浅谈高电压与绝缘技术1234
电子信息工程学院论文
高
电
压
与
绝
缘
技
术
院、系(站):电子信息工程学院
学科专业:电气工程及其自动化
学生:任轩
学号:130417116
2015/10/10
摘要
在电气设备中，其绝大多数都直接暴露在空气中作业，这就对绝缘技术提出了更高的要求。同时，随着经济的快速发展，加强高电压与绝缘技术的结合，对我国高电压工程的发展起着至关重要的作用。而如何运用高电压绝缘技术并寻求全新的突破则成为电力企业可持续发展的关键。本文将从以下几个方面对其进行分析。
关键词：高电压，电气设备，绝缘诊断，预防性试验，探讨，高电压绝缘技术，有机绝缘材料，
Summary
In electrical equipment, its most directly exposed to the air operation, it puts forward higher requirements on insulation technology. At the same time, along with the rapid development of economy, strengthening the combination of high voltage and insulation technology, high voltage engineering of our country plays an important role in the development. And how to use high voltage insulation technology and seek new breakthrough to become the key to the sustainable development of the electric power enterprise. This article will from the following several aspects to analyze it.
Key Word：high voltage，electric accessory，Insulation diagnosis，preventive trial，discuss，High voltage insulation technology， organic insulating material
目录
1绪论 (5)
1.1前言 (5)
1.2主要研究方向 (5)
2 预防性试验的分类情况 (6)
2.1按照试验的范围进行分类 (6)
2.1.1定期试验 (6)
2.1.2大修试验 (6)
2.1.3检查试验 (6)
2.2按照试验性质进行分类 (6)
2.2.1非破坏性试验 (6)
2.2.2破坏性试验 (7)
3 绝缘诊断 (7)
4试验的设备和仪器 (8)
5高电压的外绝缘 (8)
5.1外绝缘材料 (8)
5.1.1电工陶瓷材料 (8)
5.1.2有机绝缘材料 (8)
5.2 高电压设备外绝缘面临的主要问题 (9)
5.3 提出针对高电压有机外绝缘的对策 (9)
5.3.1针对高压电有机外绝缘老化问题，提出对策 (9)
5.3.2针对有机外绝缘产品需要的原料质量，提出对策错误！未定义书签。
5.3.3针对有机外绝缘产品承载的相关性能，提出对策错误！未定义书签。
5.4高电压设备有机外绝缘的应用与发展趋势........ 错误！未定义书签。
5.4.1有机绝缘产品在高电压设备上的优势.......... 错误！未定义书签。
5.4.2 在高电压设备外绝缘中有机外绝缘材料的应用. 错误！未定义书签。
5.4.3 有机外绝缘产品的发展趋势................. 错误！未定义书签。
6 高电压技术试验研究探讨的主要特点...... 错误！未定义书签。
6.1实验性强.................................... 错误！未定义书签。
6.2理论性强.................................... 错误！未定义书签。
6.3 交叉性强 (11)
7 高电压与绝缘技术领域的发展现状........ 错误！未定义书签。8高电压有机外绝缘需要研究解决的主要问题错误！未定义书签。
9 结论................................. 错误！未定义书签。致谢................................. 错误！未定义书签。参考文献.. (16)
1绪论
1.1前言
目前由于高电压工程的不断壮大，高电压工程中绝缘技术的问题得到了管理者的广泛关注。虽然我国在技术上有所完善和进步，但是仍存在一些问题和不足需要改进。在建设社会主义的和谐社会的新时期，进一步加强高电压与绝缘技术结合的新发展，是高电压工程发展的一个重要环节。
1.2主要研究方向
高电压与绝缘技术主要研究方向为：电力系统过电压与绝缘配合，电力系统接地技术，电力设备绝缘技术与绝缘材料，气体放电理论及其应用，电力设备在线监测与状态维修，高电压新技术、电力系统过电压及其防护、电力系统电磁暂态仿真技术、脉冲功率技术及应用、智能化新型电力设备、气体放电与气体绝缘技术、电力设备在线监测、故障诊断、状态评估技术、数字测量及数字信号处理在高电压中的应用、高电压测试新技术、高压绝缘结构及其优化、高压绝缘结构及其优化、电介质理论及应用、电介质材料破坏机理及性能提高、纳米电介质结构、性能及其应用技术、电气绝缘测试技术、电力设备在线监测及绝缘诊断、电力设备现场绝缘诊断技术、电力设备结构优化及测试新技术、电气功能材料与器件及测试技术、光电介质材料与器件、敏感材料及传感器、铁电材料的研究、空间环境绝缘测试及应用技术、电磁环境生物效应及应用、风力发电与高速电力机车、变频电机绝缘技术、高电压大电流技术及自动化、城市能源合理优化配置、新型燃料电池与先进能源材料制备及系统研究等。
在电力系统中，设备的绝缘强度无疑是人们关注的焦点，设备的绝缘强度下降是由于各类因素综合造成的，其过程是随机的、持续性的，所以加强对设备的预防性监测是保证电力设备安全稳定运行的一大重要措施。绝缘试验是检测电气设备的各项绝缘参数，来判断设备是否存在缺陷，绝缘试验的目的是采用多种测试方法，全面的判断设备绝缘情况，从而消除电气设备的绝缘隐患，以根本保证电气设备能够正常运行。
绝缘诊断和预防性试验是电力设备维护和运行工作中一个不可或缺的工作环节，是有效保障电气设备安全稳定运行的有效手段。从以往的发展来看，电
力部门、大型企业、工矿企业等企业的高压电力设备都基本是按照《电力设备预防性试验规程》来进行预防性试验，这表明了预防性试验能够及时的发现电力设备中的缺陷，以及时消除隐患保障企业的安全
2 预防性试验的分类情况
2.1按照试验的范围进行分类
2.1.1定期试验
定期试验是为了能够及时发现整体电气设备的潜在缺陷而进行的，每隔一定的时间对整体设备进行全面的试验，如介质耗损因素、绕组直流电阻、溶解气体的色谱分析、绝缘油试验、直流泄漏、交流和直流耐压等。
2.1.2大修试验
大修试验是指在设备经过了大修后做的试验，除了定期试验外，还需要对局部放电、穿心螺栓绝缘电阻、断路器分合闸的时间和速度、油箱密封试验等项目进行试验。
2.1.3检查试验
检查试验是指在定期试验或者大修试验过后，对两者的试验结果存在疑问或试验数据异常，在查明设备故障后或确定故障位置时进一步进行的一些试验，检查试验又称为诊断试验，具体项目有绝缘油含水量与油介质、空载电流、绕组频率响应、压力释放器、短路阻抗、氧化锌避雷器工频操控电压试验等。
2.2按照试验性质进行分类
2.2.1非破坏性试验
该试验方法是使用较低的试验电压或者采用不会对被测试的设备的绝缘产生累计性损伤的方法，根据绝缘介质中发生的各类物理过程，如吸收、电导、极化等，测试其绝缘的各类参数，如介质耗损角正切、绝缘电阻和极化指数或者吸收比、泄漏电流等，以及和极化吸收过程中相关特性（主要表现在时间和变化规律上）与绝缘冷却煤质的其他系列的特性（油中水分含量、含气体量、其他化学成分等），根据以上的特性来判断设备的绝缘性能，以便及时的发现设备中的缺陷，也可以通过以往试验累计的数据，综合的分析设备的绝缘性能变化趋势，从而判断设备内部的绝缘性能，但该方法仅供参考，结果不是直接
测试出来，不能及时反映设备的内部绝缘情况。
2.2.2破坏性试验
