高电压技术实验指导书(学生用)
实验一．电介质绝缘特性及电击穿实验
一．实验目的：
观察气隙击穿、液体击穿以及固体沿面放电等现象及其特点，认识其发展过程及影响击穿电压的各主要因素，加深对有关放电理论的理解。
二．预习要点：
概念：绝缘；游离；电晕；电子崩；流注；先导放电；自持放电；滑闪放电；沿面放电；小桥；电击穿；热击穿。
判断：空气是绝缘介质；纯净液体的击穿是电击穿，非纯净液体的击穿是热击穿，绝缘油的击穿电压受油品、电压作用时间、电场分布情况及温度的影响较大，电弧会使油分解并产生炭粒；沿面放电是特殊的气体放电，分三个阶段，沿面闪络电压小于气隙击穿电压。
推理：变压器油怕受潮；油断路器有动作次数的限制；
相关知识点：电场、介质极化、偶极子、介电常数、Paschen定律、Townsend理论、流注理论、伏秒特性、大气过电压、内部过电压。
三．实验项目：
1．气体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验
⑴．电极形状对放电的影响
①．球球间隙
②．针板间隙
③．针针间隙
⑵．电场性质对放电的影响
①．工频交流电场
②．直流电场
⑶．极性效应
①．正针负板
②．负针正板
2．液体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验
⑴．导电小桥的观察
⑵．抗电强度的测试
3．固体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验
⑴．刷状放电的观察
⑵．滑闪放电的观察
⑶．沿面闪络的观察
四．实验说明：
1．气体绝缘特性：
⑴．气体在正常情况下绝缘性能良好（带电粒子很少）；
⑵．气体质点获得足够的能量（大于其游离能）后，将会产生游离，生成正离子和电子；
⑶．气体质点获得能量的途径有：粒子撞击、光子激励、分子热碰撞；
⑷．气隙中除了有气体质点游离产生的带电粒子外，还存在金属电极表面的逸出电子；
⑸．气隙加上电场，气隙中的带电粒子将顺电场方向加速运动，造成大量的粒子碰撞，但产生气体质点游离的撞源粒子是电子；
⑹．气隙上的电场足够强时，撞击游离产生的电子又会成为撞源粒子，从而形成电子崩；
⑺．气隙之间存在的大量带电粒子会形成空间电荷区，空间电荷的存在会改变气隙间的电场分布；
⑻．气隙在强电场作用下，产生强烈游离，并发展到自持放电，气隙就被击穿。
空气间隙的放电电压与电压性质、电极形状、大气条件等因素有关：
间隙间施加交流电场或直流电场，所表现出的击穿特性及恢复特性都不相同；交流电场实际上是一个大小和极性都在不断变化的电场，如果是针板间隙，则肯定是在最容易击穿的极性下被击穿，交流快过零时气隙间电弧熄灭，气隙绝缘的恢复至少存在半个周期的恢复时间；直流电场的极性不发生改变，如果施加于针板间隙，会随所加极性的不同而表现出强烈的极性效应。
由于不同形状的电极间电场均匀度不同，故电极形状会对放电产生影响。平板间隙间可建立均匀电场，但边沿如不做倒角处理将形成局部强电场，去除边沿效应后的平板间隙在小距离情况下（δS<0.26cm）放电电压很稳定；由于是均匀电场，不会出现持续的局部放电，起始放电电压就等于击穿电压，并且从自持放电开始到间隙完全击穿所需的时间很短，因此电压波形（包括极性，因形态对称）对击穿电压不会造成影响，放电分散性很小。
球球间隙间能建立较均匀电场（S/D≤0.5），接近上述均匀电场的特性，其放电分散性也较小，并且没有明显的边沿效应。故在高电压试验中常用球隙来做保护间隙甚至是测量间隙。
针板间隙间建立的电场是非均匀电场，在不同性质的电场作用下，其放电分散性较大；由于存在局部强电场，此处的空气将先期产生强烈游离，出现局部持续放电，生成大量带电粒子，并在针尖附近形成大量的正空间电荷，此空间电荷将改变针板间的电场分布，从而影响间隙的击穿电压，在直流电场情况下，就产生了明显的极性效应。
针针间隙间建立的电场是极不均匀电场，由于存在两处局部强电场，更易生成大量带电粒子，但形成的正空间电荷会使针针间电场梯度变得平缓，因而使针针间隙击穿电压反而比针板（正针负板）间隙击穿电压稍高；针针间隙是对称电场，不存在极性效应。
大气条件主要包括温度、湿度、气压三个指标。
温度实际上反映的是气体分子热运动的强烈程度，温度越高，则分子热运动越强烈，越容易产生热碰撞游离，气隙绝缘性就越差；温度高到一定程度时，气体将变成等离子体，它也就失去了绝缘性而变成了导体。
湿度反映的是气体中含水份的程度，水分子是电负性的，易俘获自由电子，使气体中的自由电子减少，从而阻碍游离的发展，因此随湿度的增大气隙的击穿电压也将提高。
气压是气体分子密度的反映，气压越高，密度越大，气体分子（包括自由电子）平均自由行程缩短，不易形成撞击游离，气隙的击穿电压因而提高。但气压过低（如接近真空）则气体分子稀薄，也难形成大量撞击游离，气隙的击穿电压也将提高。
2．液体绝缘介质绝缘特性有如下特点：
⑴．液体绝缘介质本身的离解需要较强的电场，但其绝缘性能（电导）对杂质却非常敏感。
⑵．纯净液体绝缘介质的击穿是因强电场作用下分子游离并形成电子崩造成（电击穿）；非纯净液体绝缘介质的击穿则主要是因为电场作用下杂质的顺电场排列形成小桥（如图1-1所示），并且在杂质体及附近形成局部强电场加速液体分子游离，从而产生新的杂质，使小桥生长并贯穿整个间隙，形成较大泄漏电流并发热，产生气泡（也属杂质），最终导致间隙击穿（热击穿）。
⑶．温度对液体绝缘介质绝缘特性的影响表现在如下几个方面：首先是影响绝缘电阻，随温度的升高，液体介质的粘度降低，离子受电场力作用而移动时所受的阻力减小，使绝缘电阻减小，同时使液体介质离解度增大，也促使绝缘电阻减小。随着绝缘电阻的减小，其泄漏电流增大，热效应将更为明显，会促使间隙被击穿。另一方面，温度的升高会使液体介质中溶解的水份由乳化悬浮状态转化为分子溶解状态，而分子溶解状态的水份对液体介质绝缘特性的影响比乳化悬浮状态的水份要小得多，这会使间隙击穿电压升高。温度继续升高（>60～80℃），部分水份汽化形成气泡，这又会降低间隙击穿电压。在极不均匀电场中，由于电极锐缘处发生的游离和扰动，油中杂质不易形成小桥，不会出现击穿电压随温度升高而增大的情况，而只是单调地稍有下降。对于冲击电压的作用，由于作用时间短，油隙中也不易形成小桥，击穿电压随温度升高也只是单调地稍有下降。
3．固体绝缘介质绝缘特性：
⑴．固体绝缘介质的纵向绝缘（体绝缘）很高，运行中一般不会发生纵向绝缘击穿事故（除非绝缘存在严重的内部缺陷），但往往发生绝缘的表面击穿——沿面放电。
