高電壓技術(shù)課內(nèi)概念總結(jié)

1、第一章一帶電質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生1質(zhì)點(diǎn)的來源有兩個(gè)：一是氣體質(zhì)點(diǎn)本身發(fā)生游離；二是位于氣體中的金屬發(fā)生表面游 離。2氣體質(zhì)點(diǎn)游離所需的能量成為游離能。3金屬表面游離所需的能量成為逸出功。4游離有四種方式， 碰撞游離光游離熱游離表面游離二帶電質(zhì)點(diǎn)的消失（形式）1帶電質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散2帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)的復(fù)合（3帶點(diǎn)粒子在電場的驅(qū)動(dòng)下作定向運(yùn)動(dòng)，在到達(dá)電極時(shí)，消失于電極上而形成外電路 的電流。）三自持放電：均勻電場小氣隙的放電，在電壓較高時(shí)，即使取消了外界射線的作用，也能 使放電靠外施電壓自行維持下去，成為自持放電。四湯申德理論結(jié)論 ；氣隙的擊穿電壓與陰極材料和氣體性質(zhì)有關(guān)。均勻電場氣隙的擊穿電壓不僅與氣隙S有關(guān)，還和氣體

2、分子相對密度 3有關(guān)，是3與S乘積的函數(shù)。五 湯申德理論在長氣隙放電中不適合原因1電離出的空間電荷對氣隙電場的畸變湯申德沒有考慮2沒有考慮光子在放電過程中的作用。六流注的形成外施電壓為氣隙的最低擊穿電壓時(shí)，初崩輻射出來的光子照射到主崩尾部或頭部產(chǎn)生二 次電子崩，二次電子崩頭部的電子與初崩的正空間點(diǎn)和匯合成為充滿正負(fù)帶電質(zhì)點(diǎn)的混合通 道，這個(gè)正電荷多余負(fù)電荷的混合通道稱為流注通道，簡稱正流注。外施電壓比氣隙的最低擊穿電壓高的多事，主崩頭部發(fā)出的光是前方及尾部的部分中性點(diǎn)光游離，前方的光電子在畸變的電場作用下，向陽極運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生二次電子崩，初崩頭部負(fù)電荷與二次電子崩尾部正電荷匯合形成由陰極向陽極發(fā)展的

3、負(fù)流注。七棒一板電極的極性效應(yīng)對棒一板電極，在棒為不同極性時(shí)，由于空間點(diǎn)和對氣隙的電場影響不同， 從而將導(dǎo)致其擊 穿電壓和電暈起始電壓不同， 這種現(xiàn)象成為棒一板電極的極性效應(yīng)。 棒正板負(fù)時(shí)的擊穿電壓 低于同間隙棒負(fù)板正時(shí)的擊穿電壓，而電暈其實(shí)電壓則相反。八 雷電沖擊50%擊穿電壓（U50% ）為了知道在沖擊電壓下空氣間隙的擊穿電壓，應(yīng)使波形保持不變， 逐漸升高電壓幅值。 在多次施加電壓時(shí)，擊穿有時(shí)發(fā)生，有時(shí)不發(fā)生。施加電壓越高，多次施加電壓時(shí)氣隙擊穿的 百分比越大。當(dāng)施加 n次電壓，其中有半數(shù)是間隙擊穿時(shí)，這時(shí)對應(yīng)的電壓稱為50%擊穿電壓，簡記為U50%。九伏秒特性對非持續(xù)作用的電壓來說， 一

4、個(gè)氣隙的耐電壓性能就不能單一地用 “擊穿電壓”值來表達(dá) 了，而是對于某個(gè)特定的電壓波形， 必須用電壓峰值和擊穿時(shí)間這兩者來共同表達(dá)才行，這就是該氣隙在該電壓波形下的伏秒特性。十大氣條件對空氣間隙擊穿電壓的影響（氣壓，溫度，濕度）空氣間隙的擊穿電壓和絕緣子的閃絡(luò)電壓受到氣壓，氣溫和濕度的影響。即氣壓P0=101.3kPa（760mmHg）,溫度 0 0=20 C ,絕對濕度 hc=11g/mA3.十一提高氣隙抗電強(qiáng)度的措施1改善電場分布2高氣壓的采用3高真空的采用4高抗電強(qiáng)度氣體的采用十二 絕緣子的污閃機(jī)理戶外絕緣子，常會受到工業(yè)污穢或自然界鹽堿，飛塵，鳥糞等污穢的污染。絕緣子污穢塵 埃被濕潤時(shí)