破坏性试验顾名思义对被测试设备具有破坏性，该试验方法是在被测试设备上施加高于设备额定电压的试验电压，以便找出危险性较大的集中性缺陷，并直接对被测试的设备的绝缘耐压水平或者裕度进行测试，该试验方法对被测试的可靠性考验比较严格，但对被测试的设备有较强的损伤，会直接导致被测试设备的绝缘性能下降，严重时还会在试验中出现不可逆的击穿现象。
3 绝缘诊断
通常的基本绝缘试验项目主要包括有：绝缘电阻、介质耗损、直接和交流耐压、直流泄漏电流。通过绝缘性能的试验可以有效的判断出测试设备的内部绝缘性能，并能预测出设备的绝缘情况，推断出了设备绝缘的老化情况和绝缘油的劣化情况，以便及时的发现隐患，制定缺陷维修计划，保证设备安全稳定工作。
绝缘电阻试验过程中，对于变压器的吸收比试验还不够全面，一些新出厂或者检修后烘干后容量比较大的变压器，它们的绝缘电阻普遍比较高，但它们又存在吸收比偏小的情况，这时怀疑其为不合格产品，如果用极化指数试验，就比较容易做出判断，从介质理论上来看，吸收比试验的时间短，极化过程尚处于开始阶段，不能真实的反映出绝缘情况。
对电场干扰下的设备介损测试改善的方法，如果采用电子移相抵消方法和异频法等比较新的测试方法，在操作上更加简便，有效的提高测试效率，但有一种电源倒向与自动计算的方法在外界干扰较大的情况下，测试的误差会比较大。
在进行交流耐压测试中，如SF-6组合电器和大型发电机等大容量的试品进行测试时采用工频串联谐振的方法日益增多。
对于电力变压器的定期试验中，对油中的溶解气体进行色谱分析作为试验的重点，从以往的经验来看，大多数的电力变压器的问题都是从色谱分析中发现的。
对变压器的绝缘更换主要取决于油中的含糠醛量与绝缘纸板聚合度。
当对氧化锌避雷器的试验中出现交流阻性电流测试或直流电压试验不过关时，应该进一步的进行交流工频参考电压试验。
4试验的设备和仪器
测量的仪表采用微机控制，数字化显示，在读数上更加准备、方便，数字储存的电子示波器的运用，可以让波形和测量值进行离线分析，也能实现打印，增强了测试的实用性。
高压直流电压试验设备功能更加多样和完善，目前的交流耐压试验中有多种串联谐振试验设备，无论在电压等级还是功率上都得到了很大的提高，也存在测量大型电力变压器绕组直流电阻的设备，在测试中有效的解决了以前的五柱式三角绕组问题，利用微机进行控制，稳流的性能得到提高，测量的时间也相应的缩短。出现的数字兆欧表，能够及时的计时，还能显示出极化值和吸收比值，并具有自动放电的功能。
借鉴以前的在线监测仪器的优势再引进国外先进技术基础上研发出了部分具有国际先进水平的在线监测仪器，如变压器在线局部放电监测、在线变压器油色谱监测、断路器微机监测设备、红外接触电阻测量仪器、氧化锌避雷器在线监测等。
5高电压的外绝缘
5.1外绝缘材料
5.1.1电工陶瓷材料
以前，高电压外绝缘的材料大多是电工陶瓷，这是因为电工陶瓷具有以下优点：良好的环境稳定性、良好的机械性能、良好的电气性能、价格高低适度等。但是，它本身也有一定的缺点，主要表现在：具有亲水性、易脆易碎、抗冲击力差等，特别是具有亲水性这一缺点，是目前电工陶瓷绝缘技术面对的重大难题。
5.1.2有机绝缘材料
近年来，随着化学工业技术的飞速发展，较多的绝缘材料尤其是有机绝缘材料被生产出来，且以前一些性能较差的有机绝缘材料得到了改进。与此同时，
一些有机绝缘材料开始被用于高电压外绝缘领域。但是，目前无法找到一种材料去满足高电压外绝缘的机械优良性能，在这种情况下就产生了复合绝缘结构技术。目前，常见的复合绝缘技术有机材料主要包括：聚四氟乙烯、脂环族环氧树脂、硅橡胶、乙丙橡胶等，甚至有些国家还采用了聚烯烃以及聚合物混凝土、丁基橡胶等一些材料。
聚四氟乙烯的环境稳定性和电气性能在所有有机材料中几乎是最好的。硅橡胶在耐老化和电气性能方面与聚四氟乙烯不相上下。硅橡胶在高电压外绝缘领域得到广泛应用的原因在于：它具有憎水性的迁移性，与其它有机绝缘材料相比，硅橡胶具有较好的的耐湿性和耐污性。乙丙橡胶因其价格便宜，虽然在耐老化方面比聚四氟乙烯较差，但也得到了巨大的应用。
5.2 高电压设备外绝缘面临的主要问题
户外设备的外绝缘相较于室内设备的外绝缘而言，其运行条件上要更加得复杂、多样，其面临的问题也更多。因此，在绝缘技术的研究上，对户外设备的外绝缘研究始终是高电压外绝缘技术的研究主体。
对户外绝缘所面临的问题进行详细地分析，有如下几点：第一，在雷雨天气下，由于雷击所造成的雷电过电压问题；第二，因电力系统故障操作，而引发的操作过电压问题；第三，在下雨天气下，高电压设备在工作电压下的雨闪问题；第四，因清晨露水凝于电气设备表面，而造成电气设备在工作电压下的露闪问题；第五，因电气设备长期处于户外作业下，其表面存在着大量的污垢，而一旦遇到潮湿气象在工作电压下势必会出现污闪问题；第六，电气设备的本身结构力在大风、覆冰、地震的拉、压、弯、扭下出现的机械负荷问题；第七，高电压绝缘材料在长期运行下，其逐渐变得老化、劣化。
而室内设备的外绝缘因受到房屋的保护，工作环境没有那么复杂，不会出现雷击、雨闪等问题。所以，室内设备的外绝缘问题也相对较少，常见的问题也就是露闪问题、污闪问题、操作过电压问题、设备本身结构力问题。
5.3 提出针对高电压有机外绝缘的对策
5.3.1针对高压电有机外绝缘老化问题，提出对策
大家都知道，把有机材料用于高电压外绝缘，产生老化是不可避免的。高电压有机外绝缘产生的老化，有以下几个方面的因素：例如寒暑温差差异、经
常性的日晒雨淋、因放电产生的臭氧致使的老化、局部电晕导致的老化、长期的机械应力产生的老化、局部电火花导致的老化等，以及上述各种老化因素不同程度叠加后产生更为严重的老化[5]。因此，进行研究不同的老化因素以及各种老化因素不同程度叠加组合情况分析，旨在为取得更好的改进材料的性能，缩短新材料试验的时间，更好的应用于高电压外绝缘，减少或缩短老化的程度与时间，这对研究老化具有重要的意义。
5.3.2针对有机外绝缘产品需要的原料质量，提出对策
为解决高电压有机外绝缘产生的这些问题，也是难度很大的。为此，国内各生产有机外绝缘产品的原料厂家及原料生产商要保证其质量、稳定性等，这是关系到高电压有机外绝缘广泛应用是否成功的重要因素之一。
5.3.3针对有机外绝缘产品承载的相关性能，提出对策
针对有机外绝缘产品承载的相关性能问题，也要进行更多的深入的研究。
5.4高电压设备有机外绝缘的应用与发展趋势
5.4.1有机绝缘产品在高电压设备上的优势
从第一代棒形悬式合成绝缘子开始，其就因重量轻、体积小等诸多优点，而被广泛使用。尤其是近年来，随着有机外绝缘产品的不断发展与广泛应用，其性能更是在使用中不断优化。其中重量轻这一优点，恰恰在高电压设备生产安装中具有十分重要的意义。尤其是对野外输电线路工程而言，其作用更为明显，优势也更大。
5.4.2 在高电压设备外绝缘中有机外绝缘材料的应用
有机外绝缘材料在绝缘领域中的广泛应用，标志着我国绝缘技术走向了一个新的阶段，也体现了我国科学技术的不断发展。目前，在电力工程中，绝缘领域中所应用的陶瓷产品中就含有有机材料。而在棒形悬式合成绝缘子中有机材料的成功运用与推广，更是有机外绝缘材料成功应用的一个重要标志。
直至20世纪90年代，经过相关电力科研人员的不断努力探索与分析研究，其他绝缘产品也被不断地生产出来，与此同时合成绝缘子技术应运而生，并得到了飞速地发展与广泛地应用。据不完全数据统计，当前的输电线路中合成绝缘子拥有举足轻重的地位，在整个绝缘子市场份额中也占据了将近10%的比例。可以说现阶段我国的合成绝缘子已经成为有机外绝缘的重要组成部分。也正因
如此，近些年来我国已经将加强对合成绝缘子技术的研究放在了绝缘子研究的主体地位，给予了高度重视与充足的人力、物力支持。目前我国的合成绝缘子技术已经达到了国际化领先水平，而其在促进电力工程进一步发展的同时，也使人们对高电压绝缘技术有了一个更加深层次的认识。
5.4.3 有机外绝缘产品的发展趋势
我们可以看到，有机外绝缘技术的不断发展与广泛应用，不仅打破了传统电工陶瓷在绝缘行业中的垄断地位，更为绝缘技术建立了一个更为科学的研究与应用体系，有机绝缘技术也受到了越来越多人们的关注。而现今电力工程中有机绝缘产品的广泛应用，更是充分地向我们展示出了有机绝缘技术的未来发展趋势势必是不可限量的。因此，我国更应该不断加大对有机绝缘技术研究的投入，进而为创新绝缘技术，寻求更大的技术突破做铺垫
6 高电压技术试验研究探讨的主要特点
6.1实验性强
试验和分析表明，影响截至再高电压下行为的因素甚多。因此，根据特定条件所得出的理论，通常具有较大的局限性。为了获得具有普遍意义的结果，需要从大量的实验结果中抽取反映本质的因素。缺少这个由浅入深，由表及里的研究过程，基础理论的水平难以提高。从这个意义上说，实验的重要性在本学科的发展中起着至关重要的作用。