⑵．沿面放电实质上也是一种气体放电，但却是沿固体绝缘表面进行，其放电电压比相同距离（爬电距离）的纯气隙击穿电压低。
⑶．影响沿面闪络电压的主要因素有：电场分布和电压波形、固体介质材料、固体介质表面性状、大气条件等。
对电场分布差异很大的固体介质表面，随着所施加电压（工频）的升高，沿面放电呈阶段性发展（如图1-2所示），首先在电场最强处产生电晕放电，接着是出现许多伸向对面电极的刷状放电，再后来是出现树枝状火花放电，此起彼伏，极不稳定，并伴有爆裂声，称为滑闪放电，最后当滑闪放电到达对面电极时，就形成沿面闪络。
固体介质材料的吸水性对沿面闪络电压有影响，吸水性越强，在相同大气条件下的沿面闪络电压就越低。
固体介质表面的湿润度及污秽度对沿面闪络电压会造成影响，大雨或雾露天气对闪络电压的影响机理不同，污秽物的不同也会对闪络电压形成不同影响。
大气条件中的温度和气压对沿面闪络电压的影响与气隙相似，但不如气隙明显；而湿度的影响则主要与固体介质表面吸水性有关，并通过表面凝水程度来影响闪络电压。
图1-1 液体介质内的小桥形成示意图图1-2 穿墙套管的沿面放电示意图五．仪器设备：
50/5试验装置一套
水阻一只
高压硅堆一只
针、板、球电极各一付
油槽（附电极一付）一只
瓷套管一只
六．实验接线：
（a）交流击穿实验（b）直流击穿实验
图1-3 气隙击穿实验接线图
图1-4 液体介质的击穿实验接线图图1-5固体介质的沿面放电实验接线图
七．实验步骤：
1.气隙的击穿
⑴．实验接线如图1-3所示，首先装上球球电极，调整气隙距离为2cm，测量工频击穿电压及直流击穿电压，并观察击穿过程及电弧现象，注意升压应匀速，一般为2kv/s；然后将电极换成针针电极，同样将气隙调整为2cm，重复以上实验。
⑵．将电极换成针板电极，调整气隙距离为2cm，施加工频电压，使电压匀速升高至气隙击穿，观察击穿过程及电弧现象，并记录下击穿电压。
⑶．保持电极状态不变，改施直流电压（正针负板），重复上述实验。注意观察直流电压下的气隙击穿过程及电弧状态与交流电压作用下的不同，并比较击穿电压值的差别。
⑷．同样保持电极状态不变，将直流极性改为负针正板，重复上述实验。注意观察与前面实验现象的不同点，比较与正针负板时击穿电压值的差别，并解释其原因。
在徐徐升高电压的过程中，注意观察在尖端电极附近首先会产生电晕放电，这是由于在电压还较低时，尖端处的场强就已经超过了起始游离场强的临界值，从而使尖端附近的空气产生局部游离----电晕放电。电晕放电为流注向板极推进创造了条件。
当电压升高到一定值时，就会从电晕放电转变成整个间隙的火花击穿，注意观察光花击穿时的通道形状，加深对流注放电机理的认识。
2．液体电介质的击穿
将放电电极浸入变压器油中，如图1-4所示，在变压器油中加入少许纤维杂质，徐徐升高电压，直至发生变压器油击穿为止。
通过本实验加深对小桥击穿机理的理解。
当电压徐徐升高时，注意观察在电场作用下纤维杂质沿电力线方向定向排列成杂质小桥的情况；
进一步观察形成贯穿电极的杂质小桥后，使泄漏电流增大，发热增加，促使水分汽化形成气泡，而气泡的游离又使气泡增多，最后使小桥通道游离击穿的全过程。
3．沿面放电
实验接线如图1-5所示，在徐徐升压直至闪络的过程中，注意观察刷形放电----滑闪放电----沿面放电的三个放电阶段，
由于沿面放电是沿着固体表面的气体放电现象，因此沿面放电在本质上仍属气体放电的
一种，和气体放电一样可以用流注放电机理来解释放电的过程。但是沿面放电是沿着固体表面进行的，因此沿面闪络电压值的大小与固体介质表面的电场分布、爬电距离、固体介质表面状况等密切相关。
注意：为保证实验的安全，观察应在警戒区外，发生击穿放电后设备应具有后备跳闸保护。
八．实验报告：
计算球球间隙及针板间隙在工频、常压条件下空气的抗电强度（Kv/cm）；
解释极性效应；
解释液体击穿的小桥机理；
解释为什么在交流电压下，沿面放电初期的刷形放电发生在接地的法兰附近，而不是发生在处于高电位的导杆附近；
总结沿面放电与气隙放电的共同点和区别。
实验二．介质损耗角正切值的测量
一．实验目的：
学习使用QS1型西林电桥测量介质损耗正切值的方法。
二．预习要点：
概念：介质损耗、损耗角、交流电桥
判断：介质损耗是表征介质交流损耗的参数（直流损耗用电导就可表征），包括电导损耗和电偶损耗；测量tgδ值对检测大面积分布性绝缘缺陷或贯穿性绝缘缺陷较灵敏和有效，但对局部性非贯穿性绝缘缺陷却不灵敏和不太有效。
推理：中性介质的介质损耗主要是电导损耗，极性介质的介质损耗则由电导损耗和电偶损耗两部分组成。
相关知识点：介质极化、偶极子、漏导。
三．实验项目：
1．正接线测试
2．反接线测试
四．实验说明：
绝缘介质中的介质损耗（P=ωC u2tgδ）以介质损耗角δ的正切值(tgδ)来表征,介质损耗角正切值等于介质有功电流和电容电流之比。用测量tgδ值来评价绝缘的好坏的方法是很有效的，因而被广泛采用，它能发现下述的一些绝缘缺陷：
绝缘介质的整体受潮；
绝缘介质中含有气体等杂质；
浸渍物及油等的不均匀或脏污。
测量介质损耗正切值的方法较多，主要有平衡电桥法（QS1），不平衡电桥法及瓦特表法。目前，我国多采用平衡电桥法，特别是工业现场广泛采用QS1型西林电桥。这种电桥工作电压为10Kv，电桥面板如图2-1所示，其工作原理及操作方法简介如下：
⑴．检流计调谐钮⑵．检流计调零钮
⑶．C4电容箱（tgδ）⑷．R3电阻箱
⑸．微调电阻ρ（R3桥臂）⑹．灵敏度调节钮
⑺．检流计电源开关⑻．检流计标尺框
⑼．+tgδ/-tgδ及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮
⑽．检流计电源插座⑾．接地
⑿．低压电容测量⒀．分流器选择钮
⒁．桥体引出线
图2-1 QS1西林电桥面板图
1．工作原理：
原理接线图如图2-2所示，桥臂BC接入标准电容C N（一般
C N=50pf），桥臂BD由固定的无感电阻R4和可调电容C4并联组成，
桥臂AD接入可调电阻R3，对角线AB上接入检流计G，剩下一个桥
臂AC就接被试品C X。
高压试验电压加在CD之间，测量时只要调节R3和C4就可使G
中的电流为零，此时电桥达到平衡。由电桥平衡原理有：图2-1 QS1西林电桥面板图
BD
CB AD CA U U U U = 即： BD CB AD CA Z Z Z Z = （式2-1） 各桥臂阻抗分别为：
X
