高电压技术习题与答案.(DOC)
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，
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(e as -1)=1。
22)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成负离子。电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极，但由于其运动速度较慢，所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷，而在其后则是非常分散的负空间电荷。负空间电荷由于浓度小，对外电场的影响不大，而正空间电荷将使电场畸变。棒极附近的电场得到增强，因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电。
23)影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？
答∶（1）电场分布情况和作用电压波形的影响
（2）电介质材料的影响
（3）气体条件的影响
（4）雨水的影响
24)某距离4m 的棒-极间隙。在夏季某日干球温度C t 03=干，湿球温度C t 25=湿，气压kPa 8.99b =的
大气条件下，问其正极性50%操作冲击击穿电压夏50U 为多少kV ?（空气相对密度95.0=δ）
答∶查《高电压工程》52页图2-24曲线4可知，距离为4m 的棒-极间隙，其标准参考大气条件下的正极性50%操作冲击击穿电压标准50U =1300kV
查《高电压工程》65页图3-2可得空气绝对湿度3/20m g h =。从而,21/=δh 再由图3-1求得
参数1.1=K 。求得参数K L U g b δ1500?==1300/（500×4×0.95×1.1）=0.62，于是由图3-3得指数
34.0==W m 。
空气密度校正因数9827.095.034.01===m K δ
湿度校正因数033.11.134.02===W K K
所以在这种大气条件下，距离为4m 的棒-极间隙的正极性50%操作冲击击穿电压为
kV K K U 1320033.19827.01300U 215050=??=??=标准夏
25)某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m 的高原地区的35kV 变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min 工频耐受电压试验时，其试验电压应为多少kV ？
答∶查《高电压工程》附录A 中的表A-2，亦即GB311.1-1997的规定可知，35kV 母线支柱绝
缘子的1min 干工频耐受电压应为100kV ，则可算出制造厂在平原地区进行出厂1min 干工频耐受电压试验时，其耐受电压U 应为
kV H U U K U a 1541045001.1100101.14400=?-=?-==--
第二章 气体介质的电气强度
一、选择题
1)SF 6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
2)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%
3)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
4)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
5)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
二、填空题
6) 我国国家标准规定的标准操作冲击波形成__250/2500____s μ。
7) 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。
8) 下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段： 先导 、 主放电 、 余光 。
9) 调整电场的方法：___增大___电极曲率半径、改善电极边缘、使电极具有最佳外形
三、计算问答题
10) 保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？为什么？
答∶保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。这样，当有一过电压作用于两
设备时，总是保护设备先击穿，进而限制了过电压幅值，保护了被保护设备
11)某1000kV 工频试验变压器，套管顶部为球形电极，球心距离四周墙壁均约5m ，问球电极直径至少要多大才能保证在标准参考大气条件下，当变压器升压到1000kV 额定电压时，球电极不发生电晕放电？
答∶此球形电极与四周墙壁大致等距离，可按照上述的同心球电极结构来考虑。变压器的球
电极为同心球的内电极，四周墙壁为同心球的外电极。
按题意须保证点要求升压到1000kV （有效值）时，球电极表面最大场强max E 小于球电极的电
晕起始场强0E ，即保证
)/11(24)(δδr r R r RU +<-
将U=1414V 峰值，R=500cm ，1=δ代入此不等式，算得r=60cm 时球电极表面最大场强
max E =26.7kV/cm ，小于同心球内电极的电晕起始场强0E =27.1 kV/cm 。球电极的起始电晕电压c U =1012kV ＞1000kV 。
因此，在这种距离四周墙壁仅5m 的空间尺寸下，球电极的直径应达120cm 才能保证当变压