6.2理论性强
由于放电和击穿是发生在非限定空间的一种到点现象，其内在规律无法从路的观点来描述，只能从易受各种因素影响的场的理论出发，由于过程复杂，只是表征其内在规律的理论基础至今尚不成熟，而且带电粒子的行为与物理特性和状态关系密切，这就更增加了理论探讨的难度。所以，长期以来理论研究一直沿着宏观、班微观、微观的方向逐步深化。因此不可避免的和电磁场理论、气体动力学、基础热力学、电介质物理、等离子体物理、电碱流体力学、统计物理等具有十分密切的联系。
6.3 交叉性强
在吸收其他新兴学科的最新成就促进自身不断发展的同时，高电压技术也在不断的向其它学科渗透并成为开拓新学科技术不可或缺的理论和技术基础，高功率脉冲技术的出现就是个突出的实例。
7 高电压与绝缘技术领域的发展现状
随着我国经济的快速发展，国民经济建设中涉及电气工程尤其是高电压与绝缘技术专业的重大工程被提上议事日程。当前，面对电力严重供应不足的局面，我国正大力发张电力工业。据估计，我国的发电容量为：1980年为3006亿kw/h；1995~1996年，年发电量跃居世界第二位，而且增长迅速，2002年我国的发电量已达16000亿kw/h。按照装机容量，1996年底我国发电设备的装机容量已达2.3亿kw，居世界第二位。2002年更是达到了3.53亿kw。随着国家电力工业的战略布局，，西电东送工程蓬勃展开。随着电力需求日益增长，为解决高电压、大容量、长距离送电和异步联网等交流输电难以实现的现状，直流输电由于传输功率大、线路造价低、控制性能好等特点，作为重点输电工程在国内大力发展。
在电气化铁路事业中，目前高速铁路是国家发展重点，随着京沪高速铁路的的论证，中国已经开始新一轮高速电气化铁路的建设。同时，城市轨道交通的建设，包括地铁和城市轻轨，这些都为高电压与绝缘技术专业的研究生从事科研工作提供了前所未有的机遇与挑战。一方面，在高电压输电领域的推动下，合成高分子材料迅速替代天然材料，这也成为电气设备的主要研究和开发热点；另一方面，功能电介质（包括铁电、压电材料）开始崭露头角，无线电技术成为其主要应用背景。到世纪末，计算机及光电子技术的蓬勃发展，又推动电介质的研究开发进入微波与光频波段。
在新世纪中，纳米材料将大大促进功能电介质的发展，将给传统绝缘学科找到新的突破点；而包括从极低频至光频波段的电介质理论和测量技术发展成就，将会在生物学科和技术领域起到举足轻重的作用。青藏铁路（格拉段）的建设，也提高了在高海拔、永冻土地区如何进行有效的防雷接地工程等一系列的新课题。随着我国国防事业的发展，脉冲功率技术也得到了迅猛的发展，这其中涉及到的有关材料、运行、评估等问题，也是高电压与绝缘技术专业科研
技术专业科研工作者及研究生面临的新问题。
中国得天独厚的地理资源以及国家经济的迅速发展，为当今科研工作者提供了前所未有的机遇与挑战。高电压与绝缘技术学科跨度广阔，涉及物理、化学、材料、电气等，理论研究深至凝聚态物理，工程应用广到电气设备的监测与评估。该学科综合性很强，既有多学科的交接与成果积累，又有科研与工程的结合，因此要求博士生的基础扎实，对学术研究与工程开发都有较好的适应性与可造型。
8高电压有机外绝缘需要研究解决的主要问题首先是关于介质放电和击穿理论及其特性的研究。在气体方面，除了重视对气体放电基本理论方面新见解的探讨外，主要是强电负性气体及其混合介质，重点是研究这类气体放电及灭弧理论的研究，为提高我国断路器的水平提供可靠的依据。界面放电理论特别是在污秽条件下界面放电理论的研究是至关重要的。至于长间隙（雷电）放电的研究，重点是与国民经济密切相关的防雷新原理和新方法的研究。
在固体介质方面，应加强基础理论研究，因此比起先进国家来我国的研究基础还比较薄弱。要特别加强组合均远截至击穿理论和略化理论的研究。另外，空间电荷分布和运动规律对击穿过程影响的研究也具有十分重要意义。
为了不太长时间内达到放电和击穿理论以及介质特性的研究方面有较大的进展，在我国目前的条件下应十分注意加强联合研究。这样，可以充分发挥仪器设备的作用尤其游离于学术视野的扩大，同时还要提倡开拓和创新。
其次是关于过电压及其限制方法和措施的研究。重点是金属氧化物（以Zno 为主）的非线性理论研究，包括影响非线性系数和非线性宽度的因素。在Zno 避雷器方面，主要是散热理论，非线性特性的研究。含有非线性补偿器等的系统稳定性判据的研究以及复杂系统国电演的长盛和限制的研究等都是十分重要的。
最后，应该非常重视发展交叉学科方面的研究。在电工学科中，高电压何俊园技术是新兴学科，如物理、光学、材料科学等结合比较密切的分支。发展的趋势已表明，完全有可能和油条加在不长的时间内，使高电压技术在其它学
科中得到广泛的应用和发展。
9 结论
随着社会经济的进步，高电压输电成为了目前社会的发展趋势，高压输电的发展对整个电力系统提出了更高的要求，特别对于各个设备的绝缘性能，加强设备的绝缘测试是保障整个电力系统能够安全稳定运行的手段，对电力设备的绝缘性进行预测和预防，判断设备的绝缘情况是绝缘测试的目的，只有持之以恒的将绝缘测试这项工作做好，才能根本保障社会各界群体的利益。
致谢
感谢导师张宏鹏的关心、指导和教诲。张宏鹏老师追求真理、献身科学、严以律己、宽已待人的崇高品质对学生将是永远的鞭策。
作者在论文设计期间的工作自始至终都是在张宏鹏老师全面、具体的指导下进行的。张老师渊博的学识、敏锐的思维、民主而严谨的作风，使学生收益匪浅，终生难忘。
感谢实验室的张宏鹏老师的关心和帮助。
感谢我的学友和朋友们对我的关心和帮助。
参考文献
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浅谈高电压与绝缘技术1234
电子信息工程学院论文 高 电 压 与 绝 缘 技 术 院、系(站):电子信息工程学院 学科专业:电气工程及其自动化 学生:任轩 学号:130417116 2015/10/10
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高电压绝缘论文 (湖大)
湖南大学高电压绝缘 姓名： 学号： 专业班级： 指导老师： 完成日期：
高压绝缘子在线检测技术 摘要：随着经济的发展，国民用电量不断上升，输电距离不断增加，因而电力系统工作电压也不断提高，有关电力系统高电压绝缘的问题就越来越突出。然而，绝缘目前仍是电气设备可靠性的薄弱环节，而高压绝缘子作为电力系统中非常重要的一个组成部分，其性能、工作环境、绝缘状况等这些要素对电力系统稳定运行起着决定性的作用。本文就高压绝缘子的工作环境、常见故障和检测方法进行了论述，对一些常用的在线监测方法进行了具体的分析。 关键词：高压绝缘子在线监测电压分布泄露电流 一．高压绝缘子概述 高压绝缘子、高压套管的基本用途是在电力系统中或电气设备中将不同电位的导体在机械上固定起来。架空线路的导线、变电所的母线和各种电气设备的带电体，都需要用绝缘子或套管支撑，使之与大地或接地物绝缘，以保证安全可靠的输送电能。 1.1 绝缘子分类 按结构形式可分为针式绝缘子、棒式绝缘子和悬式绝缘子。按功能可分为普通型绝缘子和防污型绝缘子。按使用材料可分为瓷质绝缘子、钢化玻璃绝缘子和有机硅人工合成绝缘子等。 下图给出了几种绝缘子的分类：
（a）支柱绝缘子（b）开关瓷套 （c）针式绝缘子（d）玻璃绝缘子 图1 不同种类的绝缘子 1.2 绝缘子的工作环境 高压绝缘子暴露于大气中并长期工作在强电场、强机械应力、骤冷骤热、风吹雨打等恶劣环境中, 因此绝缘子出现故障的机率很大, 严重威胁电力系统的安全运行。据统计国内110kV 线路发生不明原因闪络所占的比例为故障率的22% , 造成很大的经济损失。 1.3 绝缘子常见的问题 一般来说绝缘子故障主要有以下几个方面: 绝缘子内部出现裂隙、绝缘子表面破损、绝缘阻抗降低、污闪等, 绝缘子种类不同, 出现故障时所呈现的现象也不同。如: 绝缘子串中存在不良绝缘子时,不良半导体釉绝缘子温度变化可能较大, 而玻璃绝缘子和普通釉绝
高电压与绝缘技术试题答案及评分标准
