长沙理工大学高电压技术习题

11.简要分析汤逊理论与流注理论对气体放电过程、电离因素以及自持放电条件的观点有何不同？汤逊理论理论实质：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变，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：均匀电场、低气压、短气隙。流注理论：高电压、长气隙。2.均匀电场和极不均匀电场气隙放电特性有何不同？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。3.对极间距离相同的正极性棒-板、负极性棒-板、板-板、棒-棒四种电极布局的气隙直流放电电压进行排序？负极性棒-板最高（正空间电荷产生的附加电场与原电场方向相反，削弱了外部空间的电场，阻碍了流注的发展，因此击穿电压较高），其次是棒-棒和板-板，最小的是正极性棒-板。4.U50%冲击击穿电压即在多次施加同一电压时，用间隙击穿概率为50%的电压值来反映间隙的耐受冲击电压的特性。5.气隙有哪些放电现象？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。6.如何提高气隙的放电电压？影响气体间隙击穿电压的主要因素有哪些？一是改善气隙中的电场分布，使之均匀化，二是设法削弱或抑制气体介质中的电离过程。影响气体间隙击穿电压的主要因素有：气体间隙中的电场分布、所加电压的波形、气体的种类等。7.改善电场分布有：1.改进电极形状以改善电场分布；2.利用空间电荷改善电场分布；3.既不均匀电场中采用屏障改善电场分布。8.削弱或抑制电离过程：1.采用高气压、2.采用强电负性气体、3.采用高真空。29.电介质的极化:是电介质在电场作用下发生物理变化过程的一种。10.电介质电导的特性：1.电介质导电的载流子主要是离子（导体导电是依靠电子），2.电介质的电导率随温度上升而增大，且按指数规律增大。（与导体相反）11.电介质的吸收现象：在一个固体电介质上加一直流电压U，接通电路时可以观察到回路中流过一个微小的电流，它随时间逐渐衰减，最后达到某一稳定值。12.电介质的损耗包括极化损耗和电导损耗。直流电压下仅有电导损耗。交流电压二者皆有。13.介质损耗功率为P=UIcosφ=UIctanδ=U2ωCtanδ14.影响tanδ的主要因素：1.温度，2.频率，3.外加电压15.固体电介质的击穿形式：1，热击穿理论（特点：环境温度上升指数规律降低；与散热条件有关；电压频率增大击穿电压下降；与电压作用时间有关），2.电击穿理论（特点：电压作用时间短，击穿电压高，击穿电压与环境无关，与电场均匀程度有密切关系，与电压作用时间关系很小），3.电化学击穿理论（特点：击穿电压比前二者小，一般在较低电压或工作电压下发生。）16.影响固体电介质击穿电压的因素：1.电压作用时间，2.温度，3.电场均匀强度，4.电压种类，5.累积效应，6.受潮，7.机械负荷。17.提高固体电介质击穿电压：1.改进制造工艺，2.改进绝缘设计，3.改善工作条件18.影响液体电介质电压的主要因素：1.液体电介质的自身品质，2.温度，3.电压作业时间，4.电场均匀程度，5.压力19.提高液体电介质的击穿电压因素：1.清除杂质，2.防潮，3.脱气，4.采用油和固体电介质组合。20.沿面闪络：电力系统中实验各类绝缘支持以固定带电体，这些绝缘支持大多数工作在空气中，当外加电压超过某一数值是，常常在固体绝缘与空气的交界面上产生放电，这种放电可能沟通两极，造成沿面放电，也称沿面闪络。21.闪络电压分为干闪电压（指表面清洁、干燥的绝缘子闪络电压）、湿闪电压（指洁净的绝缘子在淋雨状态下的闪络电压）和污闪电压（指由污秽受潮引起的闪络）。322.简述绝缘污闪的发展过程及防污措施。绝缘子污闪是一个复杂的过程，大体可分为积污、受潮、干区形成、局部电弧的出现和发展等阶段，采用措施抑制或阻止各阶段的形成和转化，就能有效地阻止污闪事故。防污措施：1.增大爬电比距2.清扫表面积污3.用防污闪涂料处理表面4.采用半导体釉和硅橡胶的绝缘子。23.污秽等级的划分：我国是按下列三方面的因素来划分等级：1.污源，2.气象条件，3.等值密度。24.影响测试绝缘电阻的主要因素：1.湿度，2.温度，3.表面脏污和受潮，4.试品剩余电荷，5.兆欧表容量。25.介质损耗：电压作用下电介质中产生的一切损耗为介质损耗。26.波过程：用分布参数来表达电力系统元件的特征，而分布参数的过渡实际上就是电磁波的传播过程，简称波过程。27.避雷器及其基本要求：1.具有良好的伏秒特性，2.具有较强的绝缘自恢复能力。28.ZnO避雷器的主要优点。与普通阀型避雷器相比，ZnO避雷器具有优越的保护性能。○1无间隙。○2无续流。○3电气设备所受过电压能量可以降低。○4通流容量大。○5易于制成直流避雷器。29.电气性能：1.额定电压，2.最大持续运行电压，3.起始动作电压4.压比，5.荷电率，6.工频耐受电压特性，7.保护比。30.接地的分类:1.工作接地，2.保护接地，3.防雷接地。31.内部过电压：指电力系统中由于断路器操作、故障、或其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部电磁能量的转化或传递所造成的电压升值。分为：操作过电压和谐振过电压。32.工频过电压的合闸要求：在双端电源的线路中，线路两端的断路器必须遵循一定的操作顺序，以降低贡品电压升高，线路合闸时，先合电源容量较大的一侧，后合电源容量较小的一侧；（线路切除时，先切容量较小的一侧，后切容量较大的一侧。）33.甩负荷引起的工频电压升高：○1.发电机电势不能突变，○2.空载长线的电容4效应，○3.调速器和制动设备的惰性。34.雷击放电过程与实验室的长气隙放电过程有何主要区别？雷击放电与实验室的长间隙火花放电有着某些共同之处。但由于雷电路径往往达数千米，是一种超长间隙的火花放电，而且作为电极的雷云，它不是一个金属极板，因此，雷电又不同于实验室中的长间隙放电，它具有多次重复雷击现象和特点。一次雷击的三个阶段:先导阶段、主放电和迎面流注阶段、余辉阶段。当先导接近地面时，因周围电场强度达到了能使空气电离的程度，在地面或突出的接地物体上形成向上的迎面先导（也称迎面流注）。当它与下行先导相遇时，进入了第二个阶段也就是主放电阶段，出现了强烈的电荷中和过程，伴随着雷鸣和闪光。n主放电完成后,云中剩余电荷沿导电通道流向大地，这一阶段称为放电的余辉（或余光）阶段，电流约数百安，持续时间0.03s~0.15s.35.解释α、β、γ、η系数的定义。α系数：它代表一个电子沿着电场方向行径1cm长度，平均发生的碰撞电离次数。β系数：一个正离子沿着电场方向行径1cm长度，平均发生的碰撞电离次数。γ系数：表示折合到每个碰撞阴极表面的正离子，使阴极金属平均释放出的自由电子数。η系数：即一个电子沿电场方向行径1cm时平均发生的电子附着次数。