器升压到1000kV 额定电压时球电极不发生电晕放电。
12) 一些卤族元素化合物（如SF 6）具有高电气强度的原因是什么？
答∶（1）由于含有卤族元素，这些气体具有很强的电负性，气体分子容易和电子结合成为负离子，从而削弱了电子的碰撞电离能力，同时又加强了复合过程。
（2）这些气体的分子量都比较大，分子直径较大，使得电子在其中的自由行程缩短，不易积聚能量，从而减少了碰撞电离的能力。
（3）电子在和这些气体的分子相遇时，还易引起分子发生极化等过程，增加能量损失，从而减弱碰撞电离的能力。
第三章 液体和固体介质的电气特性
一、选择题
1) 电介质按极性强弱分类，在下面的介质中，弱极性电介质有___ A,B,C,D,E,F ___，中性电介质
有__ I ____，强极性电介质有___ H,G ___。
A.H 2
B.N 2
C.O 2
D.CO 2
E.CH 4
F.空气
G .水 H.酒精 I.变压器油 J.蓖麻油
2) 按照国家标准GB11021-1989“电气绝缘的耐热性评定和分级”将各种电工绝缘材料耐热程度
划分等级，以确定各级绝缘材料的最高持续工作温度。其中A 级绝缘材料的最高持续温度是__ B __，F 级绝缘材料的最高持续温度是___ E ___。
A.90
B.105 C .120 D.130 E. 155 F.180
二、填空题3、
3) 影响液体电介质击穿电压的因素有__杂质__、__温度__、__电压作用时间__、__电场均匀程度
__、__压力__。
4) 固体介质的击穿形势有__电击穿__、__热击穿__、__电化学击穿__。
5)电介质是指__能在其中建立静电场的物质__，根据化学结构可以将其分成__非极性（弱极性）电介质___、__偶极性电介质___、__离子性电介质__。
6) 电介质极化的基本形式有__电子位移极化 ____、___离子位移极化___、___转向极化___、___
介质界面极化___、__空间电荷极化____。
7)介质损失角正切的计算公式是__C R I I /tan =δ _____，δtan 表示__交流下的介质损耗____。 一般来说，标准电容器采用__气体____绝缘，电力电容器采用___油纸___绝缘，为什么？
气体电介质的相对介电常数接近1，极化率极小，气体电介质的损耗就是电导损耗，当电场强度小于使气体分子电离所需要值时，气体介质损耗很小，所以标准电容器采用气体绝缘。
而电力电容器采用油纸绝缘是因为油纸绝缘具有优良的电气性能，干纸和纯油组合后，油填充了纸中薄弱点的空气隙，纸在油中又起了屏障作用，使总体的耐电强度提高很多。
8)两个标准油杯，一个是含杂质较多的油；另一个是含杂质较少的油，试问：（1）当施加工频电压
（2）当施加雷电冲击电压时，两杯油击穿电压__差别很小____，时，两杯油击穿电压__差别很大___。
是因为__冲击击穿电压作用时间太短，杂质来不及形成桥____。
9)纤维等杂质对极不均匀电场下变压器的击穿电压影响较小，这是因为__不均匀场强处扰动大，杂
质不易形成桥____。
10)介质热老化的程度主要是由__温度__和__介质经受热作用时间___来决定的。
11)转向极化程度与电源频率和温度有关，随着频率的增加，极化率__减小____，随着温度的增加，
极化程度__先增加后减小____。
12)纯净液体介质的击穿理论分为___电子碰撞电离理论___和___气泡击穿理论____。
13)影响固体介质击穿电压的主要因素有_电压作用时间__、__电场均匀程度_、__温度__、__累积
效应_、_受潮程度_。
三、计算问答题
14)测量绝缘材料的泄漏电流为什么用直流电压而不用交流电压？
答：因为直流电压作用下的介质损失仅有漏导损失，而交流作用下的介质损失不仅有漏导损失还有极化损失。所以在直流电压下，更容易测量出泄漏电流。
第四章电气设备绝缘预防性试验
一、选择题
1)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
二、填空题
2)根据绝缘特征的诊断规则的不同，可将诊断方法可以分为___逻辑诊断___、___模糊诊断___、
___统计诊断___。
3)当绝缘良好时，稳定的绝缘值___较高___，吸收过程相对___较慢____；绝缘不良或受潮时，
稳定的绝缘电阻值__较低____，吸收过程相对___较快___。
4)测量泄漏电流的方法有___微安表直读法___和___光电法____。其中___光电法___测量泄漏电
流更好，因为___安全，可靠，准确度高___。
5)目前实用的局部放电测量的方法，使用得最多的测量方法是__绝缘油的气相色谱分析__、__
超声波探测法__、__脉冲电流法__。
称为___视在放电量___，是指__三电容模型里总电容上的放电量____。
6)在局部放电测量中，q
7)用阻抗法进行局部放电测量，阻抗Z的位置很重要，根据Z位置不同，可以分为__串联法____
和___并联法___。如果试样电容很大的话，这里应该使用__并联法___，因为__防止试样上很大的放电电流通过阻抗Z___。
8)在对电力设备绝缘进行高电压耐压试验时，所采用的电压波形有_直流_、_交流_、_雷电过电
压__、__操作冲击波__。
8、
三、计算问答题
9)正接法和反接法西林电桥各应用在什么条件下？
答：正接法一般应用于实验室内的测试材料及小设备，实现样品的对地绝缘。
实际上，绝大多数电气设备的金属外壳是直接放在接地底座上的，换句话说，就是试品的一极是固定接地的，这时就要用反接法。
10) 如图所示，介质的三电容模型，试推导说明视在放电电荷量q 与介质中真实放电电荷q r 之间
的关系,要求写出推导过程。
（过程略） )/(b g b r C C C q q +??=?