2013-2014学年第二学期期末考试答案及评分标准 （A卷） 高电压与绝缘技术 使用班级：11050441X、11050442X、11050443X、11050444X、 11050445X 一、判断题（共30分，每小题 1 分） ( ) 1.输电线路上的空气间隙包括：导线对地面，导线之间，导、地线之间，导线与杆塔之间。√ ( ) 2.实际电气设备中的固体介质击穿过程是错综复杂的，常取决于介质本身的特性、绝缘结构形式和电场均匀性。√ ( ) 3.电介质的损耗为在电场作用下电介质中的非能量损耗。× ( ) 4.介质的功率损耗与介质损耗角正切成反比比。× ( ) 5. 雷电流具有冲击波形的特点是缓慢上升，快速下降。× ( ) 6.电气设备局部放电的检测无关紧要。× ( ) 7. 雷电绕过避雷线直击于线路的概率是平原地区比山区高。× ( ) 8.偶极子极化极化时间最短的。× ( ) 9. 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,即为自持放电。× ( ) 10. tanδ值的测量，最常用的是西林电桥。√ ( ) 11.电子崩将产生急剧增大的空间电子流；√ ( ) 12.一般而言，吸收比越大，被试品的绝缘性越好。√ ( ) 13.在高气压和高真空的条件下，气隙都容易发生放电现象。×
( ) 14.对空气密度、湿度和海拔，校正方法是相同的。× ( ) 15.电场极不均匀的“棒-板”气隙，负极性击穿电压低于正极性击穿电压。× ( ) 16均匀电场的击穿特性符合巴申定律。√ ( ) 17.雷电冲击电压下“棒－板” 电极，棒极为正极性的击穿电压比负极性时数值低得多。√ ( ) 18.工频交流电压下“棒-棒”气隙的击穿电压要比“棒-板”气隙低一些。× ( ) 19.绝缘电阻和吸收比测量试验属于破坏性试验。× ( ) 20.线路末端短路时，发生负的全反射，电流加倍，电压为零。√ ( ) 21.冲击电晕对波过程的影响如下：导线波阻抗减小、波速增大、耦合系数增大、引起波的衰减与变形。× ( ) 22. 流注理论未考虑表面游离的现象。√ ( ) 23.极不均匀电场，达到30kV/cm出现电晕。√ ( ) 24.同轴圆筒电场是极不均匀电场。× ( ) 25.直流电压下“棒－板”负极性击穿电压大大高于正极性击穿电压。√ ( ) 26. 电场的不均匀程度对SF6电气强度的影响远比对空气的小。× ( ) 27.高真空气体主要用于配电网真空隔离开关中。× ( ) 28. 沿面放电是沿着固体介质表面发展的固体放电现象。√ ( ) 29. 引起气体放电的外部原因有两个，其一是电场作用，其二是外电离因素。√( ) 30.球形屏蔽极可以显著改善电场分布，提高气隙的击穿电压. √ 二、问答题（共40分，每小题5 分） 1、叙述汤逊理论的基本观点和流注理论的基本观点以及它们的适用范围。 答：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
西安交大《高电压绝缘技术》课后题答案
高电压绝缘技术 课后答案 第一章 1.计算同轴圆柱电极的不均匀系数f ，其中导体外直径为100 mm ，外壳的直径为320 mm 。 解： d R r =- , av U E d = , max ln U E R r r = , max ln av d E r f r d E r == + 其中 R=160mm ，r=50mm 。代入上式可得f=1.89<2，所以此时电场是稍不均匀的。 2. 离地高度10m 处悬挂单根直径3cm 导线，导线上施加有效值6 3.5kV 工频交流电压，请计算导线表面最大场强。若将该导线更换为水平布置的双分裂导线，两导线总截面积保持与单根导线一致，线间距离30cm ，请重新计算导线表面最大场强。 解：1)：等效成圆柱—板电极：由课本P9页可查的公式为 max 0.9 ln U E r d r r =+， 其中U=63.5kV ，d=10m ，r=1.5cm 。代入上式可得：max 5.858/E kV cm =。 2）由题意可知：2 21 2r r ππ=， 可得：1 1.060.0106r cm m = ==，两导线相邻S=30cm=0.3m, 10.01060.03530.3 r S == 对于二分裂导线，由课本P9页可查得公式。 所以 21 12max 2 11(12 2)(2)ln r r U S S E H r r S +-= ，其中H=10m, max 5.450/E kV cm = 3.总结常用调整电场强度的措施。 解： 1）、改变电极形状 ①增大电极曲率半径；②改善电极边缘；③使电极具有最佳外形； 2）、改善电极间电容分布 ①加屏蔽环；②增设中间电极； 3）、利用其他措施调整电场 ①采用不同的电介质；②利用电阻压降；③利用外施电压强制电压分布； 第二章 1、解：由题意： 21 2 e e i m v eV ≥， 因此：62.7510/e v m s ≥ ==? ,,57.6nm i c hv eV v λλ ≥= ≤所以。水蒸气的电离电位为12.7eV 。97.712.7 hc nm λ≤ = 可见光的波长围在400-750nm ，不在可见光的围。
高电压与绝缘技术的新发展
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/0c8446893.html, 高电压与绝缘技术的新发展 作者：巩沙 来源：《中国化工贸易·上旬刊》2016年第08期 摘要：随着经济的发展和科学技术的不断提高，电力企业的发展壮大使得高电压的绝缘 技术日益成为人们关注的问题，同时由于存在着大量需要直接裸露在空气中进行作业的电气设备，这使得对高电压的绝缘技术要求越来越高。因此，需要不断在高电压的绝缘技术方面寻求新的突破与创新，以促进电力事业的更好发展。本文从分析高电压的外绝缘的范围及存在的主要问题入手，阐述了目前高电压设备外绝缘的主要材料，并探讨了高电压设备有机外绝缘的应用与发展趋势。 关键词：高电压；绝缘技术；电气设备 一直以来，对于高电压并没有一个较为明确的界限划分，其概念也是相对的，它主要依赖于电介质及相应的系统而存在，因此高电压与绝缘技术两者形成了一个不可分割的整体。随着电力系统的建设和扩大，人们对高电压的关注越来越多，高电压设备的绝缘技术也得到了一定程度的发展，但是仍然在高电压的外绝缘方面存在着些许问题，所以创新研究高电压与绝缘技术对促进我国电力事业进一步发展具有重要意义。 1 高电压外绝缘的范围与主要问题 因高电压设备的特殊性，所以大部分的电气设备是需要裸露在空气中的，从高电压外绝缘的范围来看，其主要包括室内设备外绝缘和户外设备外绝缘。户外的电气设备因其所属环境的复杂性，所以相比室内电气设备的外绝缘，其问题明显要多出很多，由此可以看出户外电气设备绝缘问题的解决是高电压外绝缘技术研究的主体。 1.1 从当前高电压设备户外绝缘的情况来看 其主要存在着以下七个方面的问题：①在多雷雨的季节，高电压电气设备会由于遭受雷击而出现雷电过电压的问题；②在下雨时，高电压设备可能会出现在工作电压下闪络的雨闪问题，从而造成设备故障；③若早上有露水，当露水凝结在高电压设备的表面，同样有可能造成高电压设备在工作电压下闪络的露闪问题；④当出现大风、结冰、地震以系统自身出现故障等情况，高电压设备将会出现瞬间电动力下的超机械负荷问题；⑤电力系统因正常或者是故障操作出现的操作过电压问题；⑥户外高电压设备本就因其处于户外环境，设备难以得到恰当的清洁，导致高电压设备表面产生污垢，再加之潮湿的气象环境，高电压设备从而出现在工作电压下闪络的污闪问题；⑦从高电压设备自身来说，如果长期高强度的运转下，其绝缘材料性能的降低本就容易出现老化等问题。 1.2 从当前高电压设备户内外绝缘的情况来看
解析高电压与绝缘技术
