哈工大高电压技术复习要点-简答题

高电压技术----课程总结111、、气隙中带电粒子是如何形成的气隙中带电粒子是如何形成的??气体分子在外界因素的作用下，发生电离而气体分子在外界因素的作用下，发生电离而分解成电子和正离子。分解成电子和正离子。22、电离的主要形式有哪几种？、电离的主要形式有哪几种？碰撞电离、光电离、热电离、金属表面电离碰撞电离、光电离、热电离、金属表面电离33、气体放电的主要形式有哪几种？、气体放电的主要形式有哪几种？辉光放电、火花放电、电晕放电、辉光放电、火花放电、电晕放电、刷状放电、电弧放电刷状放电、电弧放电2第一篇44、汤逊理论的实质、汤逊理论的实质??电子碰撞电离是气体放电的主要原因，二次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表面逸出电子，逸出电子来源于正离子撞击阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放电的必要条件。电子是维持气体放电的必要条件。汤逊用电子碰撞电离和正离子碰撞阴极表面汤逊用电子碰撞电离和正离子碰撞阴极表面使阴极释放二次电子来说明自持放电的理论，它使阴极释放二次电子来说明自持放电的理论，它能较好地解释低气压、短气隙中的放电现象。能较好地解释低气压、短气隙中的放电现象。355、流注理论的实质、流注理论的实质??形成流注的必要条件是电子崩发展到足够的程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度后，电子崩中的空间电荷足以使原电场明显畸变，大大加强电子崩崩头和崩尾处的电场；另一方变，大大加强电子崩崩头和崩尾处的电场；另一方面，电子崩中的电荷密度很大，所以复合过程频面，电子崩中的电荷密度很大，所以复合过程频繁，放射出的光子在这部分强场区很容易成为引发繁，放射出的光子在这部分强场区很容易成为引发新的空间光电离的辐射源。新的空间光电离的辐射源。流注理论认为：二次电子的主要来源是空间光流注理论认为：二次电子的主要来源是空间光电离；气隙中一旦出现流注，放电就可以由本身产电离；气隙中一旦出现流注，放电就可以由本身产生的空间光电离自行维持。生的空间光电离自行维持。46.6.均匀电场和极不均匀电场气隙放电的特点？均匀电场和极不均匀电场气隙放电的特点？¾¾均匀电场均匀电场：任意位置的自持放电将迅速引起气体间：任意位置的自持放电将迅速引起气体间隙击穿，放电的起始电压隙击穿，放电的起始电压UU00为为击穿电压击穿电压；；¾¾极不均匀电场极不均匀电场：当电压达到：当电压达到UU00后，首先出现电晕放后，首先出现电晕放电，电，UU00为为电晕起始电压电晕起始电压，电压继续升高，相继出现刷，电压继续升高，相继出现刷状放电、火化放电（或电弧放电）。状放电、火化放电（或电弧放电）。577、、极间距离相同的正、负极性“棒—板”气隙在自持放电前、后气体放电的差异。¾¾正极性“棒—板”：因棒极带正电位，电子崩中的电子迅速进入棒极，正离子暂留在棒极附近，这些空间电荷削弱了棒极附近的电场而加强了外部空间的电场，阻止了棒极附近流注的形成，使得电晕起始电压有所提高自持放电前的阶段（电晕放电阶段）¾¾负极性“棒—板”：因棒极带负电位，电子崩中电子迅速向板极扩散，正离子暂留在棒极附近，这些空间电荷加强了棒极附近的电场而消弱了外部空间的电场，使得棒极附近流注容易形成，降低了电晕起始电压电晕放电电压：正极性电晕放电电压：正极性““棒棒——板板””〉〉负极性负极性““棒棒——板板””6¾¾正极性棒正极性棒——板板：：当电压进一步提高，随着电晕放电当电压进一步提高，随着电晕放电区的扩展，强场区逐步向板极推进，流注发展是顺利持续区的扩展，强场区逐步向板极推进，流注发展是顺利持续的，直至气隙被击穿，其击穿电压较低的，直至气隙被击穿，其击穿电压较低自持放电后的阶段（击穿放电阶段）自持放电后的阶段（击穿放电阶段）¾¾负极性棒负极性棒——板板：：当电压进一步提高时，电晕区不易当电压进一步提高时，电晕区不易向外扩展，流注发展是逐步顿挫的，整个气隙的击穿是不向外扩展，流注发展是逐步顿挫的，整个气隙的击穿是不顺利的，其击穿电压比正极性时高得多，击穿完成时间也顺利的，其击穿电压比正极性时高得多，击穿完成时间也要长得多要长得多击穿放电电压：正极性击穿放电电压：正极性““棒棒——板板””〈〈负极性负极性““棒棒——板板””788、极不均匀电场中的短间隙、长间隙的放电发展过程、极不均匀电场中的短间隙、长间隙的放电发展过程¾¾短间隙短间隙：：电子崩电子崩——流注流注——主放电（击穿）主放电（击穿）¾¾长间隙长间隙：：电子崩电子崩——流注流注——先导先导——主放电（击穿）主放电（击穿）899、不同电场形式作用下的气隙击穿特性比较、不同电场形式作用下的气隙击穿特性比较击穿电压分散性小，直流、工频交流、冲击电压作用下击穿电压分散性小，直流、工频交流、冲击电压作用下击穿电压基本相同击穿电压基本相同¾¾均匀电场均匀电场与均匀电场相似，与均匀电场相似，击穿电压击穿电压分散性小，直流、工频交分散性小，直流、工频交流、冲击电压作用下击穿电压基本相同；一旦出现自持放流、冲击电压作用下击穿电压基本相同；一旦出现自持放电，气隙即击穿，而不发生电晕现象；电场不对称时，虽电，气隙即击穿，而不发生电晕现象；电场不对称时，虽有极性效应，但不明显有极性效应，但不明显¾¾稍不均匀电场稍不均匀电场9在不同电压波形作用下，差异明显，分散性大在不同电压波形作用下，差异明显，分散性大¾¾极