第五章 绝缘的高压试验
一、选择题
1)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IE
C 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
2) 交流峰值电压表的类型有：ABC
A 电容电流整流测量电压峰值
B 整流的充电电压测量电压峰值
C 有源数字式峰值电压表
D 无源数字式峰值电压表
3) 关于以下对测量不确定度的要求，说法正确的是：A
A 对交流电压的测量，有效值的总不确定度应在±3％范围内
B 对直流电压的测量，一般要求测量系统测量试验电压算术平均值的测量总不确定度应不超过±4％
C 测量直流电压的纹波幅值时，要求其总不确定度不超过±8％的纹波幅值
D 测量直流电压的纹波幅值时，要求其总不确定度不超过±2％的直流电压平均值。
4) 构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击电容C1，负荷电容C2，波头电阻R1和波尾电阻
R2，为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压，应使___ B ___。
A ．C1＞＞C2、R1＞＞R2
B ．C1＞＞C2、R1＜＜R2
C ．C1＜＜C2、R1＞＞R2
D ．C1＜＜C2、R1＜＜R2
5) 用球隙测量交直流电压时，关于串接保护电阻的说法，下面哪些是对的？B
A 球隙必须串有很大阻值的保护电阻
B 串接电阻越大越好
C 一般规定串联的电阻不超过500Ω
D 冲击放电时间很短，不需要保护球面。 6)
电容分压器的低压臂的合理结构是___ ACD ___。 A 低压臂电容的内电感必须很小 B 应该用同轴插头，插入低压臂的屏蔽箱 C 电缆输入端应尽可能靠近电容C 2的两极。 D abc 环路线应该比较长 7) 标准规定的认可的冲击电压测量系统的要求是：ABC
A 测量冲击全波峰值的总不确定度为±5％范围内
B 当截断时间s T s c μμ25.0<≤时，测量冲击截波的总不确定度在±5％范围内
C 当截断时间s T c μ2≥时，测量冲击电压截波的总不确定度在±4％范围内
D 测量冲击波形时间参数的总不确定度在±15％范围内
8)
光电测量系统有哪几种调制方式：ABCD
A 幅度－光强度调制（AM －IM ）
B 调频－光强度调制（FM －IM ）
C 数字脉冲调制
D 利用光电效应
二、填空题
9) 交流高电压试验设备主要是指__高电压试验变压器____。
试验变压器的体积和重量都随其额定电压值的增加而急剧增加，试验变压器的额定容量P n 应按
__n s n U I P ≥____来选择。
10) 在电压很高时，常采用几个变压器串联的方法，几台试验变压器串联的意思是_使几台变压器
高压绕组的电压相叠加_____。
11) 如果串级数为n ，串级变压器整套设备的装置总容量W 装为___2)1(+n n W ___，随着串级数的
增加，装置的利用率明显下降，一般串级数n ≤__3～4____。
12) 串级数为4级试的串级试验变压器的利用率η为___%101.0202)1n 2===+=n W W （＝装试η___。
13) 试验变压器容性试品上的电压的电压升高，分为___稳态性的电压升高___和__瞬态性的电压升
高____。
14) 利用高压实验变压器产生操作冲击波，而不用冲击电压发生器来产生冲击波，是因为__冲击电
压发生器产生长波前操作波时效率低，而且火花间隙中容易出现熄弧现象____。
15) 电力系统外绝缘的冲击高压试验通常可以采样15次冲击法，即是__被试品施加正、负极性冲
击全波试验电压各15次，相邻两次冲击时间间隔应不小于1min ____。
16) 用高压静电电压表测量稳态高电压的优点是___吸收功率极小___；缺点是__外界电场对表的影
响严重，不宜用于有风的环境____。
17) 冲击电压发生器的原理是___电容器并联充电___。
在冲击电压发生器的等效电路中，若考虑回路电感效应，为获得非振荡冲击波的条件是_____串联放电____
20、研究雷闪电流对绝缘材料和结构以及防雷装置的热能或电动力的破坏作用。
21、分流器和罗戈夫斯基线圈
23、球面的尘污和球隙间空气游离不充分。
18)
冲击电流的试验设备的功用是___]/(/[22121C C C C L R +≥___。 19)
测量冲击大电流的仪器有______和______。 20)
实验室测量冲击高电压的方法有__球隙法，分压器－峰值电压表法，分压器－示波器法，光电测量法____。 21)
影响球隙测量电压的可靠性的因素有______和______。 22)
常用的冲击电压分压器有__电阻分压器、电容分压器、串联阻容分压器、微分积分系统____。 23)
为了补偿分压器的对地电容，在分压器的高压端安装一个圆伞形___屏蔽环___。
三、计算问答题
24) 一台测工频高电压的电阻分压器，额定电压为100kV （有效值），阻值为4M Ω，对地杂散电
容为1000pF ，求由杂散电容引起的峰值和相位测量误差，以及在额定测量电压下热耗的功率值。
25) 压充电标准电容器有什么功用？
26) 高压直流分压器的选择原则是什么？
27) 35kV 电力变压器，在大气条件为 ℃时做工频耐压试验，应选用球隙的
球极直径为多大？球隙距离为多少？怎样选择试验变压器的额定电压和额定容量？设一被试品的电容量为4000pF ，所加的试验电压有效值为400kV ，试求进行这一工频耐压试验时流过试品的电流和该试验变压器的输出功率。
三、计算问答题
26、 解：幅值误差
9912.0]180/)1010001045014.32[(1180/)[(1212621=??????-=-≈-e C R A ω 相角误差
82.11)6/arctan(
1=≈e C R ωθ 热耗的功率值 W R U P 2500
104/)10100(/6232=??== 27、由于气体介质基本上无损耗，接近于理想介质，所以由它构成的电容器的电容量不受作用电压的影响，准确而稳定。这种电容器有良好的屏蔽，有无晕的电极，电容值不受周围环境的影响。