X X X CA R C j R Z Z ?+==?1 44441R C j R Z Z BD ?+==? 33R Z Z AD == N
N CB C j Z Z ?1== 将各桥臂阻抗代入式2-？，并使等式两边的实部和虚部分别相等，可得：
3
4R R C C N X ?= 44R C tg ??=?δ （式2-2） 在电桥中，R 4的数值取为=10000/π=3184（Ω），电源频率ω=100π，因此：
tg δ= C 4（μf ） （式2-3）
即在C 4电容箱的刻度盘上完全可以将C 4的电容值直接刻度成tg δ值（实际上是刻度成tg δ（%）值），便于直读。
2．接线方式：
QS1电桥在使用中有多种接线方式，即图2-3（b ）所示的正接线，图2-3（c ）所示的反接线，图2-3（d ）所示的对角接线，另外还有低压测量接线等。
正接线适用于所测设备两端都对地绝缘的情况，此时电桥的D 点接地，试验高电压在被试品及标准电容上形成压降后，作用于电桥本体的电压很低，测试操作很安全也很方便，而且电桥的三根引出线（C X 、C N 、E ）也都是低压，不需要与地绝缘。
反接线适用于所测设备有一端接地的情况，这时是C 点接地，试验高电压通过电桥加在被试品及标准电容上，电桥本体处于高电位，在测试操作时应注意安全，电桥调节手柄应保证具有15kv 以上的交流耐压能力，电桥外壳应保证可靠接地。电桥的三根引出线为高压线，应对地绝缘。
对角接线使用于所测设备有一端接地而电桥耐压又不够，不能使用反接线的情况，但这种接线的测量误差较大，测量结果需进行校正。
低压接线可用来测量低压电容器的电容量及tg δ值，标准电容可选配0.001μf （可测C X 范围为300pf ～10μf ）或0.01μf （可测C X 范围为3000pf ～100μf ）
3．分流电阻的选择及tg δ值的修正：
QS1电桥可测试品范围很广，试品电容电流变化范围也很广，但电桥中R 3的最大允许工作电流为0.01A ，如果试品电容电流超过此值，则必须投入分流器，以保证R 3的安全工作，分流器挡位的选择可按表2-1所列数据进行。
在投入分流器后所测tg δ值很小的情况下，测量值应进行校正，其校正式如下：
δδδtg tg tg X ?-=
()ρ
ρωδ+--?=?34100R n R C tg N tg δ为实测值，Δtg δ为校正量，tg δX 为校正后的值。
表2-1 分流器挡位选择表
五．仪器设备：
50/5试验装置一套
水阻一只
电压表一只
QS1电桥一套
220Kv 脉冲电容器（被试品）一只
六．实验接线：
（a ） 高压试验源 （ b ） 正接线 （c ） 反接线 （d ） 对角接线 图2-3 QS1西林电桥试验接线图
七．实验步骤：
⑴．首先按图2-3所示的正接线法接好试验线路；
⑵．将R 3、C 4以及灵敏度旋钮旋至零位，极性切换开关放在中间断开位置；
⑶．根据被试品电容量确定分流器挡位；
⑷．检查接线无误后，合上光偏式检流计的光照电源，这时刻度板上应出现一条窄光带，调节零位旋钮，使窄光带处在刻度板零位上；
⑸．合上试验电源，升至所需试验电压；
⑹．把极性切换开关转至“+ tg δ”位置的“接通Ⅰ”上；
⑺．把灵敏度旋钮旋至1或2位置，调节检流计的合频旋钮，找到检流计的谐振点，光带达到最宽度，即检流计单挡灵敏度达到最大；
⑻．调节检流计灵敏度旋钮，使光带达到满刻度的1/3～2/3为止；
⑼．先调节R 3使光带收缩至最窄，然后调节C 4使光带再缩至最窄，当观察不便时，应增大灵敏度旋钮挡（注意在整个调节过程中，光带不能超过满刻度），最后，反复调节ρ和C 4并在灵敏度旋钮增至10挡（最大挡）时，将光带收缩至最窄（一般不超过4mm ），这时电桥达到平衡；
⑽．电桥平衡后，记录tg δ、R 3、ρ值，以及分流器挡位和所对应的分流器电阻n ，还有所用标准电容的容量C N ；
⑾．将检流计灵敏度降至零，把极性旋钮旋至关断，把试验电压降至零并关断试验电源，关断灯光电源开关，最后将试验变压器及被试品高压端接地。
⑿．计算被试品电容量：
n
R R R C C N x 334100+?+?=ρ 式中，C N ------标准电容的容量（50pf 或100pf ）
n ------分流器电阻值（对应于分流器挡位，如表2-1所列）
⒀．按图2-4所示的反接线法接好试验线路（选做）；并按⑵～⑿操作步骤调节电桥，测出被试品的tgδ值和C X值。
注意：反接线法桥体内为高压，电桥箱体必须良好接地，电桥引出线应架空与地绝缘。操作时注意安全。
八．实验报告：
绘出试验接线祥图；
记录被试品的tgδ；
计算被试品的C x 。
实验三．悬式绝缘子串的电压分布测试
一．实验目的：
了解悬式绝缘子串上的电压分布规律，学习使用球隙放电器测量绝缘子串上电压分布的方法。
二．预习要点：
概念：分布电容（对地C1、对导线C2）、绝缘子串物理模型、电压分布；
判断：C1>>C2
推理：导线侧绝缘子电压分布最高；增大C2可以改善绝缘子串电压分布。
相关知识点：球隙放电。不同电压等级线路绝缘子串的绝缘子（以X-4.5为例）片数：≥14片/220kv；≥8片/110kv；≥4片/35kv。X-4.5绝缘子单片耐压强度为56kv。
三．实验项目：
1．无均压环的绝缘子串电压分布试验
2．有均压环的绝缘子串电压分布试验
四．实验说明：
悬式绝缘子的结构如图3-1所示，其在高电压作用下的物理模型如图3-2所示，其中C 为铁帽与钢脚间的电容，r为体电阻，c1、r1为表面等效电容及电阻，实际上r及r1都很大，c1又很小，故实用简化模型就相当于一个电容C，绝缘子串就相当于串联的电容链。实际运行的绝缘子串，其上部悬挂在接地的铁横担上，下部悬挂着高压输电导线。绝缘子串上承受着相对地电压，在绝缘子串中，每片绝缘子除了有极间电容C外，还存在着对地分布电容C1以及对高压导线分布电容C2，整个绝缘子串的等值电路可用图3-3来表示，各电容的实际值为：
图3-1 悬式绝缘子结构图
图3-2 高电压下悬式绝缘子物理模型图3-3 线路上悬式绝缘子串的等值电路
C=40-70（pf）、C1=4-5（pf）、C2=0.5-1（pf）
如果没有C1及C2，显然每个绝缘子上的电压ΔU将均匀分布，其值为ΔU=I·（1/ωC），但由于存在C1及C2，每个绝缘子上的电压ΔU将变得不均匀，如图3-4所示，流过C1的电流将使靠近高压导线的绝缘子承担较大的电压，而流过C2的电流又将使靠近铁横担的绝缘子承担较大的电压，综合C1、C2的共同作用，使得绝缘子串呈现出两端高中间低的电压分布，
