。 收藏 A. 300 Q B. 500 Q C. 400 Q D. 50 Q 回答错误！正确答案：A 星形接法中性点不接地的三相变压器，当冲击电压波仅沿一相入侵时，绕组中性点的最大电位可达入侵波幅值的（）。 收藏 A. 2 B. 2/3 C. 4/3 第一章 气体放电的基本物理过程 一、选择题 1) 流注理论未考虑 B 的现象。 A ．碰撞游离 B ．表面游离 C ．光游离 D ．电荷畸变电场 2) 先导通道的形成是以 C 的出现为特征。 A ．碰撞游离 B ．表面游离 C ．热游离 D ．光游离 3) 电晕放电是一种 A 。 A ．自持放电 B ．非自持放电 C ．电弧放电 D ．均匀场中放电 4) 气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为 C 。 A.碰撞游离 B.光游离 C.热游离 D.表面游离 5) ___ B ___型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。 A.电工陶瓷 B.钢化玻璃 C.硅橡胶 D.乙丙橡胶 6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？D A.大雾 B.毛毛雨 C.凝露 D.大雨 7) 污秽等级II 的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km 地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为 C 2/cm mg 。 A .≤0.03 B.>0.03~0.06 C.>0.06~0.10 D.>0.10~0.25 8) 以下哪种材料具有憎水性？A A . 硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D 金属 二、填空题 9)气体放电的主要形式：辉光放电、 电晕放电、 刷状放电、 火花放电、 电弧放电 。 10)根据巴申定律，在某一PS 值下，击穿电压存在 极小（最低） 值。 11)在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压 提高 。 12)流注理论认为，碰撞游离和 光电离 是形成自持放电的主要因素。 13)工程实际中，常用棒－板或 棒－棒 电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。 14)气体中带电质子的消失有 扩散 、复合、附着效应等几种形式 15)对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是 改善(电极附近)电场分布 。 16)沿面放电就是沿着 固体介质 表面气体中发生的放电。 17)标准参考大气条件为：温度C t 200=，压力=0b 101.3 kPa ，绝对湿度30/11m g h = 18)越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越__低____ 19)等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上____NaCl ______含量的一种方法 20)常规的防污闪措施有： 增加 爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料 三、计算问答题 21) 简要论述汤逊放电理论。 答∶当外施电压足够高时，一个电子从阴极出发向阳极运动，由于碰撞游离形成电子崩，则到达阳极并进入阳极的电子数为e as 个(α为一个电子在电场作用下移动单位行程所发生的碰撞游离数；s 为间隙距离)。因碰撞游离而产生的新的电子数或正离子数为(e as -1)个。这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．若1个正离子撞击阴极能从阴极表面释放r 个(r 为正离子的表面游离系数)有效电子，则(e as-1)个正离子撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子， 高电压技术考题及答案 一、选择题 (1) 流注理论未考虑 B 的现象。 A．碰撞游离B．表面游离C．光游离D．电荷畸变电场 (2) 先导通道的形成是以 C 的出现为特征。 A．碰撞游离B．表面游离C．热游离D．光游离 (3) 电晕放电是一种 A 。 A．自持放电 B．非自持放电 C．电弧放电 D．均匀场中放电 (4) 气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称 为 C 。 A.碰撞游离 B.光游离 C.热游离 D.表面游离 (5) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？ D 。 A.大雾 B.毛毛雨 C.凝露 D.大雨 气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是__ D _。 (6) SF 6 A．无色无味性B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性 (7) 冲击系数是____B__放电电压与静态放电电压之比。 A．25% B．50% C．75% D．100% (8) 在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面__ A___有很大关系 A．粗糙度 B．