28、国际电工委员会规定1I 不低于0.5mA 。一般1I 选择在0.5mA ～2mA 之间。
29、根据《规程》，35kV 电力变压器的试验电压为 因为电力变压器的绝缘性能基本上不受周围大气条件的影响，所以保护球隙的实际放电电压应为 若取 也就是说，球隙的实际放电电压等于106.9kV(最大值）。因为球隙的放电电压与球极直径和球隙距离之间关系是在标准大气状态下得到的，所以应当把实际放电电压换算到标准大气状态下的放电电压U0
即 查球隙的工频放电电压表，若选取球极直径为10cm ，则球隙距离为4cm 时，在标准大气状态下的放电电压为105kV(最大值）。而在试验大气状态下的放电电压为
30、试验变压器高压侧电流和额定容量都主要取决于被试品的电容。
Pa 1005.15?=P 27t =)
(96.2001023
2kVA fCU P =?=-π)
(10024.54001040005021024123A fCU I ---?=????=?=ππ，最大值）kV (2.1061053001050289.0'0=??=U 最大值）,kV (7.1059.1061050
289.0272730=??+=U 最大值）
,kV (9.10627205.105.10=??==s U U s U U )15.1~05.1(0=)
kV (72%8585=?=s U
31、利用气体放电测量交流高电压，例如静电电压表；利用静电力测量交流高电压，例如静电电压表；利用整流电容电流测量交流高电压，例如峰值电压表；利用整流充电电压测量交流高电压，例如峰值电压表。
32、
33、解：s C C C C R R T f d f μ2.1)/()(24.32121=++=
s C C R R T t d t μ50))((693.021=++=
nF C 201=
nF C 22= 解得 R f ＝103Ω
R t =3179.5Ω
34、第一类：电流从零值以较短的时间上升到峰值，然后以近似指数规律或强阻尼正弦波形下降到零。第二类冲击电流波形近似为方波。
35、第一类波形，中国和IEC 标准规定了4种该类冲击波，即1μs/20μs ，4μs/10μs,8μs/20μs 和30μs/80μs 冲击电流波。第二类规定的冲击电流波形峰值持续时间规定为500μs ，1000μs ，2000μs ，或者2000μs 与3200μs 之间。
36、由一组高压大电容量的电容器，先通过直流高压并联充电，充电时间为几十秒到几分；然后通过触发球隙的击穿，并联地对试品放电，从而在试品上流过冲击大电流。
37、球隙的冲击放电电压是有分散性的，球隙的50％放电电压是指在此电压作用下，相应的球间隙距离的放电概率为50％
38、标准规定：对于认可的冲击电压测量系统，在测量波前时间为T f 的雷电标准冲击电压时，它的过冲β和部分阶跃响应时间T α 与T f 的比值，应处在图9-13中的剖面线所划的范围以内。测
量波前截断波时，除了要满足这一要求外，还规定了实验阶跃响应时间T N 和部分响应时间T α应满足另一附加要求。即c N c T T T T 03.003.0≤≤-α。当考虑测量雷电冲击电压时，要求它的部分响应时间ns T 30≤α，而且实验响应时间ns T N 15≤。当考虑测量雷电冲击电压波前截波时，要求ns T 20≤α，而ns T N 10≤。
39、测量用的射频同轴电缆外皮中通过的瞬态电流引起的干扰，间隙放电时产生的空间电磁辐射，仪器电源线引入的干扰
40、改善接地回线；实验室采用全屏蔽；专为应用于高压测试中的通用数字示波器及其附属设备
建一小屏蔽室或屏蔽盒；分压器应置于紧靠集中接地极的地点，并以最短的连线相接；由分压器到测量仪器敷设宽度较大的金属板或金属带作为接地连线；测量电缆采取两端匹配的接线方式；测量电缆长度应尽可能短；采用双屏蔽同轴电缆，或在单屏蔽同轴电缆外再套一金属管，甚至在双屏蔽同轴电缆外再套金属管；在测量电缆上加设共模抑制器；提高传递信号环节的信噪比。
41、 答：第一个半波持续的时间取决于铁心饱和出现的时刻，也就是取决于饱和磁通量和初始磁
通量的差值。理论上说，做了第一次操作波试验后，铁心上会留下同向剩磁，在做第二次同极性操作波试验时，波长会有所缩短。
42、答：电路的U δ随级数n 的平方倍关系上升，U ?随n 的立方倍关系上升。当级数n 超过一定
值时，再增加n 也无助于输出电压的增加，而元件数量和整个结构高度去会随n 而正比上升。
28)
29)
高压实验室中被用来测量交流高电压的方法常用的有几种？
30)在说明多极冲击电压发生器动作原理时，为什么必须强调装置对地杂散电容所起的作用？
31)某冲击电压发生器的等效电路如图8-13所示。已知C1为20nF，C2为2nF，阻尼电阻R d为100
Ω,若要获得标准雷电冲击波形，设暂不计L的影响，请用近似公式计算R f,R t。
32)冲击电流波形有哪两类？
因为对地杂散电容引起容易高频振荡，产生冲击过电压。
33)对两类冲击波，中国和IEC标准怎么规定的？
34)简述冲击电流发生器的基本原理。
35)名词解释：50％放电电压
36)简述对冲击电压测量系统响应特性的要求。
37)测量高电压的弱电仪器常受一些电磁干扰，干扰来源主要有哪些？
38)简述高电压试验时的抗干扰措施。
39)利用试验变压器产生操作冲击电压波以及电力变压器进行感应操作冲击电压波试验时，为什么
波长时间T Z与铁心中的起始磁通量0φ和铁心的饱和磁通量sφ相关？
40)串级倍压直流高压装置的串级数受到什么因素的制约？
第六章输电线路和绕组中的波过程
一、选择题
1)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
2)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
3)减少绝缘介质的介电常数可以______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
二、填空题