又由于C1>>C2，使得靠近高压导线的绝缘子的电压分布尤其高，整个绝缘子串上的电压分布曲线如图3-5所示。
①不考虑C1、C2时的电压分
布；
②C1影响后的电压分布；
③C2影响后的电压分布；
④C1、C2综合影响后的电压
分布。
图3-4 分布电容对绝缘子串电压分布的影响图3-5 悬式绝缘子串的电压分布曲线
由于绝缘子串上电压分布的不均匀，可能使得承受电压较大的绝缘子产生局部放电，加速绝缘子老化，造成无线电干扰等，为了满足运行要求可能要增加绝缘子片数，而这将增大工程成本，因此应尽可能改善绝缘子串上的电压分布（特别是在220kv及以上高压及超高压线路上）。改善的方法仍着眼于改变上述分布电容，即减小C1及增大C2，减小C1可使用小体积的杆塔，增大C2可采用增大导线与绝缘子的耦合面，如采用分裂导线、安装均压环等。
工程中对绝缘子串上电压分布的测量，可检测出由于内部机械应力，运行中的机电负荷及介质材料的自然老化引起的绝缘子串局部损坏（如劣化、断裂）等缺陷。
五．仪器设备：
50/5试验装置一套
电压表一只
钳压球隙一只
悬式绝缘子串一串
均压环一只
六．实验接线：
图3-6 测量悬式绝缘子串电压分布的实验接线
七．实验步骤：
本实验采用球隙放电器测量由6片X-4.5型悬式绝缘子组成的绝缘子串的电压分布，按图3-6所示接好实验线路，实验步骤如下：
⑴．先不安装均压环，检查实验线路正确后，接通电源；
⑵．调整好球隙放电器的球隙距离，并保证其在整个试验过程中不变，把放电器的两极置于第n 片绝缘子两端，如图3-？所示，然后合上高压试验开关，均匀升高导线电压，直至放电器放电为止，记录此时的电压读数，连做三次取平均值作为测量第n 片绝缘子时施加于绝缘子串上的总电压U Bn ；
⑶．依次将放电器安置于其它绝缘子上，重做上述试验，并记下电压值；
⑷．依据记录的U Bn （n=1，2，…，6），计算每片绝缘子的电压分布百分数，计算式如下：
()??????
? ???=?∑=111%n Bn Bn n U U U ⑸．装上均压环，重做上述试验。
八．实验报告：
⑴．以表格形式记录的各片试验电压U Bn ；
⑵．计算出各片的电压分布百分数U n %；
⑶．作出绝缘子串的电压分布曲线（n —ΔU n %）；
⑷．对试验结果作出说明，并着重分析：
①电压分布曲线为何呈现如此形状？
②均压环的作用原理。
实验四．避雷器试验
一．实验目的：
了解阀型避雷器的种类、型号、规格、工作原理及不同种类避雷器的结构和适用范围，掌握阀型避雷器电气预防性试验的项目、具体内容、试验标准及试验方法。
二．预习要点：
概念：灭弧电压、冲击放电电压、工频放电电压、残压、保护比、切断比、工频续流、直流电导电流、非线性系数、冲击系数。
判断：普通阀型避雷器阀片热容量小，磁吹阀型避雷器阀片热容量较大。
推理：普通阀型避雷器只用于限制大气过电压，磁吹阀型避雷器既可用于限制大气过电压也可用于限制内部过电压。
相关知识点：大气过电压、内过电压、伏秒特性、冲击耐压强度、绝缘配合、雷电流计算标准。
三．实验项目：
1．FS-10型避雷器试验
（1）．绝缘电阻检查
（2）．工频放电电压测试
2．FZ-15型避雷器试验
（1）．绝缘电阻检查
（2）．泄漏电流及非线性系数的测试
四．实验说明：
阀型避雷器分普通型和磁吹型两类，普通型又分FS型（配电型）和FZ型（站用型）两种。它们的作用过程都是在雷电波入侵时击穿火花间隙，通过阀片（非线性电阻）泄导雷电流并限制残压值，在雷电过后又通过阀片减小工频续流并通过火花间隙的自然熄弧能力在工频续流第一次过零时切断之，避雷器实际工作时的通流时间≯10ms（半个工频周期）。FS型避雷器的结构最简单，如图4-1所示，由火花间隙和非线性电阻（阀片）串联组成。FZ型避雷器的结构特点是在火花间隙上并联有均压电阻（也为非线性电阻），如图4-2所示，增设均压电阻是为了提高避雷器的保护性能，因为多个火花间隙串联后将引起间隙上工频电压分布不均，并随外瓷套电压分布而变化，从而引起避雷器间隙恢复电压的不均匀及不稳定，降低避雷器熄弧能力，同时其工频放电电压也将下降和不稳定。加上均压电阻后，工频电压将按电阻分布，从而大大改善间隙工频电压的分布均匀度，提高避雷器的保护性能。非线性电阻的伏安特性式为：U=CIα，其中C为材料系数，α即为非线性系数（普通型阀片的α≈0.2、磁吹型阀片的α≈0.24、FZ型避雷器因均压电阻的影响，其整体α≈0.35～0.45），其伏安特性曲线如图4-3所示。可见流过非线性电阻的电流越大，其阻值越小，反之其阻值越大，这种特性对避雷器泄导雷电流并限制残压，减小并切断工频续流都很有利。另外，FS型避雷器的工作电压较低（≤10kv），而FZ型避雷器工作电压可做到220kv。FZ型避雷器中的非线性电阻（均压电阻和阀片）的热容量较FS型为大，因其工作时要长期流过工频漏电流（很小、微安级）。磁吹型避雷器有FCZ型（电站用）和FCD型（旋转电机用）两种，其结构与FZ 型相似，间隙上都有均压电阻，只是磁吹型避雷器采用磁吹间隙，并配有磁场线圈和辅助间隙。由于以上结构上的不同，所以对FS型和FZ（FCZ、FCD）型避雷器的预防性试验项目和标准都有很大的不同。
根据《电力设备预防性试验规程》，对FS 型避雷器主要应做绝缘电阻检查和工频放电电压试验，对FZ （及FCZ 、FCD ）型避雷器则应做绝缘电阻检查和直流泄漏电流及非线性系数的测试。只有在其解体检修后才要求做工频放电电压试验（需要专门设备）。避雷器其它的预防性试验还包括底座绝缘电阻的检查、放电计数器的检查及瓷套密封性检查等。
避雷器试验应在每年雷雨季节前及大修后或必要时进行。绝缘电阻的检查应采用电压≥2500v 及量程≥2500M Ω的兆欧表。要求对于FS 型避雷器绝缘电阻应不低于2500M Ω；FZ （FCZ 、FCD ）型避雷器绝缘电阻与前次或同类型的测试值比较，不应有明显差别。FS 型避雷器的工频放电电压试验的合格值如表4-1所列。
表4-1 FS 型避雷器的工频放电电压值：
FZ 型避雷器的直流泄漏电流及非线性系数的测试的试验电压及电导电流值如表4-2所列，所测泄漏电流值还应与历年数据相比较，不应有显著变化，同相元件电导电流差值不应大于30%。
表4-2 FZ 型避雷器的直流泄漏试验电压及电导电流值：
电导电流差值按式4-1计算：
()%100%max
min max ?-=?I I I I （式
4-1）
非线性系数按式4-2计算：
???