解析高电压与绝缘技术 发表时间：2018-06-25T16:34:08.403Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：尹涛[导读] 摘要：在我国经济社会不断发展的同时，也带动了我国电力行业的不断发展，因为高压电使用的危险系数较大，得到广大人民的关注。 （湖北铁道运输职业学院湖北武汉 430064） 摘要：在我国经济社会不断发展的同时，也带动了我国电力行业的不断发展，因为高压电使用的危险系数较大，得到广大人民的关注。在电力工程建设中，很大部分的电力设备会直接裸露的空气中，所以就要求提高了绝缘技术，为顺应时代的进步，不断创新高电压的有机绝缘技术，使其使用不断突破。本文就结合了现阶段电力行业的发展，对高电压绝缘技术的使用进行详细的介绍，并对其中存在的问题进行探讨，以供借鉴参考。 关键词：高电压；电力；绝缘技术；分析探究 前言 高电压的使用主要是为了满足人们生活和工作的需要，它具有相对性，主要依赖于电介质和其他体系，所以高电压和绝缘就形成了一个不能分离的整体。随着时代的进步，逐渐扩大了电力系统的输送量，人们逐渐关注高电压的使用情况，高电压和绝缘技术在电力工程中的使用也是非常广泛的，因此高电压和绝缘技术的应用得到人们重要的关注对象，下面就对其进行阐述。 1 高电压外绝缘的范围 在电力工程建设中，有很多电气设备都是虚空气中裸露的，为了确保人员的安全性，就要确定绝缘的范围，其中高电压设备的外绝缘包含了室内设备外绝缘和户外设备户外绝缘两种。与室内设备的外绝缘比较，户外设备的户外绝缘就较为复杂一些，所以户外设备的户外绝缘出现的问题也要多一些，因此高电压与绝缘技术的主要研究部分就是户外设备的户外绝缘。 2 高电压外绝缘存在的问题 在电力工程各行施工中，高电压外绝缘存在的问题主要有以下几个方面：（1）由于天气原因的影响，雷击或下雨都会造成的电压不是很稳定。 （2）电力系统的故障操作引起电压操作不是很稳定 （3）每天在露水天的早上，在寒冷的冬天就会使设备表面出现结冰的现象。 （4）在时间的推动下，户外工作会有很厚的污垢附在设备的表面上，在这种潮湿的天气下很有可能出现电压闪络的污闪问题。 （5）由于设备本身结构力的影响，在大风、覆冰等外界自然因素的影响下，可能会导致系统产生故障，那么设备在瞬间电动力下的机械符合问题就会出现。 （6）在长时间的运行下，绝缘材料的性能逐渐会有老化现象，将在一定程度上影响高电压绝缘的效果。 3 高电压绝缘诊断 在一般情况下，绝缘试验项目主要包含绝缘电阻、介质耗损、直接流泄漏电流等，试验绝缘性能从而测试设备的绝缘性能，根据分析绝缘的具体情况，检测到底是设备老化原因还是绝缘油劣化的原因，并对这些问题制定出合理的维修计划，从而确保了设备在工作中的安全性和稳定性。 （1）在电力工程施工建设中，绝缘电阻试验是一项非常重要的环节，但是在变压器的吸收和试验方面不够全面，现在有一种容量较大的变压器，它们具有比较高的绝缘性，不过吸收性也比较偏小，可能是不合格的产品。要是对其采取极化指数试验的方式，对其判断就更加容易，但是从介质理论上来分析，试验的时间就要吸收时间更长一些，极化过程就是开始阶段，不能对其绝缘情况进行真实的反映。 （2）电场干扰下的设备介损测试的方式要进行改善，使用比较新的测试方式，相对操作就更为简单了，能够提高有效测试效率。另外一种电源导向和自动计算的方法受外界因素的干扰比较大，所以在测试过程中会导致很大的误差。 （3）在交流耐压测试的时候，大型的发电机设备需要运用工频串联谐振的方式来进行测试，而且在整个测试中都是电力工程中得到了广泛的应用。 （4）在测试电力变压器时，测试重点就对油中的溶解气体进行色谱分析，经过实践经验得出，通过色谱分析很容易发现电力变压器的问题。 （5）在氧化锌避雷试验中，可能会出现交流阻性电流测试和直流电压试验不合格，所以要对其进行更详细的交流工频参考电压试验。 4 高电压与绝缘技术试验的设备和仪器 （1）为了对高电压直流电压试验设备的功能更加完善，在交流耐压试验中可以串联谐振试验设备，不仅提高了电压等级，而且还提高了电压的功率，也有大型电力变压器设备测试绕组直流电阻，在测试的过程中，对三角绕组问题有所解决，再加上微机的控制，提高了稳流的性能，同时也缩短了测量的时间。 （2）另外，还要不断引进先进的绝缘技术，从而提高高电压的测试水平，比如变压器在线局部放电检测和断路器微机监测设备、红外接触电阻测量仪器等设备。 5 高电压设备外绝缘的主要使用材料 高电压设备的外绝缘材料基本上都是采用电工陶瓷，主要是因为该材料的电气性能是非常好，并且环境稳定性也是比较好，但是陶瓷存在最大的弱点就是属于脆性材料，尽管压缩度很强，但是气拉伸性相对弱一点，冲击性能也是比较差的，此外，陶瓷的表面有一定的亲水性，对雨闪电压低和污闪电压低的问题相对难以克服一些。在工业技术不断进步的过程中，绝缘材料的种类也逐渐增多，比如：脂环族环氧树脂、聚四氟乙烯、乙丙橡胶、硅橡胶等一些复合型的材料，主要是因为很难找到满足高电压设备的有机外绝缘材料，所以使用复合绝缘结构是非常多的。 6 有机外绝缘的应用和发展趋势 在二十世纪八十年代，相关人士不断积累经验，对我国绝缘技术有更深层的研究，基本达到了我国的领先水平。另外，合成绝缘技术在电力工程中的应用效果比较显著，逐渐加强了对高电压绝缘技术的认识。在二十世纪九十年代的时候，逐渐由很多绝缘产品出现，然而合成结缘子技术的优势比较显著，所以在电力工程中仍然占主导地位。
高电压技术论文
武汉理工大学 题目：Lightning的研究、防护方法 学院： 班级： 学号： 姓名： 二○一二年十月
Lightning的研究、防护方法 摘要 (1) 1、雷电的放电过程 (2) 2、雷电的成因 (3) 3、雷电过电压的形成 (4) 3.1直击雷过电压 (4) 3.2感应雷过电压 (5) 4、雷电的防护 (6) 4.1避雷针和避雷线 (6) 4.2避雷针（线）的保护范围 (6) 4.2.1单根避雷针的保护范围 (7) 4.3.2两根避雷针的保护范围 (7) 4.3.3多根避雷针的保护范围 (9) 4.3避雷器的种类和原理 (10) 5、发电厂和变电所的防雷保护 (10) 5.1变电所的防雷原则 (11) 5.2变电所的防雷举措 (11) 5、结论 (12) 6、参考文献 (13)
摘要 经过近几个星期的学习，我对《高电压技术》这门课程有了一定的了解和认识。《高电压技术》是以试验研究为基础的面向应用的技术，其主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象，高电压设备的绝缘结构设计，高电压试验和测量的设备及方法，电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施，以及高电压、大电流的应用等。 其中雷电过电压是雷云放电引起的电力系统过电压，又称大气过电压、外部过电压。雷电过电压可分为直击雷过电压和感应雷过电压。直击雷过电压是由于雷电放电，强大的雷电电流经被击物产生的过电压。感应雷过电压是雷击线路附近大地，由于电磁感应在导线上产生的过电压。由于雷电现象极为频繁，产生的雷电过电压可达数千千伏，足以使电气设备绝缘结构发生闪络和损坏，引起停电事故，因此有必要对输电线路发电厂和变电所的电气装置采取防雷保护措施。 因此就雷电的发生原因过程参数，以及如何防雷，避雷针、避雷线和避雷器的使用和原理，输电线路、发电厂和变电所的防雷保护方法做一些学习 关键词：雷电的成因、雷电的原理、雷电过电压、直击雷过电压、感应雷过电压、避雷针、防雷保护
(完整版)高电压绝缘技术课后习题答案
第一章 1.计算同轴圆柱电极的不均匀系数f ，其中内导体外直径为100 mm ，外壳的内直径为320 mm 。 解： d R r =- , av U E d = , max ln U E R r r = max ln av d E r f r d E r = =+ 其中 R=160mm ，r=50mm 。代入上式可得f=1.89<2，所以此时电场是稍不均匀的。 2. 离地高度10m 处悬挂单根直径3cm 导线，导线上施加有效值6 3.5kV 工频交流电压，请计算导线表面最大场强。若将该导线更换为水平布置的双分裂导线，两导线总截面积保持与单根导线一致，线间距离30cm ，请重新计算导线表面最大场强。 解：1)：等效成圆柱—板电极：由课本P9页可查的公式为max 0.9 ln U E r d r r =+， 其中U=63.5kV ，d=10m ，r=1.5cm 。代入上式可得：max 5.858/E kV cm =。 2）由题意可知：2212 r r ππ= ，可得：1 1.060.0106r cm m = ==，两导线相邻S=30cm=0.3m, 10.01060.03530.3 r S == 对于二分裂导线，由课本P9页可查得公式。 所以2 112max 211(122) (2)ln r r U S S E H r r S +-= ，其中H=10m, max 5.450/E kV cm = 3.总结常用调整电场强度的措施。 解： 1）、改变电极形状 ①增大电极曲率半径；②改善电极边缘；③使电极具有最佳外形； 2）、改善电极间电容分布 ①加屏蔽环；②增设中间电极； 3）、利用其他措施调整电场 ①采用不同的电介质；②利用电阻压降；③利用外施电压强制电压分布； 第二章 1、解：由题意：2 12 e e i m v eV ≥ ，因此：62.7510/e v m s ≥ ==?