4)电磁波沿架空线路的传播速度为______。
5)传输线路的波阻抗与______和______有关，与线路长度无关。
6)在末端开路的情况下，波发生反射后，导线上的电压会______。
7)波传输时，发生衰减的主要原因是______、______、______。
8)Z1、Z2两不同波阻抗的长线相连于A点，行波在A点将发生折射与反射，反射系数的β取值
范围为______。
三、计算问答题
9)简述波传播过程的反射和折射。
10)波阻抗与集中参数电阻本质上有什么不同？
11)彼得逊法则的内容、应用和需注意的地方。
第七章雷电放电及防雷保护装置
第八章电力系统防雷保护
一、选择题
1)根据我国有关标准，220kV线路的绕击耐雷水平是______。
A．12kA B．16kA C．80kA D.120kA
2)避雷器到变压器的最大允许距离______。
A．随变压器多次截波耐压值与避雷器残压的差值增大而增大
B．随变压器冲击全波耐压值与避雷器冲击放电电压的差值增大而增大
C．随来波陡度增大而增大
D．随来波幅值增大而增大
3)对于500kV线路，一半悬挂的瓷绝缘子片数为______。
A．24 B．26 C．28 D.30
4)接地装置按工作特点可分为工作接地、保护接地和防雷接地。保护接地的电阻值对高压设备
约为______
A．0.5～5ΩB．1～10ΩC．10～100ΩD小于1Ω
5)在放电厂和变电站中，对直击雷的保护通常采用哪几种方式？
A．避雷针
B．避雷线
C．并联电容器
D．接地装置
二、填空题
6) 落雷密度是指______。
7) 雷电波的波头范围一般在______到______范围内，在我国防雷设计中，通常建议采用______
长度的雷电流波头长度。
8) 埋入地中的金属接地体称为接地装置，其作用是______。
9) 中等雷电活动地区是指该地区一年中听到雷闪放电的天数Td 范围为______。
10) 对于500kV 的高压输电线路，避雷线的保护角 一般不大于______。
11) 输电线路防雷性能的优劣，工程上主要用______和______两个指标来衡量。
12) GIS 的绝缘水平主要取决于______。
13) 降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止______的有效措施。
14) 避雷针加设在配电装置构架上时，避雷针与主接地网的地下连接点到变压器接地线与主接地
网的地下连接点之间的距离不得小于______m 。
15) 我国35~220kV 电网的电气设备绝缘水平是以避雷器______kA 下的残压作为绝缘配合的设计
依据。
三、计算问答题
16) 防雷的基本措施有哪些？请简要说明。
17) 电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是什么?
18) 感应过电压是怎么产生的？请介绍简单的计算公式。
19) 简述避雷针的保护原理和单根保护范围的计算。
第九章 内部过电压
第十章 电力系统绝缘配合
一、选择题
1) 空载线路合闸的时候，可能产生的最大过电压为______。
A ．1.5m E
B ．2m E
C ．3m E D.4m E
2) 在110kV ～220kV 系统中，为绝缘配合许可的相对地操作过电压的倍数为______。
A ．4.0倍
B ．3.5倍
C ．3.0倍 D2.75倍
3) 空载线路合闸过电压的影响因素有______。
A ．合闸相位
B ．线路损耗
C ．线路上残压的变化
D ．单相自动重合闸
4) 以下属于操作过电压的是______。
A ．工频电压升高
B ．电弧接地过电压
C ．变电所侵入波过电压
D ．铁磁谐振过电压
二、填空题
5) 在中性点非直接接地系统中，主要的操作过电压是______。
6) 对于220kV 及以下系统，通常设备的绝缘结构设计允许承受可能出现的______倍的操作
过电压。
7) 三相断路器合闸时总存在一定程度的不同期，而这将加大过电压幅值，因而在超高压系统
中多采用______。
8)要想避免切空线过电压，最根本的措施就是要______。
9)目前切空变过电压的主要限制措施是采用______。
10)工频耐受电压的确定，通常是通过比较______和______的等值工频耐受电压来完成的。
11)在污秽地区或操作过电压被限制到较低数值的情况下，线路绝缘水平主要由______来决
定。
12)设变压器的激磁电感和对地杂散电容为100mH和1000pF，则当切除该空载变压器时，设
在电压为l00kV、电流为10A时切断，则变压器上可能承受的最高电压为______。
三、计算问答题
13)简述电力系统中操作过电压的种类及其产生过程。
14)试说明电力系统中限制操作过电压的措施。
15)为什么在断路器的主触头上并联电阻有利于限制切除空载长线时的过电压？
16)简述绝缘配合的原则和基本方法。
第六章输电线路和绕组中的波过程
一、选择题
1、A
2、C
3、B
二、填空题
10m/s
4、3×8
5、单位长度电感0L和电容0C
6、提高一倍
7、导线电阻和线路对地电导大地电阻和地中电流等值深度的影响冲击电晕的影响
8、－1≤β≤1
三、计算问答题
9、当波沿传输线路传播，遇到线路参数发生突变，即有波阻抗发生突变的节点时，会在波阻抗发生突变的节点上产生折射与反射。
10、（1）波阻抗表示同一方向的电压波与电流波的比值，电磁波通过波阻抗为Z的导线时，能量以电能、磁能的方式储存在周围介质中，而不是被消耗掉。（2）若导线上前行波与反行波同时存在时，则导线上总电压与总电流的比值不再等于波阻抗（3）波阻抗Z的数值只取决于导线单位长度的电感和电容，与线路长度无关。（4）为了区别不同方向的流动波，波阻抗有正、负号。11、在计算线路中一点的电压时，可以将分布电路等值为集中参数电路：线路的波阻抗用数值相等的电阻来代替，把入射波的2倍作为等值电压源。这就是计算节点电压的等值电路法则，也称彼得逊法则。
利用这一法则，可以把分布参数电路中波过程的许多问题简化成一些集中参数电路的暂态计算。但必须注意，如果Z1,Z2是有限长度线路的波阻抗，则上述等值电路只适用于在Z1，Z2端部的反射波尚未回到节点以前的时间内。