? ?????? ??=1212log log I I U U α （式4-2） 同相组合元件的非线性系数差值不应大于0.05。
图4-1 FS 型避雷器结构及 图4-2 FZ 型避雷器 图4-3 非线性电阻的 电路示意图 电路示意图 伏安特性曲线
五．仪器设备：
50/5试验装置一套
水阻一只
高压硅堆一只
滤波电容一只
微安表一只
电压表一只
高压静电电压表一只
FS-10型避雷器一只
FZ-15型避雷器一只
六．实验接线：
图4-4 绝缘电阻测试接线图图4-5 FS型避雷器工频放电实验接线图
（a）微安表接在避雷器处（b）微安表接在试验变压器尾端
图4-6 FZ型避雷器工频放电实验接线图
七．实验步骤：
1．FS-10型避雷器试验
（1）．绝缘电阻检查
测试接线如图4-4所示，测试前应把避雷器表面清洁干净，检查有无外伤，两端头有无松动及锈蚀。测试时避雷器应竖放，先检查兆欧表的零位和最大偏转位，然后夹好接线，以120转/分的速度匀速摇转兆欧表，读取稳定的读数；为消除表面泄露的影响，可做一屏蔽环并接于兆欧表的G端，使表面泄露不影响读数。
所测得的绝缘电阻如果小于2500MΩ，可能是避雷器瓷套密封不良引起内部受潮所至。（2）．工频放电电压测试
测试接线如图4-5所示，试验电路中应设保护电阻R，用来限制击穿放电时的放电电流，要求将此电流幅值限制到0.7A以下，以避免放电烧坏火花间隙；控制电路应设电流速断保护，要求间隙放电后在0.5s内切断电源。电压测量可在低压侧进行，并通过变比折算出高压侧电压，试验步骤：
①检查接线正确后，接通电源；
②合上高压试验开关，匀速升压（≈2kv/s），直至避雷器击穿放电，并记录此时的电压值，然后将调压器电压降至零，断开高压试验开关；
③重复步骤②三次，每次间隔时间不小于1min，取三次放电电压平均值为此避雷器的工频放电电压；
④切断电源。
2．FZ-15型避雷器试验
（1）．绝缘电阻检查
测试方法与测FS型避雷器绝缘电阻时相同，所不同的是因FZ型避雷器火花间隙上并联有均压电阻，故所测得的值比FS型要小得多。规程中没有规定具体数值，但必须做相对比较。如果与前次比较明显偏小，则可能是避雷器瓷套密封不良引起内部受潮；如果明显增大，则可能是避雷器均压电阻接触不良或断裂所至。
（2）．泄漏电流及非线性系数的测试
测试接线如图4-6所示，注意高压硅堆的方向应使试验电压呈负极性，要求试验电压的脉动系数不大于±1.5%，一般是在回路上并接0.01～0.1μf的滤波电容C，保护电阻R应使避雷器放电时的放电电流不大于硅堆最大允许电流，应直接测量加在避雷器上的试验电压（一般用静电电压表测量），测量准确度应在3级或以上，电导电流可在图中A、B、C三处测量，以A处为优选，注意在C处测量时除避雷器外的其它试验设备的接地端应接于试验变压器的X端，并空升一次以检查其它泄露情况。电流测量准确度应在0.5级或以上，试验步骤：
①检查接线正确后，接通电源；
②合上高压试验开关，匀速升压（≈2kv/s）至U1，记录此时的电导电流（I1），然后继续匀速升压至U2，并记录此时的电导电流（I2），完毕后将电压降至零，断开高压试验开关，切断电源；
③放电，对滤波电容。一般先通过电阻放电，然后再直接放电并挂上接地线。
八．实验报告：
1．用表格表示试验的详细结果；
2．根据试验记录，计算并分析试验数据；
3．判断被试品是否合格。
电工电子实验指导书
电工电子技术实验指导书 实验一日光灯电路及功率因数的改善 一、实验目的 1、验证交流电路的基尔霍夫定律。 ⒉了解日光灯电路的工作原理。 ⒊了解提高功率因数的意义和方法。 二、实验仪器及设备 ⒈数字万用表一块 ⒉交流电流表一块 ⒊ZH－12电学实验台 ⒋日光灯管、镇流器、电容器、起辉器各一个 三、实验原理 ⒈日光灯工作原理： 日光灯电路由灯管、启动器和镇流器组成，如图5-1所示。 ①日光灯：灯管是内壁涂有荧光物质的细长玻璃管，管的两端装有灯丝电极，灯丝上涂有受热后易发射电子的氧化物，管内充有稀薄的惰性气体和少量的水银蒸汽。它的起辉电压是400～500V，起辉后管压降只有80V左右。因此，日光灯不能直接接在220V电源上使用。 图5-1 日光灯的原理电路
②启辉器：相当于一个自动开关，是由一个充有氖气的辉光管和一个小容量的电容器组成。辉光管的两个金属电极离得相当近，当接通电源时，由于日光灯没有点亮，电源电压全部加在启动器辉光管的两个电极之间，使辉光管放电，放电产生的热量使到“U”形电极受热趋于伸直，两电极接触，这时日光灯的灯丝通过电极与镇流器及电源构成一个回路。灯丝因有电流通过而发热，从而使氧化物发射电子。同时，辉光管两个电极接通时，电极间的电压为零，辉光放电停止，倒“U”形双金属片因温度下降而复原，两电极分开，回路中的电流突然被切断，于是在镇流器两端产生一个瞬间高压。这个高感应电压连同电源电压一起加在灯管的两端，使热灯丝之间产生弧光放电并辐射出紫外线，管内壁的荧光粉因受紫外线激发而发出可见光。 小电容用来防止启燃过程中产生的杂散电波对附近无线电设备的干扰。 ③镇流器：它的作用一是在灯管起燃瞬间产生一高电压，帮助灯管起燃 ；二是在正常工作时，限制电路中的电流。 ⒉提高功率因数的意义和方法 在电力系统中，当负载的有功功率一定，电源电压一定时，功率因数越小，线路中的电流就越大，使线路压降、功率损耗增大，从而降低了电能传输效率，也使电源设备得不到充分利用。因此，提高功率因数具有重大的经济意义。 在用户中，一般感性负载很多。如电动机、变压器、电风扇、洗衣机等，都是感性负载其功率因数较低。提高功率因数的方法是在负载两端并联电容器。让电容器产生的无功功率来补偿感性负载消耗的无功功率以减少线路总的无功功率来达到提高功率因数的目的。四、实验内容及步骤 ⒈了解日光灯的各部件及其工作原理 ⒉按图5-2接好线路，电容器先不要接入电路。
WDT-IIIC综合实验指导书
第三章一机—无穷大系统稳态运行方式实验一、实验目的 1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围； 2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。 二、原理与说明 电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。实验用一次系统接线图如图2所示。