5、其表面電導(dǎo)劇增。 在外加電壓作用下， 流過其表面的泄漏電流也劇增。由于在鐵腳根部周圍的電流密度最大，而該處的污穢層較薄，電阻也最大，因此該處溫度最高。 在較高溫度作用下，鐵腳周圍出現(xiàn)了烘干帶。由于烘干帶電阻大， 因而將承受較高的電壓， 這將導(dǎo)致該部分產(chǎn)生局部放電，形成溝通烘干帶的局部沿面放電通道。3如果污穢較輕或表面泄露距離（簡稱爬距）較長，其余串聯(lián)濕潤部分的電阻較大，則局部沿面放電通道的放電電流較小。當(dāng)局部沿面放電的長度增加到一定程度時(shí)，分?jǐn)偟椒烹娡ǖ郎系碾妷阂巡蛔阋跃S持這樣產(chǎn)的沿面放電，使放電熄滅。4如果絕緣子污穢嚴(yán)重活爬距較小，將使?jié)駶檸щ妼?dǎo)變大，則烘干帶中的局部沿面放電通道電流較大，溫

6、度也較高，可達(dá)到熱游離的程度， 形成電弧放電。電弧通道壓降小，于是沿面電流進(jìn)一步增加。由于電弧端部前方電流密度最大，使該部烘干，承擔(dān)電壓增高，電弧延長，如此往復(fù)發(fā)展，最后到達(dá)鐵帽（另一電極），形成絕緣子的閃絡(luò)。十三 電暈放電：極不均勻電場所特有的一種自持放電形式。第二章一極化：在外電場作用下，電介質(zhì)的正負(fù)電荷沿電場方向作有限的位移或轉(zhuǎn)向，形成電矩，成為極化。二極化的類型1電子式極化2離子式極化3偶極子式極化4夾層極化三電子式極化特點(diǎn)1極化時(shí)間極短2彈性極化3受溫度影響小四 電解質(zhì)的電導(dǎo)和導(dǎo)體的電導(dǎo)區(qū)別導(dǎo)體是電子性電導(dǎo)，電阻具有負(fù)的溫度系數(shù)；電介質(zhì)是離子性電導(dǎo)，介質(zhì)電阻具有較大的正溫度系數(shù)。五變

7、壓器油的擊穿原理（小橋理論）1當(dāng)變壓器油中含有雜質(zhì)和水分時(shí)，由于雜質(zhì)和水分的介電常數(shù)（分別為67和81）比油的介電常數(shù)大得多，因此它們很容易沿外電場方向定向極化，并移向兩級間排列成雜質(zhì)橋。由于受潮的”雜質(zhì)橋”電導(dǎo)大，因而流過該“雜質(zhì)橋”的泄露電流大，使得溫度升高， 促使水分汽化，產(chǎn)生氣泡。2由于在交流電壓作用下電場強(qiáng)度按介質(zhì)的介電常數(shù)反比分配， 且氣體的擊穿場強(qiáng)又比油低得多，因此總是氣泡先發(fā)生游離。 這又使氣泡溫度升高， 游離進(jìn)一步發(fā)展。游離產(chǎn)生的帶電質(zhì)點(diǎn)在外施交變電場作用下反復(fù)撞擊氣泡兩端，使油又分解出氣體，氣泡變長，向兩級發(fā)展延伸，容易形成溝通兩極的“氣泡橋”。最后沿著“氣泡橋”發(fā)生了擊穿

8、。六提高變壓器油擊穿電壓的措施1提高并保持油的品質(zhì) 2覆蓋層3絕緣層4極間障七 固體介質(zhì)熱擊穿和電擊穿的特點(diǎn)熱擊穿1熱擊穿電壓隨環(huán)境溫度的升高按指數(shù)下降。2當(dāng)介質(zhì)厚度增大時(shí)，介質(zhì)的平均擊穿場強(qiáng)減弱。3當(dāng)電壓頻率升高時(shí)，熱擊穿電壓下降。 4熱積累需要一定的時(shí)間，當(dāng)電壓 上升快或加壓時(shí)間短時(shí)，熱擊穿電壓升高。電擊穿 1擊穿場強(qiáng)高，一般約為10A610A7V/cm，而熱擊穿僅為 10A410A5V/cm。2 擊穿電壓與環(huán)境溫度無關(guān)。3當(dāng)電壓作用時(shí)間很短時(shí)，作用時(shí)間越短，擊穿電壓越高。4電場的均勻度對擊穿電壓有顯著影響。八介質(zhì)的老化電氣設(shè)備在長期運(yùn)行中，其介質(zhì)不可避免地要承受熱的、電的、化學(xué)的和機(jī)械力

9、的作用。在這些因素的作用下，介質(zhì)的物理性能逐漸劣化，如變酥、變脆、起層等，電氣性能逐漸降 低，這種現(xiàn)象稱為介質(zhì)的老化。電介質(zhì)的老化分為三類：由電場作用引起的電老化、由高溫作用引起的 熱老化和由受潮所加速劣化的 受潮老化。第四章一雷電放電過程1先導(dǎo)放電過程2主放電過程3重復(fù)放電過程二對避雷器的基本要求1具有較強(qiáng)的絕緣自恢復(fù)能力。2具有平直的伏秒特性曲線。3具有一定通流容量。三保護(hù)間隙避雷器保護(hù)間隙是一種最簡單的避雷器。由主間隙和輔助間隙串聯(lián)而成。主間隙的兩個(gè)電極做成角形是為了使工頻電弧在自身電動(dòng)力和熱氣流作用下易于上升被 拉長而自行熄滅。保護(hù)間隙應(yīng)滿足在絕緣配合條件下，選用最大容許值，以防不必要