第七章 雷电放电及防雷保护装置
第八章 电力系统防雷保护
一、选择题
1、 A
2、 A
3、C
4、B
5、AB
二、填空题
6、每雷暴日中每平方公里地面内落雷的次数
7、s s μμ5~1 s μ6.2
8、降低接地电阻
9、15～40
10、15°
11、耐雷水平和雷击跳闸率
12、雷电冲击水平
13、反击
14、3m
15、5
三、计算问答题
16、基本措施是设置避雷针、避雷线、避雷器和接地装置。避雷针（线）可以防止雷电直接击中被保护物体，称为直击雷保护；避雷器可以防止沿输电线侵入变电所的雷电冲击波，称为侵入波保护；接地装置的作用是减少避雷针（线）或避雷器与大地之间的电阻值，达到降低雷电冲击电压幅值的目的。
17、用是限制侵入波陡度，和降低感应雷过电压。
18、对地放电过程中，放电通道周围的空间电磁场将发生急剧变化。因而当雷击输电线附近的地面时，虽未直击导线，由于雷电过程引起周围电磁场的突变，也会在导线上感应出一个高电压来，这就是感应过电压，它包含静电感应和电磁感应两个分量，一般以静电感应分量为主。
设地面雷击点距输电线路正下方的水平距离为S ，一般当S 超过65m 时，规程规定，导线上感应过电压的幅值可按下式计算：S Ih U /25≈kV ，其中，I 为雷电流幅值，单位为kA ；S 为地面雷击点距线路的水平距离，单位为m ；h 为导线平均对地高度，单位为m 。
19、避雷针的保护原理是当雷云放电时使地面电场畸变，在避雷针的顶端形成局部场强集中的空间，以影响雷闪先导放电的发展方向，使雷闪对避雷针放电，再经过接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。避雷针的保护范围使指被保护物体再此空间范围内不致遭受直接雷击。对于单根避雷针的保护范围，有计算公式：
???<-=≥=-=2/,)25.1(2/,)(h h p h h r h h p h p h h r x x
x a x x 式中，p r h h h x a x ,,,,的单位均为m 。p 是避雷针的高度影响系数，m h 30≤时，p ＝1；m h m 12030≤<时，h p /5.5=；m h 120>时按照120m 计算。
第九章 内部过电压
第十章电力系统绝缘配合
一、选择题
1、C
2、C
3、ABCD
4、B
二、填空题
5、弧光接地过电压
6、3～4
7、单相重合闸
8、改进断路器的灭弧性能
9、采用阀型避雷器
10、雷击冲击耐受电压和操作冲击耐受电压
11、最大工作电压
100kV
12、2
三、计算问答题
13、（1）空载线路合闸过电压：包括正常空载线路合闸过电压和重合闸过电压
（2）切除空载线路过电压
（3）切除空载变压器过电压
（4）操作过电压的限制措施
14、（1）利用断路器并联电阻限制分合闸过电压：1、利用并联电阻限制合空线过电压2、利用并
联电阻限制切空线过电压
（2）利用避雷器限制操作过电压
15、
如图所示，切除空载长线时，主触头S1首先断开，而电阻R和辅助触头S2并未开断，因此线路上的残余电荷通过电阻R释放，电阻R能掏振荡，这时主触头两端的电压仅为R上的压降。然后辅助触头S2开断，线路上的残压已较低，辅助触头S2上的恢复电压也较低，所以断路器两端不容易发生电弧重燃，也就不至于形成很高的过电压。
16、原则：所谓绝缘配合就是根据设备在系统中可能承受的各种电压，并考虑限压装置的特性和设备的绝缘特性来确定必要的耐受强度，以便把作用于设备上的各种电压电压所引起的绝缘损坏和影响连续运行的概率，降低到在经济和运行上能接受的水平。这就要求在技术上处理好各种电压、各种限制措施和设备承受能力之间的配合关系，以及经济上协调设备投资费、运行维护费和事故损失费三者之间的关系。这样，既不因绝缘水平取得过高使设备尺寸过大，造价太贵，造成不必要的浪费；也不会由于绝缘水平取的太低，虽然一时节省了设备造价，但增加了运行中的事故率，导致停电损失和维护费用大增，最终不仅造成经济上更大的浪费，而且造成供电可靠性的下降。
绝缘配合的基本方法
（1）惯用法：按作用于绝缘上的最大过电压和最小绝缘强度的概念来配合的，即首先确定设备上
可能出现的最危险的过电压；然后根据经验乘上一个考虑各种因素的影响和一定裕度的系数，从而决定绝缘应耐受的电压水平。
（2）统计法：统计法是根据过电压幅值和绝缘的耐电强度都是随机变量的实际情况，在已知过电压幅值和绝缘闪络电压的概率分布后，用计算的方法求出绝缘闪络的概率和线路的跳闸率，在进行了技术经济比较的基础上，正确地确定绝缘水平。
高电压技术练习试题及答案解析
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
高电压技术第二版习题答案
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
高电压技术第二版习题答案
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。
(完整版)高电压技术考试试题答案
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 ）。
(完整版)高电压技术复习题与答案
高电压技术复习题及答案 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
高电压技术课后习题答案详解
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
高电压考试习题_含答案