图2 一次系统接线图 本实验系统是一种物理模型。原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。 为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。 三、实验项目和方法 1．单回路稳态对称运行实验
电路实验指导书
实验一万用表原理及应用 实验二电路中电位的研究 实验三戴维南定理 实验四典型信号的观察与测量 实验五变压器的原副边识别与同名端测试
实验一万用表原理及使用 一、实验目的 1、熟悉万用表的面板结构以及各旋钮各档位的作用。 2、掌握万用表测电阻、电压、电流等电路常用量大小的方法。 二、实验原理 1、万用表基本结构及工作原理 万用表分为指针式万用表、数字式万用表。从外观上万用表由万用表表笔及表体组成。从结构上是由转换开关、测量电路、模/数转换电路、显示部分组成。指针万用表外观图见后附。其基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表做表头，当微小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大电流，因此通过在表头上并联串联一些电阻进行分流或降压，从而测出电路中的电流、电压、电阻等。万用表是比较精密的仪器，如若使用不当，不仅会造成测量不准确且极易损坏。 1）直流电流表：并联一个小电阻 2）直流电压表：串联一个大电阻 3）交流电压表：在直流电压表基础上加入二极管 4）欧姆表
2、万用表的使用 （1）熟悉表盘上的各个符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。 （2）使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测电量时，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。 （3）选择表笔插孔的位置。 （4）根据被测量的种类和大小，选择转换开关的档位和量程，找出对应的刻度线。 （5）测量直流电压 a.测量电压时要选择好量程，量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果事先不清楚被测电压的大小时，应先选择最高量程。然后逐步减小到合适的量程。 b.将转换开关调至直流电压档合适的量程档位，万用表的两表笔和被测电路与负载并联即可。 c.读数：实际值=指示值*（量程/满偏）。 （6）测直流电流 a.将万用表转换开关置于直流电流档合适的量程档位，量程的选择方法与电压测量一样。 b.测量时先要断开电路，然后按照电流从“+”到“-”的方向，将万用表串联到被测电路中，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出。如果将万用表与负载并联，则因表头的内阻很小，会造成短路烧坏仪表。 c.读数：实际值=指示值*（量程/满偏）。 （7）测电阻 a.选择合适的倍率档。万用表欧姆档的刻度线是不均匀的，所以倍率挡的选择应使指针停留在刻度较稀的部分为宜，且指针接近刻度尺的中间，读数越准确。一般情况下，应使指针指在刻度尺的1/3~2/3之间。
高电压技术第章习题答案
高电压技术第5章习题 答案 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
第五章电气绝缘高电压试验 5-1简述直流耐压试验与交流相比有哪些主要特点。 5-2直流耐压试验电压值的选择方法是什么 5-3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 5-4简述高压试验变压器调压时的基本要求。 5-5 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 5-6工频高压试验需要注意的问题 5-7简述冲击电流发生器的基本原理。 5-8冲击电压发生器的起动方式有哪几种 5-9最常用的测量冲击电压的方法有哪几种
5-1简述直流耐压试验与交流相比有哪些主要特点。 答：（1）直流下没有电容电流，要求电源容量很小，加上可么用串级的方法产生高压直流，所以试验设备可以做得比较轻巧，适合于现场预防性试验的要求。特别对容量较大的试品，如果做交流耐压试验，需要较大容量的试验设备，在一般情况下不容易办到。而做直流耐压试验时，只需供给绝缘泄漏电流（最高只达毫安级），试验设备可以做得体积小而且比较轻便，适合现场预防性试验的要求。 （2）在试验时可以同时测量泄漏电流，由所得的“电压一电流”曲线能有效地显示绝缘内部的集中性缺陷或受潮，提供有关绝缘状态的补充信息。 （3）直流耐压试验比之交流耐压试验更能发现电机端部的绝缘缺陷。其原因是直流下没有电容电流流经线棒绝缘，因而没有电容电流在半导体防晕层上造成的电压降，故端部绝缘上分到的电压较高，有利于发现该处绝缘缺陷。 （4）在直流高压下，局部放电较弱，不会加快有机绝缘材料的分解或老化变质，在某种程度上带有非破坏性试验的性质。 5-2直流耐压试验电压值的选择方法是什么 答：由于直流下绝缘的介质损耗很小，局部放电的发展也远比交流下微弱，所以直流下绝缘的电气强度一般要比交流下的高。在选择试验电压值时必须考虑到这一点，直流耐压试验所用的电压往往更高些，并主要根据运行经验来确定，一般为额定电压的2倍以上，且是逐级升压，一旦发现异常现象，可及时停止试验，进行处理。直流耐压试验的
高电压试验指导书20121021
实验二、不均匀电场气体间隙的工频放电实验 一、实验目的 1．了解不均匀电场气体间隙放电电压和电极距离的关系； 2．掌握击穿电压的换算； 3．观察不均匀电场气体间隙放电、击穿现象； 4．观察不均匀电场下的气体间隙在不同电极距离的击穿电压波形中放电时延的变化。 二、实验内容与要求 1．测量尖—板电极不同电极距离的工频击穿电压； 2．作出标准条件下气体间隙击穿电压和电极距离的实验曲线。 三、实验装置线图原理框图 K 1、K 2——交流接触器 A T ——调压器 T ——实验变压器(升压器) R ——电阻 V ——静电电压表 G ——放电间隙 四、实验步骤 1．接好被试品和静电电压表； 2．调节好被试品间隙距离； 3．合上开关柜的刀闸开关DK 和调压电极开关FK ； 4．旋转控制台上的电源开关ZK 在“合”位置； 5．按“合闸”按钮； 6．按“高压通”按钮； 7．按“升压”按钮，控制电压逐渐升高，直至间隙击穿，记录击穿电压值和间隙距离值； 8．按“高压断”和“降压”按钮，直至调压器输出指示电压表为零； 9．按“分闸”按钮，并把电源开关ZK 旋转至“分”位置； 10．重新调节被试品间隙距离； 11．重复4．5．6．7．8．9．项操作，测出不同间隙距离下的放电电压。 五．实验注意事项 1．间隙击穿后，应立即按“高压断”按钮，以免长时间电弧短路而烧坏电极。 2．击穿电压由静电电压表和控制台电压表读出，二者在此情况下误差应不大。 3．注意记录实验时的环境温度和压力，用来做换算用。 六、实验报告要求 1．记录不同电极距离的尖—板放电击穿电压实验值； R G 电源