《高电压绝缘技术》
《高电压绝缘技术》学习包 第一章气体的绝缘特性 一、气体电介质的放电特性 1空气在强电场下放电特性 气体在正常状态下是良好的绝缘体,在一个立方厘米体积内仅含几千个带电粒子,但在高电压下,气体从少量电符会突然产生大量的电符,从而失去绝缘能力而发生放电现象.一旦电压解除后,气体电介质能自动恢复绝缘状态 2.带电质点的产生与消失 (1) 激发 原子在外界因素作用下,其电子跃迁到能量较高的状态 (2)游离 原子在外界因素作用下,使其一个或几个电子脱离原子核的束博而形成自由电子和正离子 (3)游离的方式a.碰撞游离b.光游离c.热游离d.金属表面游离 碰撞游离 当带电质点具有的动能积累到一定数值后，在与气体原子（或分子）发生碰撞时，可以使后者产生游离，这种由碰撞而引起的游离称为碰撞游离 引起碰撞游离的条件： : 气体原子（或分子）的游离能 光游离 由光辐射引起气体原子（或分子）的游离 称为光游离 产生光游离的条件： h:普朗克常数 ν:光的频率 热游离 气体在热状态下引起的游离过程称为热游离 产生热游离的条件： K:波茨曼常数 i W m ≥22 1υi W i W h ≥νi W KT ≥2 3
T:绝对温度 金属表面游离 电子从金属电极表面逸出来的过程称为表面游离 (4)去游离 a.扩散 带电质点从高浓度区域向低浓度区域运动. b.复合 正离子与负离子相遇而互相中和还原成中性原子 c.附着效应 电子与原子碰撞时,电子附着原子形成负离子 二.气体放电的两个理论 1.汤逊放电理论. 适用条件:均匀电场,低气压,短间隙 (1).电子崩 在电场作用下电子从阴极向阳极推进而形成的一群电子 (2).非自持放电 去掉外界游离因素的作用后,放电随即停止 (3).自持放电 不需要外界游离因素存在,放电也能维持下去 (4).自持放电条件 a.电子的空间碰撞系数α 一个电子在电场作用下在单位行程里所发生的碰撞游离数 b.正离子的表面游离系数γ 一个正离子到达阴极,撞击阴极表面产生游离的电子数 一个正离子到达阴极,撞击阴极表面产生游离的电子数 自持放电条件可表达为: (5)巴申定律 a.表达式: P:气体压力 S:极间距离 b.均匀电场中几种气体的击穿电压与ps 的关系)(PS f U F =1 )1(=-S e αγ
高电压绝缘技术课后习题答案
高电压绝缘技术课后习 题答案 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
第一章 1.计算同轴圆柱电极的不均匀系数f ，其中内导体外直径为100 mm ，外壳的内直径为320 mm 。 解： d R r =- , av U E d = , max ln U E R r r = max ln av d E r f r d E r = =+ 其中 R=160mm ，r=50mm 。代入上式可得f=<2，所以此时电场是稍不均匀的。 2. 离地高度10m 处悬挂单根直径3cm 导线，导线上施加有效值工频交流电压，请计算导线表面最大场强。若将该导线更换为水平布置的双分裂导线，两导线总截面积保持与单根导线一致，线间距离30cm ，请重新计算导线表面最大场强。 解：1)：等效成圆柱—板电极：由课本P9页可查的公式为 max 0.9 ln U E r d r r =+， 其中U=，d=10m ，r=。代入上式可得：max 5.858/E kV cm =。 2）由题意可知：2212r r ππ= ，可得：1 1.060.0106r cm m ===，两导线相邻S=30cm=, 10.01060.03530.3 r S == 对于二分裂导线，由课本P9页可查得公式。
所以2 112max 2 11(122) (2)ln r r U S S E H r r S +-=，其中H=10m, max 5.450/E kV cm = 3.总结常用调整电场强度的措施。 解： 1）、改变电极形状 ①增大电极曲率半径；②改善电极边缘；③使电极具有最佳外形； 2）、改善电极间电容分布 ①加屏蔽环；②增设中间电极； 3）、利用其他措施调整电场 ①采用不同的电介质；②利用电阻压降；③利用外施电压强制电压分布； 第二章 1、解：由题意：21 2 e e i m v eV ≥ ，因此： 62.7510/e v m s ≥==? ,,57.6nm i c hv eV v λλ≥=≤所以。水蒸气的电离电位为。97.712.7hc nm λ≤= 可见光的波长范围在400-750nm ，不在可见光的范围。 2、解： 194223 2212.5 1.6103 ()12.5,,9.661810()233 1.3810 i i i w w O eV w KT T K K --???=====??? 气体的绝对温度需要达到96618K 。 3、解：由/()n n e λλλ-=知
高电压与绝缘技术方向硕士生培养方案
高电压与绝缘技术方向硕士生培养方案 （专业代码：080803） （200709版） 本学科1965年开始招收研究生，是首批有权授予硕士学位的学科。2000年获博士学位授予权。现有教授5人（其中工程院院士1人,博士生导师3人），副教授7人，高级工程师3人。本学科以电路理论、电磁场理论、自动控制、电子技术和计算机技术为基础，运用现代测试和分析技术研究超高压输变电技术，高电压试验技术和试验设备开发，电气设备的在线检测和自动控制，工程电介质和特种绝缘技术，各种新技术在高电压技术领域中的应用和高电压技术在生物医学、环境保护、工程物理、信息技术等非电力系统中的应用等。近年来研究的重点是高电压试验方法和数字测控技术，高性能高压试验设备的开发研究，开发新的绝缘材料和绝缘技术，在线检测和状态维修技术，网络技术、电磁兼容技术和电力电子技术在电力系统中的应用，并积极拓展高电压技术新的应用和开发领域。本学科拥有36米×24米×19米的高压实验大厅和12米×18米×10米的实验中厅。配备有350多台/套/件实验设备和测试仪器，固定资产700多万元。主要设备有3000kV冲击电压发生器、800kV无局部放电工频试验变压器、 600kV直流电压发生器、100kA冲击电流发生器等，并备有1GHz示波器和函数发生器、暂态波形记录仪等国际先进的测试和记录仪器。具有很强的研究、试验和检测能力，满足电力系统现有电压等级的高电压试验要求。上海市机电产品质量检测中心高压电器检测部也挂靠于本实验室。 一、培养目标 学位获得者具有扎实的电工、计算机应用和应用电子技术基础，掌握高电压与绝缘技术学科坚实的基础理论和系统的专门知识，了解国内外本学科的现状、发展和应用动向，有独立从事本专业科学研究、开发工作的能力，熟练掌握一门外国语。 二、主要研究方向 1. 高电压试验技术和试验设备开发 2. 高电压绝缘 3. 过电压与绝缘配合 4. 电气设备在线检测与状态维修 5. 高电压技术在非电力系统中的应用 6. 雷电与防雷保护 7. 电力系统电磁兼容 8. 电力电子应用与电气设备自动化 三、学制和学分 全日制硕士研究生学制为二年半，总学分≥32，其中学位课学分≥19。硕士生的课堂课程教学计划一般应在第一学年内完成 四、课程设置 课程类别课程代码课程名称学分开课时间组号备注
高电压与绝缘技术