二 二年上半年高等教育自学考试全国统一命题考试 高电压技术试题 （课程代码2653） 本试题分两部分，第一部分为选择题，1页至2页，第二部分为非选择题，2页至8页，共8页；选择题10分，非选择题90分，满分100分，考试时间150分钟。 第一部分选择题 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选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 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．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4．SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是_______________（）A．无色无味性B．不燃性C．无腐蚀性D．电负性 5．介质损耗角正切值测量时，采用移相法可以消除________________的干扰。（）A．高于试验电源频率B．与试验电源同频率 C．低于试验电源频率D．任何频率 6．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1B．远小于1C．约等于1D．不易确定 7．构成冲击电压发生器基本回路的元件有冲击电容C1，负荷电容C2，波头电阻R1和波尾电阻R2，为了获得一很快由零上升到峰值然后较慢下降的冲击电压，应使（）A．C1＞＞C2、R1＞＞R2B．C1＞＞C2、R1＜＜R2 C．C1＜＜C2、R1＞＞R2D．C1＜＜C2、R1＜＜R2 8.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，以阻抗越大 D．波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 9．根据我国有关标准，220kV线路的绕击耐雷水平是（） A．12kA B．16kA C．80kA D.120kA 10．避雷器到变压器的最大允许距离（） A．随变压器多次截波耐压值与避雷器残压的差值增大而增大 B．随变压器冲击全波耐压值与避雷器冲击放电电压的差值增大而增大 C．随来波陡度增大而增大 D．随来波幅值增大而增大 第二部分非选择题 二、填空题（本大题15小题，每小题1分，共15分）
高电压技术第三版课后习题答案
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—考试题库及答案.doc
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
高电压技术(第三版)课后习题集答案解析2
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= eαd= e11?1=59874 答：到达阳极的电子崩中的电子数目为59874个。
高电压技术考试试题及其答案精华版
《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)
高电压技术习题与答案.(DOC)
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，
高电压技术第四版习题答案
高电压技术第四版习题答案-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第一章 1‐1 极化种类电子式极化离子式极化偶极子极化夹层极化 产生场合 所需时间 能量损耗 无几乎没有 有有 产生原因束缚电子运行轨道偏 移离子的相对偏移偶极子的定向排列自由电荷的移动 任何电介质-15 s 离子式结构电介质-13 s 极性电介质-10～10-2 s 多层介质的交界面-1 s～数小时 1‐4 金属导体气体，液体，固体 电导形式（自由电子）电子电导 电导率γ很大 （自由电子、正离子、负离子、杂质电导、自身离解、杂质、离子）γ很小 离子电导ρ很大 金属导电的原因是自由电子移动；电介质通常不导电，是在特定情况下电 离、化学分解或热离解出来的带电质点移动导致。1‐6
由于介质夹层极化，通常电气设备含多层介质，直流充电时由于空间电荷极化作用，电荷在介质夹层界面上堆积，初始状态时电容电荷与最终状态时不一致；接地放电时由于设备电容较大且设备的绝缘电阻也较大则放电时间常数较大（电容较大导致不同介质所带电荷量差别大，绝缘电阻大导致流过的电流小，界面上电荷的释放靠电流完成），放电速度较慢故放电时间要长达5～10min。补充： 图中C1 代表介质的无损极化（电子式和离子式极化），C2 —R2 代表各种有损极化，而R3则代表电导损耗。 图1－4－2中，Rlk为泄漏电阻；Ilk为泄漏电流；Cg为介质真空和无损极化所形成的电容；Ig为流过Cg的电流；Cp为无损极化所引起的电容；Rp为无损极化所形成的等效电阻；Ip为流过Rp－Cp支路的电流，可以分为有功分量Ipr和无功分量Ipc。 Jg为真空和无损极化所引起的电流密度，为纯容性的；Jlk为漏导引起的电流密度，为纯阻性的；Jp为有损极化所引起的电流密度，它由无功部分Jpc和有功部分Jpr组成。容性电流Jc与总电容电流密度向量J 之间的夹角为δ，称为介质损耗角。介质损耗角简称介损角δ，为电介质电流的相角领先电压相角的余角，功率因素角?的余角，其正切tgδ称为介质损耗因素，常用％表示，为总的有功电流密度与总无功电流密度之比。
高电压课后习题答案
第1章 气体的绝缘特性与介质的电气强度 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α过程，电子总数增至d e α个。假设每 次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（d e α－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 e α－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（d e α－1）个新电子，则(d e α-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 e α-1)=1或γd e α＝1。 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成负离子。