2．把不同电极距离的尖—板放电击穿电压实验值实验换算成标准条件下的击穿电 压值（换算时湿度修正指数取w ＝0，空气密度校正指数取m ＝n ＝1），写出换算过程； 【注】空气密度校正系数： 空气密度校正系数：K h = 1 平均击穿场强： E m = U 0 / d (kV/cm) 标准条件击穿电压值U 0 (kV)为标准大气状态下外绝缘放电电压：U 0 =U b /K d (kV) 标准大气状态： ? 大气压P 0 = 0.1013MPa; ? 温度t 0 = 20℃; ? 绝对湿度h=11g/m3 3．将实验数据填入表1中； 4．作出标准条件下尖—板间隙击穿电压和电极距离的实验曲线； 5．思考题:分析实验数据和曲线的正确性。 实验环境温度： 大气压力： n m d t t P P K ??? ??++????? ??=27327300
高电压技术实验指导书1
高电压技术实验指导书1标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
高电压技术实验指导书 高电压专业实验室 2007-4-12
安全规则 1．实验前必须熟悉试验内容，并检查设备及仪表是否正常。 2．在合电源之前，务必有两人以上检查接线是否正确，接地是否可靠，做好分工，专人记录。 3．在高压电源和带有高压的设备周围围以遮栏，以便保持一定的安全距离，实验时应站在遮栏之外，不得向遮栏内探头或伸手。 4．在实验进行中不允许交谈或议论，有问题需要讨论时，要切断电源。 5．实验完毕，应先用接地棒使设备放电，尤其是在做完电容器或者电缆等大电容试品实验后，务必仔细放电，同时须将试验场地恢复整齐。 6．在未亲眼看到设备接地之前，不得接近或触摸高压设备。 7．使用升压设备时，升压必须从零开始，使用完毕后，要退回零位。 8．实验中发生事故或异常现象时，应立刻拉闸切断电源，放电后检查线路和设备，如果发生人身事故应立刻进行抢救。 凡在本高压实验室进行试验之人员必须遵守本规则，并保持实验室整洁及良好的工作秩序。
冲击电压放电 一、实验目的 1．了解冲击电压发生器的结构、产生冲击电压的原理和操作方法； 2．了解用分压器与示波器测量冲击电压的方法； 3．观察气体间隙放电、击穿现象； 4．观察在均匀电场和不均匀电场下的气体间隙击穿电压以及不同幅值冲击电压作用下击穿电压波形中放电时延的变化。 二、实验内容及要求： 1.测量冲击电压波形，了解用分压器与示波器测量冲击电压的方法； 2.观察在均匀电场和不均匀电场下的气体间隙击穿电压及电压波形，不 同电压下放电时延的变化，了解冲击电压下的放电时延特性。 3.回答思考题。 三、实验装置及接线图： 冲击电压发生器接线原理图如下图： 冲击电压发生器原理接线图 图中： T：高压试验变压器 D：高压硅堆 C：主电容 R b：充电回路保护电阻 R：充电电阻 g0：点火球隙 g1~g3：中间球隙 g4：隔离球隙 R g：阻尼电阻 R t：波尾电阻 R f ：波头电阻 C f ：包括负荷电容和电容分压器的电容
高压试验作业指导书
高压试验作业指导书 （企业标准编号） 工程名称： 施工周期： 施工班组： 班组长： 北京送变电公司 年月日
目录 1 施工准备阶段 0 1.1 人员组织 0 1.2 准备工作 0 1.3 技术交底 0 2 施工阶段 (1) 2.1 作业（或每个工作日）开工 (1) 2.2 试验电源的使用 (1) 2.3 施工步骤、方法及标准 (1) 500kV变压器试验 (1) 500kV电抗器试验 (3) 220kV变压器试验 (5) 35kV、10kV变压器试验 (7) 500kV 及以下定开距瓷柱式SF6断路器 (8) 500kV罐式及HGIS；220kV、110kV 罐式及GIS断路器 (9) 500kV、220kV、110kV GIS、HGIS回路电阻试验 (10) 10kV、35kV 真空断路器 (11) SF6气体绝缘电流互感器 (12) 500kV、220kV、110kV GIS电流互感器，变压器、开关、穿墙套管电流互感器， 35kV、10kV穿芯电流互感器 (12) 500kV及以下电压等级油浸式电流互感器 (13) 35kV及以下电压等级干式电流互感器 (14) 500kV电容式电压互感器 (15) 220kV及以下电压等级电容式电压互感器 (15) 220kV及以下电压等级电磁式电压互感器 (16) 500kV及以下无间隙氧化锌避雷器 (17) 隔离开关 (17) 并联电容器 (17) 放电线圈 (18) 橡塑电缆 (18) 66kV及以下系统耐压 (19)
变电站接地装置 (19) 2.4 作业（每个工作日）结束 (20) 3 安全技术措施 (20) 3.1 风险预测及控制措施（新建站） (20) 3.2风险预测及控制措施（扩建站） (21) 3.3安全文明施工及环境保护措施 (21) 3.4 应急措施 (22) 4 结束阶段 (22) 5 附件 (22) 5.1 设备、工器具 (22) 5.2 材料 (24) 5.3 施工作业卡 (24)
南昌大学高压实验指导书
高电压技术实验指导书 （部分习题集） 南昌大学信息工程学院 电力系统及自动化教研室
目录 高压实验学生守则 (1) 实验一空气绝缘强度上的极性作用和极间障影响的研究 (2) 实验二沿面放电及绝缘油击穿 (8) 实验三介质损耗的测量 (12) 实验四电缆中的波过程 (16) 附录二接地电阻的测量 (22) 附录三 (24) 附录四 (26) 附录五 (28) 高压技术习题与思考题 (30)