不均匀电场极不均匀电场在工频交流电压作用下在工频交流电压作用下：：除起始部分外，击穿电压与距除起始部分外，击穿电压与距离近似成直线关系，但大气隙时击穿电压出现离近似成直线关系，但大气隙时击穿电压出现““饱和饱和””趋趋势；势；““棒棒——板板””气隙的击穿总是发生在棒极为正极性的那气隙的击穿总是发生在棒极为正极性的那半周的峰值附近；击穿电压与直流电压下正极性击穿电压半周的峰值附近；击穿电压与直流电压下正极性击穿电压相近相近在直流电压作用下在直流电压作用下：电场不对称时，极性效应明显；正：电场不对称时，极性效应明显；正极性极性““棒棒——板板””气隙的击穿电压远低于负极性气隙的击穿电压远低于负极性““棒棒——板板””的击穿电压；而的击穿电压；而““棒棒——棒棒””气隙的极性效应不明显气隙的极性效应不明显10在操作冲击电压作用下在操作冲击电压作用下：：其击穿特性具有其击穿特性具有““UU形曲线形曲线””特性和特性和““饱和饱和””特性；其击穿电压不仅远低于雷电冲击电特性；其击穿电压不仅远低于雷电冲击电压，有时在波前时间内比工频击穿电压还低；且其击穿电压，有时在波前时间内比工频击穿电压还低；且其击穿电压和放电时间的分散性比雷电冲击电压下要大得多压和放电时间的分散性比雷电冲击电压下要大得多在冲击电压作用下在冲击电压作用下：：当电压升高到静态击穿电压时，击当电压升高到静态击穿电压时，击穿过程不一定立即发生，必须等到气隙中出现一个能引起穿过程不一定立即发生，必须等到气隙中出现一个能引起电离过程并昀终导致击穿的有效电子，即存在放电时延，电离过程并昀终导致击穿的有效电子，即存在放电时延，所加冲击电压越高，放电时延越短；表征气隙冲击击穿特所加冲击电压越高，放电时延越短；表征气隙冲击击穿特性的两种方法是：性的两种方法是：50%50%冲击击穿电压和伏秒特性曲线冲击击穿电压和伏秒特性曲线1110.10.大气条件对气隙击穿特性的影响。大气条件对气隙击穿特性的影响。在不同大气条件和海拔高度下所得出的击穿电压实测在不同大气条件和海拔高度下所得出的击穿电压实测数据都必须换算到某种标准条件下才能互相进行比较数据都必须换算到某种标准条件下才能互相进行比较¾¾对空气密度的校正对空气密度的校正¾¾对湿度的校正对湿度的校正¾¾对海拔的校正对海拔的校正120UKKUhd=paUKU=1111、工程上，提高气体介质电气强度的方法有哪些？、工程上，提高气体介质电气强度的方法有哪些？¾¾改进电极形状改进电极形状¾¾利用空间电荷利用空间电荷¾¾极不均匀电场中采用屏障极不均匀电场中采用屏障¾¾采用高气压采用高气压¾¾采用强电负性气体采用强电负性气体¾¾采用高真空采用高真空改善气隙中的电改善气隙中的电场分布场分布削弱和抑制气体介削弱和抑制气体介质中的电离过程质中的电离过程131412.一些卤族元素化合物（如SF6）具有高电气强度的原因是什么？（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。1513.保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？为什么？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1614.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？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。1715.简述波传播过程的反射和折射。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。第三篇1816.波阻抗与集中参数电阻本质上有什么不同？（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1917.彼得逊法则的内容、应用和需注意的地方。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。2018.防雷的基本措施有哪些？请简要说明。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。2119.输电线路上采用的各种防雷保护措施有哪些？（二）降低杆塔接地电阻，是提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施。（三）加强线路绝缘：增加绝缘子串中的片数、改用大爬距悬式绝缘子、增大塔头空气间距等等，但有相当大的局限性。一般优先采用降低杆塔接地电阻的办法来提高线路耐雷水平。（四）耦合地线作为一种补救措施，具有一定的分流作用和增大导地线之间的耦合系数，因而能提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。(一)避雷线（架空地线）110kV及以上架空输电线路防雷措施是沿全线架设避雷线；35kV及以下的线路主要依靠架设消弧线圈和自动重合闸来进行防雷保护。2220.变电所进线段保护的作用是什么？1）雷电过电压波在流过进线段时因冲击电晕而发生衰减和变形，降低了波前陡度和幅值；2）限制流过避雷器的冲击电流幅值2321.电容器在直配电机防雷保护中的主要作用是什么?限制侵入波陡度，和降低感应雷过电压22.感应过电压是怎么产生的？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