电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极，但由于其运动速度较慢，所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷，而在其后则是非常分散的负空间电荷。负空间电荷由于浓度小，对外电场的影响不大，而正空间电荷将使电场畸变。棒极附近的电场得到增强，因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电。 1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的？ 答：图1-13表示雷电冲击电压的标准波形和确定其波前和波长时间的方法(波长指冲击波衰减至半峰值的时间)。图中O 为原点，P 点为波峰。国际上都用图示的方法求得名义零点1O 。图中虚线所示，连接P 点与0.3倍峰值点作虚线交横轴于1O 点，这样波前时间1T 、和波长2T 都从1O 算起。 目前国际上大多数国家对于标准雷电波的波形规定是： %302.11±=s T μ， %20502±=s T μ 图1-13 标准雷电冲击电压波形 1T －波前时间 2T －半峰值时间 m ax U 冲击电压峰值
历年高电压技术试题与答案
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
高电压技术第三版课后习题答案
百度文库 - 让每个人平等地提升自我 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= eαd= e11?1=59874
(完整)高电压复习试题(附答案)
1.气体中带电质点的产生有哪几种方式？ 碰撞电离（游离），光电离（游离），热电离（游离），表面电离（游离）。 2.气体中带电粒子的消失有哪几种形式? （1）带电粒子向电极定向运动并进入电极形成回路电流，从而减少了气体中的带电离子；(2)带电粒子的扩散；(3)带电粒子的复合；(4)吸附效应。 3.为什么碰撞电离主要由电子碰撞引起？ 因为电子的体积小，其自由行程比离子大得多,在电场中获得的动能多;电子质量远小于原子或分子，当电子动能不足以使中性质点电离时，电子遭到弹射而几乎不损失其动能。 4.电子从电极表面逸出需要什么条件？可分为哪几种形式？ 逸出需要一定的能量，称为逸出功。获得能量的途径有：a正离子碰撞阴极；b光电子发射；c强场发射；d热电子发射。 5.气体中负离子的产生对放电的发展起什么作用，为什么？ 对放电的发展起抑制作用，因为负离子的形成使自由电子数减少。 6.带电粒子的消失有哪几种方式？ 带电质点的扩散和复合。 7.什么是自持放电和非自持放电？ 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。必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电 8.什么是电子碰撞电离系数？ 若电子的平均自由行程为λ，则在1cm长度内一个电子的平均碰撞次数为1/λ，如果能算出碰撞引起电离的概率，即可求得碰撞电离系数。 9.自持放电的条件是什么？ 错误!未找到引用源。（错误!未找到引用源。—1）=1或错误!未找到引用源。1 10.简述汤逊理论和流注理论的主要内容和适用范围。 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。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。流注理论主要解释高气压、长气隙的气体放电现象 间隙中最大场强错误!未找到引用源。与平均场强错误!未找到引用源。的比值。通常f=1为均匀电场，f<2时为稍不均匀电场，f>4时为极不均匀电场。 12.什么是电晕放电?为什么电晕是一种局部放电现象?电晕会产生哪些效应? (1)极不均匀电场中放电，间隙击穿前在高场强区（曲率半径极小的电极表面附近）会出现蓝紫色的晕光，称为电晕放电。（2）在极不均匀电场中，由于电晕放电时的起始电压小于气隙击穿电压，气隙总的来说仍保持着绝缘状态，所以电晕放电是一种局部放电现象。（3）a具有声、光、热等效应。b形成所谓的电风，引起电极或导线的振动。c产生的高频脉冲电流造成对无线电的干扰。d促使有机绝缘老化。 13.什么是极性效应?比较棒—板气隙极性不同时电晕起始电压和击穿电压的高低并简述其理由。 极性不同时，同间隙起晕电压和击穿电压各不同称为极性效应；正极性棒-板间隙电晕起始电压比负极性的略高；负极性棒-板间隙的击穿电压比正极性的高得多。 14.比较空气间隙下“棒-棒电极”、“正棒-负板电极”、“负棒-正板电极”、“板-板电极”击穿电压。 击穿电压：“负棒-正板电极”>“棒-棒电极”>“正棒-负板电极” 15.雷电冲击电压和操作冲击电压的标准波形是什么？（p30） 16.什么是50%击穿电压？什么是冲击系数，一般取值范围在多少？ （1）在气隙上加N次同一波形及峰值的冲击电压，可能只有几次发生击穿，这时的击穿概率P=n/N，如果增大或减小外施电压的峰值，则击穿电压也随之增加或减小，当击穿概率等于50%时电压即称为气隙的50%击穿电压。（2）同一间隙的50%冲击击穿电压与稳态击穿电压错误!未找到引用源。之比，称为冲击系数β。（3）均匀电场和稍不均匀电场间隙的放电时延短，击穿的分散性小，冲击击穿通常发生在波峰附近，所以这种情况下冲击系数接近于1,。极不均匀电场间隙的放电时延长，冲击击穿常发生在波尾部分，这种情况下冲击系数大于1。 17.什么叫伏秒特性，如何求取伏秒特性曲线。 工程上用气隙击穿期间出现的冲击电压的最大值和放电时间的关系来表征气隙在冲击电压下的击穿特性，称为伏秒特性。击穿发生在波前或波峰时，U与t均取击穿时的值，击穿发生在波尾时，t取击穿瞬间的时间值，但U取冲击电压的峰值而不取击穿瞬间的电压值，即U应取击穿过程中外施电压的最大值。连接各点，即可画出伏-秒特性曲线。 18.伏秒特性对于选择电气设备的保护设备有何