高电压与绝缘技术有哪些学校 硕士点 好多学校都有的，我就是这个专业的，我是哈尔滨理工大学的硕士，今年就业，理工的这个专业是国家重点学科，有个院士。我觉得西安交大的最好，他们都去了电力系统的单位，我们学校的也很出名，国家重点学科，但是我们13个人找工作只有3个去了电力口，建议你去西安交大。东北电力也不错，重庆大学都有。如果搞绝缘只能在哈理工和西安交大选，西交高压和绝缘是分开培养的，考之前要确定你选的是高压还是绝缘。我不能搜集全的，见谅！ 就我所知的我说一下吧: 东北电力，华北电力，重庆大学，清华大学，武汉大学，哈尔滨理工大学，西安交通大学，其他的就不太清楚了。 高电压技术 以试验研究为基础的应用技术。主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象，高电压设备的绝缘结构设计，高电压试验和测量的设备及方法，电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施，以及高电压、大电流的应用等。高电压技术对电力工业、电工制造业以及近代物理的发展(如X射线装置、粒子加速器、大功率脉冲发生器等)都有重大影响。简介工程上把1000伏及以上的交流供电电压称为高电压。高电压技术所涉及的高电压类型有直流电压、工频交流电压和持续时间为毫秒级的操作过电压、微秒级的雷电过电压、纳秒级的核致电磁脉冲(NEMP)等。20世纪以来，随着电能应用的日益广泛，电力系统所覆盖的范围越来越大,传输的电能也越来越多,这就要求电力系统的输电电压等级不断提高。就世界范围而言，输电线路经历了110、150、230千伏的高压，287、400、500、735～765千伏的超高压和1150千伏的特高压（工业试验线路）的发展。直流输电也经历了±100、±250、±400、±450、±500以及±750千伏的发展。这几个阶段都与高电压技术解决了输电线路的电晕现象、过电压的防护和限制以及静电场、电磁场对环境的影响等问题密切相关。这一发展过程以及物理学中各种高电压装置的研制又促进了高电压技术的进步。60年代以来，为了适应大城市电力负荷日益增长的需要，以及克服城市架空输电线路走廊用地的困难，地下高压电缆输电发展迅速（由220、275 、345千伏发展到70年代的400、500千伏电缆线路）；同时，为减少变电所占地面积和保护城市环境,全封闭气体绝缘组合电器(GIS)得到越来越广泛的应用。这些都提出许多高电压技术的新问题。内容·电力系统过电压及其限制研究电力系统中各种过电压，以便合理确定其绝缘水平是高电压技术的重要内容。电力系统的过电压包括雷电过电压（又称大气过电压、外部过电压）和内部过电压。其中雷电过电压由雷云直接或间接对变电所或输电线路(避雷线、杆塔或导线)放电造成。一般雷电过电压幅值较高,超过系统的额定工作电压,但作用时间较短,波头时间大多数为1.5～2微秒，平均波长时间为30微秒，大于50微秒的很少。雷击除了会威胁输电线路和电工设备的绝缘外，还会危害高建筑物、通信线路、天线、飞机、船舶、油库等设备的安全。因此，这些方面的防雷也属于高电压技术的研究对象。电力系统内部过电压是因正常操作或故障等原因使电磁状态发生变化，引起电磁能量振荡而产生的。其中衰减较快、持续时间较短的称为操作过电压；无阻尼或弱阻尼、持续时间长的称为暂态过电压。对110～220千伏电力系统，内部过电压水平一般取3倍最大工作电压；对330～500千伏电力系统，需要采取一些限制措施，取2～2.5倍。对特高压电力系统，进一步限制内部过电压具有巨大的经济价值，从前景来看限制到 1.5～1.8倍最大工作电压是完全可能的。·高电压绝缘特性研究高压电工设备的绝缘应能承受各种高电压的作用，包括交流和直
高电压绝缘技术
在气体间隙中形成一条导电性很高的通道，气体失去了绝缘能力，气体这种由绝缘状态突变为良好导电状态的过程，称为击穿。反之，就可以取得绝缘的效果。 2、液体介质的击穿 对液体的击穿可分为两种情况。对于纯净的介质，其击穿强度很高。在高电场下发生击穿的机理有各种理论，主要分为电击穿理论和气泡击穿理论，前者以液体分子由电子碰撞而发生游离为前提条件，后者则认为液体分子由电子碰撞而发生气泡，或在电场作用下因其他原因发生气泡，由气泡内气体放电而引起液体介质的热击穿。 3、固体介质的击穿 固体介质的击穿电压与外施电压作用长短有密切关系，其击穿电压随电压作用时间的缩短而迅速上升到其上限——固有击穿电压。固体介质一旦击穿后，便丧失了绝缘性能，有了固有导电通道，即使去掉外施电压，也不像气体、液体介质那样能自己恢复绝缘性能，固体介质这类绝缘称为非自恢复绝缘。 固体介质的击穿可分为电击穿、热击穿、电化学击穿。 （1）电击穿 在强电场作用下，介质内的少量自由电子得到加速，产生游离碰撞，使介质中带电质点数目增多，导致击穿，这种击穿称为电击穿。其特点是：击穿过程极短，为10-6~10-8s；击穿电压高，介质温度不高；击穿场强与电场均匀程度关系密切，与周围环境温度无关。（2）热击穿 当固体介质受到电压作用时，由于介质中发生损耗引起发热。当单位时间内介质发出的热量大于发散的热量时，介质的温度升高。而介质具有负的温度系数，这就使电流进一步增大，损耗发热也随之增大，最后温度过高导致绝缘性能完全丧失，介质即被击穿。这种与热过程相关的击穿称为热击穿当绝缘原来存在局部缺陷时，则该出损耗增大，温度升高，击穿就易发生在这种绝缘局部弱点出。热击穿的特点是：击穿与环境有关，与电压作用时间有关，与电源频率有关，还与周围媒介的热导、散热条件及介质本身导热系数、损耗、厚度等有关。击穿需要较长时间，击穿电压较低。 （3）电化学击穿 电气设备在运行了很长时间后（数十小时甚至数年），运行中绝缘受到电、热、化学、机械力作用，绝缘性能逐渐变坏，这一过程是不可逆的，称此过程为老化。使介质发生老化的原因是：局部过热高电压下由于电极边缘、电极和绝缘接触处的气隙或者绝缘内部存在的气泡等处发生局部放电，放电过程中形成的氧化氮、臭氧对绝缘产生腐蚀作用；同时，游离产生的带电质点也将碰撞绝缘，造成破坏作用，这种作用对有机绝缘材料（如纸、布、漆、油等）特别严重；局部放电产生时，由于热的作用还会使局部电导和损耗增加，甚至引起局部烧焦现象；或介质不均匀及电场边缘场强集中引起局部过电压。以上过程可能同时作用于介质，导致绝缘性能下降，以致绝缘在工作电压下或短时过电压下发生击穿，称此击穿为电化学击穿。 四、绝缘试验 电气设备必须在长年使用中保持高度的可靠性，为此必须对设备按设计的规格进行各种试验。在制造厂有：对所用的原料的试验，制造过程的中间试验，产品定型及出厂试验；在使用场合有：安装后的交接试验，使用中的维护运行安全而进行的绝缘预防性试验等。通过试验，掌握电气设备绝缘情况，可保证产品质量或及早发现其缺陷，从而进行相应的维护与检修，以保证设备的正常运行。 绝缘试验可分为绝缘特性试验和绝缘耐压试验两大类：第一类绝缘特性试验或称非破坏性试验，是指在较低的电压下或是用其他不会损伤绝缘的办法，来测量绝缘的特性，从而判断绝缘内部有无缺陷。第二类是绝缘耐压试验或称破坏性试验，这类试验对绝缘设备的考验
浅谈我国高电压与绝缘技术发展现状及未来趋势