面积C．电场分布D．形状 (9) 雷电流具有冲击波形的特点：___C__。 A．缓慢上升，平缓下降 B．缓慢上升，快速下降 C．迅速上升，平缓下降D．迅速上升，快速下降 (10) 在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压___A__。 A. 小 B．大 C．相等 D．不确定 (11)下面的选项中，非破坏性试验包括_ ADEG__，破坏性实验包括__BCFH__。 A. 绝缘电阻试验 B.交流耐压试验 C.直流耐压试验 D.局部放电试验 E.绝缘油的气相色谱分析 F.操作冲击耐压试验 G.介质损耗角正切试验 H.雷电冲击耐压试验 (12) 用铜球间隙测量高电压，需满足那些条件才能保证国家标准规定的测量不确定度？ ABCD A 铜球距离与铜球直径之比不大于0.5 B 结构和使用条件必须符合IEC的规定 C 需进行气压和温度的校正 D 应去除灰尘和纤维的影响 试题一 气体放电的基本物理过程 一、选择题 1) 流注理论未考虑 的现象。 A ．碰撞游离 B ．表面游离 C ．光游离 D ．电荷畸变电场 2) 先导通道的形成是以 的出现为特征。 A ．碰撞游离 B ．表面游离 C ．热游离 D ．光游离 3) 电晕放电是一种 。 A ．自持放电 B ．非自持放电 C ．电弧放电 D ．均匀场中放电 4) 气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为 。 A.碰撞游离 B.光游离 C.热游离 D.表面游离 5) ______型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。 A.电工陶瓷 B.钢化玻璃 C.硅橡胶 D.乙丙橡胶 6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件 A.大雾 B.毛毛雨 C.凝露 D.大雨 7) 污秽等级II 的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场 3km~10km 地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为 2/cm mg 。 A.≤ B.>~ C.>~ D.>~ 8) 以下哪种材料具有憎水性 A. 硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D 金属 二、填空题 9) 气体放电的主要形式： 、 、 、 、 10) 根据巴申定律，在某一PS 值下，击穿电压存在 值。 11) 在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压 。 12) 流注理论认为，碰撞游离和 是形成自持放电的主要因素。 13) 工程实际中，常用棒－板或 电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。 14) 气体中带电质子的消失有 、复合、附着效应等几种形式 15) 对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是 。 16) 沿面放电就是沿着 表面气体中发生的放电。 17) 标准参考大气条件为：温度C t 200 ，压力 0b kPa ，绝对湿度30/11m g h 18) 越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越______ 19) 等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上________含量 的一种方法 第一章作业 1-1解释下列术语 （1）气体中的自持放电；（2）电负性气体； （3）放电时延；（4）50%冲击放电电压；（5）爬电比距。 答：（1）气体中的自持放电：当外加电场足够强时，即使除去外界电离因子，气体中的放电仍然能够维持的现象； （2）电负性气体：电子与某些气体分子碰撞时易于产生负离子，这样的气体分子组成的气体称为电负性气体； （3）放电时延：能引起电子崩并最终导致间隙击穿的电子称为有效电子，从电压上升到静态击穿电压开始到出现第一个有效电子所需的时间称为统计时延，出现有效电子到间隙击穿所需的时间称为放电形成时延，二者之和称为放电时延； （4）50%冲击放电电压：使间隙击穿概率为50%的冲击电压，也称为50%冲击击穿电压； （5）爬电比距：爬电距离指两电极间的沿面最短距离，其与所加电压的比值称为爬电比距，表示外绝缘的绝缘水平，单位cm/kV。 1-2汤逊理论与流注理论对气体放电过程和自持放电条件的观点有何不同？这两种理论各适用于何种场合？ 答：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。流注理论认为形成流注的必要条件是电子崩发展到足够的程度后，电子崩中的空间电荷足以使原电场明显畸，流注理论认为二次电子的主要来源是空间的光电离。 汤逊理论的适用范围是短间隙、低气压气隙的放电；流注理论适用于高气压、长间隙电场气隙放电。 1-3在一极间距离为1cm的均匀电场电场气隙中，电子碰撞电离系数α=11cm-1。今有一初始电子从阴极表面出发，求到达阳极的电子崩中的电子数目。 解：到达阳极的电子崩中的电子数目为 n a e d e11159874 答：到达阳极的电子崩中的电子数目为59874个。(完整版)高电压技术考试试题答案
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