10、的 誤動(dòng)作。四 管型避雷器（內(nèi)、外作用）具有較高熄弧能力的保護(hù)間隙，有兩個(gè)相互串聯(lián)的間隙，一個(gè)在大氣中成為外間隙 S2,其作用是隔離工作電壓。避免產(chǎn)氣管被流經(jīng)管子的工頻泄露電流燒壞。另一個(gè)間隙S1裝在產(chǎn)氣管內(nèi)，稱為內(nèi)間隙或滅弧間隙。在工頻續(xù)流電弧高溫作用下，產(chǎn)生管分解出大 量氣體，管內(nèi)壓力上升，氣體從環(huán)形電極孔口噴出，使工頻續(xù)流電弧在第一次過零值時(shí) 就被熄滅 五接地概念將地面上的金屬物體或電氣回路的某一節(jié)點(diǎn)通過導(dǎo)體與大地相連，使該物體或節(jié)點(diǎn)與大 地保持等電位。把接地點(diǎn)的電位Um與接地電流I的比值定義為接地電阻 R。六接地電阻的概念把接地點(diǎn)處的電位 Um與接地電流I的比值定義為接地電阻 R六接地

11、類型1保護(hù)接地2工作接地3防雷接地 七建弧率沖擊閃絡(luò)在線路的工作電壓作用下，轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定工頻電弧的概率成為建弧率n。公式為n等于（4.5EP.75-14）%,式中E絕緣子串的平均運(yùn)行電場強(qiáng)度，kV/m.八架空線路的防雷措施1架設(shè)避雷線2架設(shè)耦合地線3降低桿塔的沖擊接地電阻 4采用中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng) 5 加強(qiáng)線路絕緣6裝設(shè)自動(dòng)重合閘7裝設(shè)管型避雷器 8采用不平衡絕緣方式第九章一電氣設(shè)備的絕緣試驗(yàn)可分為兩大類一類稱為耐壓試驗(yàn)，又稱破壞性實(shí)驗(yàn)另一類稱為檢查性試驗(yàn)。二吸收比在直流電壓作用下，通常將時(shí)間為60s與15s時(shí)所測定的絕緣電阻值之比稱為吸收比，用K來表示，即K=R60/R15。如果絕緣良好，則

12、此比值應(yīng)大于一定值 （一般為1.351.5 ）。如果低于此值， 即可判斷絕緣可能受潮。三極化指數(shù)某些大容量的電氣設(shè)備，取絕緣體在加壓后10min和1min所得的絕緣電阻值 R10與R1之比值，稱為極化指數(shù) P,表達(dá)式P=R10/R1五 測量絕緣電阻和吸收比可以發(fā)現(xiàn)缺陷和不能發(fā)現(xiàn)缺陷可以發(fā)現(xiàn)1總體絕緣質(zhì)量欠佳 2絕緣受潮3兩極間有穿透性的導(dǎo)電通道 4絕緣表面污垢（可以通過比較有、五 =無屏蔽環(huán)極所測得的值判斷得知）不可以發(fā)現(xiàn)1絕緣中的局部缺陷（如非貫穿性的局部損傷或裂縫、含有氣泡、分離脫層等）2絕緣的老化（老化的絕緣，其絕緣電阻可能還是相當(dāng)大的）。六泄露電流的測量功效實(shí)驗(yàn)表明，用較高的直流電壓來

13、測量絕緣電阻或泄露電流，可比使用絕緣電阻表更為有 效地發(fā)現(xiàn)一些尚未完全貫通的集中性缺陷，能靈敏地反映瓷質(zhì)絕緣的裂紋、夾層絕緣的 內(nèi)部受潮及局部松散斷裂、絕緣油劣化、絕緣的沿面炭化等。七介質(zhì)損耗角正切值的測量功效可以發(fā)現(xiàn)的缺陷：1整體受潮2穿透性的導(dǎo)電通道 3絕緣內(nèi)含有氣泡、 絕緣分層、脫殼4 絕緣老化劣化，繞組上附有油泥5絕緣油臟污、老化劣化等。效果不明顯的：對于非穿透性的局部損壞（損壞程度尚不足以使在測tan 3時(shí)造成擊穿時(shí)）、很小部分的絕緣老化劣化及個(gè)別的絕緣弱點(diǎn)等，應(yīng)用測量tan 3法。八正接線和反接線的區(qū)別和應(yīng)用條件被試品的兩端都不接地，為正接線；被試品的一端F接地，D點(diǎn)接高壓電源，這種接線稱為顛倒電橋接線，或稱反接線。對于反接線測試電路要求被試品兩端都不接地，這在 許多場合是做不到的，應(yīng)該采用反接線，此時(shí)，橋臂Z3、Z4、檢流計(jì)G均處于高電位，故必須采取可靠的措施以保證試驗(yàn)人員的安全。正接線比較安全。九 用球隙法測工頻高壓耐