浅谈我国高电压与绝缘技术发展现状及未来趋势 【摘要】随着工业和社会的不断发展，对电力的需要量不断增加，对供电质量和水平提出了更高的要求。高压与绝缘技术是电力技术的重要组成部分，在电力输送中发挥着非常重要的作用，一旦在技术的应用过程中出现了问题，就有可能造成非常大的损失。为此，本文对我国高压电与绝缘技术发展现状及未来趋势进行探讨，希望对促进我国电力事业新时期的发展，可以起到有利的作用。 【关键词】高电压；绝缘技术；未来趋势 一、前言 高压电和绝缘技术是电工学科的重要组成部分，其历经一百年左右的发展，技术已经较为成熟，并逐渐发展成一门独立的学科。随着信息技术的发展，该技术也重新焕发了生命力，各种新技术不断产生，在各个领域中的应用越来越多，有效提高了我国电力系统的输电容量。由于当前电力形势不断紧张，对高压和绝缘技术提出了更高的要求，还需要持续加大在相关方面的技术研究，突破目前技术的局限性，进一步发挥自身的作用。 二、高压电与绝缘技术的发展现状与主要问题 随着电力系统的不断发展，高压与绝缘技术已经成为电力线路铺设和使用过程中的重要技術，我国对该技术的研究和发展也非常重视，已经专门建设了多个试验基地，相关技术研究人员的数量也在不断增加，在某些领域中的研究成果已经可以与世界先进水平看齐，为电力事业的发展做出了突出的贡献。 虽然高压电和绝缘技术已经取得了不错的成绩，但和世界上的一些发达国家相比，我们的总体技术水平还比较落后，在高压电绝缘技术的发展过程中，缺乏一些眼界开阔的见解，在理
论上也不能及时进行创新，技术发展的创新工作还远远不够。造成该结果的原因是多元的，我国的一些科研机构在研究过程中，往往都比较倾向先进国家的一些现有理论，缺乏在理论上的突破和创新。我们在今后的发展过程中，应该重视这些问题，采取针对性的方法进行克服。 三、对高压电和绝缘技术所选材料的概述 我国电力事业发展得较早，在绝缘材料的研制上已经有了一定的经验。在铺设高压绝缘系统时，往往采用的是GIS出线套管和一些电工陶瓷产品。这些陶瓷材料对环境的耐受能力较强，机械性能也较为优异，是一种比较理想的高压绝缘材料。但由于我国一些地区的海拔较高、地震频发、板块运动剧烈，电工陶瓷在使用的过程中损坏率较高，已经不能满足新时期供电的要求。 电工陶瓷具有一定的亲水性，如果在沿海地区或者污染比较严重的地区进行使用，其污秽往往会较多，很容易导致其绝缘度的下降，容易发生各种放电事故。为了有效避免这些问题的发生，我国相关研究人员开发出了一种新型绝缘材料，如硅橡胶、乙丙橡胶等，这些材料的电气性能更加稳定，对水也具有较好的排斥作用，目前改良的硅橡胶材料在我国电力系统中的应用越来越多。 四、高压绝缘技术的绝缘诊断技术及发展趋势 在实际的工作过程中，我国对高压电中一些电气设备采用的绝缘诊断项目主要包括三个，检验直流泄漏电流、设备电阻性能以及检验直流耐压性能。在电气行业，很多大型设备需要依靠环境，同时也容易受到环境的各种影响，需要及时开展各种绝缘诊断工作，才能保证电力输送设备的安全，提高电力输送的质量。在电气设备的日常检修过程中，我们要采取认真负责的态度，不能疏忽任何细节，否则很容易给事故的发生造成隐患。为了有效保证电气设备运行的安全，做一些绝缘板聚合度检验、变压器油中水分含量的检验是十分有必要的。电力
231136 北交《高电压与绝缘技术》在线作业一 15秋答案解析
北交《高电压与绝缘技术》在线作业一 一、单选题（共 10 道试题，共 30 分。） 1. 电场分布越均匀，气隙的平均击穿场强（） . 越高 . 越低 . 相同 . 不确定 正确答案： 2. 变压器励磁涌流可达变压器额定电流的（） . 6-8倍 . 3-4倍 . 9-10倍 正确答案： 3. 变电所直击雷防护的主要装置是（） . 避雷针 . 避雷线 . 避雷器 . 消弧线圈 正确答案： 4. 常用的电介质中，相对介电常数值最大的是（） . 空气 . 变压器油 . 绝缘纸 . 水 正确答案： 5. 220kV线路杆塔避雷线为双根时，其保护角度为（）. 30° . 40° . 50° . 不宜大于20° 正确答案： 6. SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是（）. 无色无味性 . 不燃性 . 无腐蚀性 . 电负性 正确答案：
7. 不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将（）. 远大于1 . 远小于1 . 约等于1 . 不易确定 正确答案： 8. 电介质在受潮或受污染后，其相对介电常数将（） . 变大 . 变小 . 不变 . 不确定 正确答案： 9. 不对称短路引起的非故障相电压升高属于（） . 操作过电压 . 工频过电压 . 谐振过电压 . 大气过电压 正确答案： 10. 电晕放电是一种（） . 自持放电 . 非自持放电 . 电弧放电 . 均匀场中放电 正确答案： 北交《高电压与绝缘技术》在线作业一 二、多选题（共 10 道试题，共 40 分。） 1. 下面那些属于憎水性介质（） . 石蜡 . 聚四氟乙烯 . 硅有机物 . 玻璃 正确答案： 2. 变压器内部固体绝缘的老化形式有（） . 电老化 . 热老化
高电压外绝缘小论文
班级：姓名：学号：成绩： 题目：高电压外绝缘 1.问题综述： 外绝缘是指所有暴露于环境中需要绝缘的部分，而高电压的外绝缘包括户外绝缘和户内绝缘两个方面。因为户外风晒雨淋、环境恶劣，故户外绝缘面临的问题和困难要比户内绝缘多而复杂。 （1）户外绝缘面临的主要问题 户外绝缘是指对暴露于户外环境中的电气设备进行的绝缘，户外绝缘面临的主要问题有：①电力系统因正常或故障因素产生的过电压问题； ②产生的雷击过电压问题； ③因潮湿的电气设备表面有污物在工作电压下会产生污闪问题； ④暴露雨中的电气设备或因电气设备潮湿在工作电压下产生的露闪问题； ⑤电气设备在长期运行情况下，绝缘材料可产生一定的老化问题等。 （2）户内绝缘面临的主要问题 户内绝缘相对户外绝缘产生的问题较少，这是由于受到了避雷设备的保护， 不会产生雷击过电压的问题；再者由于房屋屏障的保护，故不会产生雨中闪络的相关问题，且很少出现绝缘材料老化的问题。那么，户内绝缘面临的主要问题有： ①因操作因素产生的过电压问题； ②因电气设备表面存有污物产生的污闪问题； ③电气设备潮湿产生的露闪问题。 2.措施方案： （1）针对高压电有机外绝缘老化 大家都知道，把有机材料用于高电压外绝缘，产生老化是不可避免的。高电压有机外绝缘产生的老化，有以下几个方面的因素：例如寒暑温差差异、经常性的日晒雨淋、因放电产生的臭氧致使的老化、局部电晕导致的老化、长期的机械应力产生的老化、局部电火花导致的老化等，以及上述各种老化因素不同程度叠加后产生更为严重的老化。因此，进行研究不同的老化因素以及各种老化因素不同程度叠加组合情况分析，旨在为取得更好的改进材料的性能，缩短新材料试验的时间，更好的应用于高电压外绝缘，减少或缩短老化的程度与时间，这对研究老化具有重要的意义。 （2）针对有机外绝缘产品需要的原料质量 为解决高电压有机外绝缘产生的这些问题，也是难度很大的。为此，国内各生产有机外绝缘产品的原料厂家及原料生产商要保证其质量、稳定性等，这是关系到高电压有机外绝缘广泛应用是否成功的重要因素之一。 （3）针对有机外绝缘产品承载的相关性能 针对有机外绝缘产品承载的相关性能问题，也要进行更多的深入的研究。 3.结果与分析： 本文通过对高电压与绝缘技术研究进展的浅谈，我们已经意识到这种技术对我国电力系统快速发展的重要作用。高电压与绝缘技术在21世纪得到了较大的发展，产生的新方法、新技术必将在高电压与绝缘技术方面得到广泛应用，促使高电压与绝缘技术快速发展。高电压与绝缘技术的快速发展，最终将促进我国电力系统的快速发展。