高压实验学生守则 学生进行高压实验以前，必须认真地学习下列守则，并严格遵守，以确保实验安全，避免造成严重的人身或设备事故。 1．未开始实验前，未经指导教师同意，不得进入安全遮拦以内，任何时候不要随意玩弄试验室中任何设备。 2．试验时应严肃认真，思想集中，不要作出妨碍他人工作的举动。 3．实验过程中每次进入安全遮拦以内，必须先切断高压设备的电源。作接地棒在高压器及有关的高压电极处接地，将电容器放电并接地。 4．实验过程中若需要合上高压电源，必须先除去高压变压器及有关高压极上的接地棒，闭上遮拦门，并检查调压变压器是否在零位。合上电源后电压应逐渐升高。试验过程中如有异常现象，应及时切断电源。 5．任何时候在接触任何高压设备的高压部分以前，应先检查； （1）可能带电的导体是否已经接地； （2）任何不带电的金属部分是否已经用导线牢固接地； （3）高压电容器是否已经放电并接地； （4）供给高压设备的电源开关是否已经断开（只把调压变压器退到零位不能算电源已经断开）。 6．接线需经指导教师检查无误后才准开始实验。 7．每组学生需推定一人负责合闸、拉闸、调整电压等操作。 另推一人监护安全操作。电源合闸时，操作者应声明“注意！合闸”。以及其他组同学注意。 8．情绪不正常和精确萎靡者不得进行高压实验。 9．现场人员不少于二人者不得进行高压实验。 10．实验前学生应该认真学习实验指导书和教材中与实验内容有关的部分，实验时应备好计算器（或计算尺）。以便随时核算试验数据。 11．学生要认真回答指导教师有关本次实验的提问，多次不能回答问题者，可停止其本次实验。 12．实验报告应书写在规定的实验报告上，实验报告中应包括本次实验的目的和实验内容等有关项目。对本次实验数据和有关实验现象要认真整理、分析和讨论。实验曲线必须画在坐标纸上、实验报告中的字体应端正清楚，不符合要求的实验报告应退回重做。 13．实验结束后，学生应整理实验现场按手续归还借用仪器设备，经指导教师同意后学生才能结束实验。 14．实验报告应在实验后一周内交给教师评阅、考核。 15．实验指导书和发还的实验报告至少应保存到本门课程学习结束为止。
电路实验指导书-
电路分析 实 验 指 导 书 安徽科技学院 数理与信息工程学院
实 验 内 容 实验一 电阻元件伏安特性的测量 一、实验目的 （1）学习线性电阻元件和非线性电阻元件伏安特性的测试方法。 （2）学习直流稳压电源、万用表、直流电流表、电压表的使用方法。 二、实验原理及说明 （1）元件的伏安特性。如果把电阻元件的电压取为横坐标（纵坐标），电流取为纵坐标（横坐标），画出电压和电流的关系曲线，这条曲线称为该元件的伏安特性。 （2）线性电阻元件的伏安特性在μ－ｉ（或ｉ－μ）平面上是通过坐标原点的直线，与元件电压或电流的方向无关，是双向性的元件，如图2.1－1，元件上的电压和元件电流之间的关系服从欧姆定律。元件的电阻值可由下式确定：α=μ= tg m m i R i u ，其中m u 、m i 分别为电压和电流在μ－ｉ平面坐标上的比例尺，α是伏安特性直线与电流轴之间的夹角。我们经常使用的电阻器，如金属膜电阻、绕线电阻等的伏安特性近似为直线，而电灯、电炉等器件的伏安特性曲线或多或少都是非线性的。 （3）非线性电阻元件的伏安特性不是一条通过原点的直线，所以元件上电压和元件电流之间不服从欧姆定律，而元件电阻将随电压或电流的改变而改变。有些非线性电阻元件的伏安特性还与电压或电流的方向有关，也就是说，当元件两端施加的电压方向不同时，流过它的电流完全不同，如晶体二极管、发光管等，就是单向元件，见图2.1－2。 根据常见非线性电阻元件的伏安特性，一般可分为下述三种类型： 1）电流控制型电阻元件。如果元件的端电压是流过该元件电流的单值函数，则称为电流控制型电阻元件，如图2.1－3（a ）所示。 2）电压控制型电阻元件。如果通过元件的电流是该元件端电压的单值函数，则称为电压控制型电阻元件，如图2.1－3(b)所示。 3）如果元件的伏安特性曲线是单调增加或减小的。则该元件既是电流控制型又是电压控制型的电阻元件，如图2.1－3（c ）所示。 (4）元件的伏安特性，可以通过实验方法测定。用电流表、电压表测定伏安特性的方法，叫伏安法。测试线性电阻元件的伏安特性，可采用改变元件两端电压测电流的方法得到，或采取改变通过元件的电流而测电压的方法得到。
高电压技术(第三版) 简答题整理
第一章电解质的极化和电导 ①气体介质的介电常数：1)一切气体的相对介电常数都接近于1。2)任何气体的相对介电常数均随温度的升高而减小，随压力的增大而增大，但影响都很小。 ②液体介质的介电常数：1)这类介质通常介电常数都较大。但这类介质的缺点是在交变电场中的介质损较大，在高压绝缘中很少应用。2)低温时，分子间的黏附力强，转向较难，转向极化对介电常数的贡献就较大，介电常数随之增大；温度升高时，分子间的热运动加强，对极性分子定向排列的干扰也随之增强，阻碍转向极化的完成，所以当温度进一步升高时，介电常数反而会趋向减小。 ③固体介质的相对介电常数：1)中性或弱极性固体电介质：只具有电子式极化和离子式极化，其介电常数较小。介电常数与温度之间的关系也与介质密度与温度的关系很接近。2)极性固体电介质：介电常数都较大，一般为3—6，甚至更大。与温度和频率的关系类似畸形液体所呈现的规律。 3、介电常数与温度、频率关系:1)低温时，分子间黏附力强，转向较难，转向极化对介电常数的贡献较小，随温度升高，分子间黏附力下降，转向极化对介电常数贡献较大，介电常数随之增大，当温度进一步升高时，分子的热运动加强，对极性分子的定向排列的干扰也随之增强，阻碍转向的完成，介电常数反而趋向较小。2)当频率相当低时，偶极分子来得及跟随交变电场转向，介电常数较大，接近于直流电压下测得的介电常数，当频率上升，超过临界值时，极性分子的转向已跟不上电场的变化，介电常数开始减小，随着频率的继续上升由电子位移极化所引起的介电常数极性。 4.电解质电导与金属电导区别：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。 5温度对电导影响：温度升高时液体介质的黏度降低，离子受电场力作用而移动所受阻力减小，离子的迁移率增大，使电导增大；另外，温度升高时，液体介质分子热离解度增加，也使电导增大。 6.电容量较大的设备经直流高压试验后，接地放电时间长的原因：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。 第二章气体放电的物理过程 1.电离形式：①光电离②撞击电离③热电离 ④表面电离：热电子发射、强场发射（冷发射）、正离子撞击阴极表面、光电子发射 2. 负离子的形成：负离子的形成不会改变带电质点的数量，但却使自由电子数减少，因此对气体放 电的发展起抑制作用。（或有助于提高气体的耐电强度）。 3. 去游离的三种形式：1)带电粒子在电场的驱动下作定向运动，在到达电极时，消失于电极上而形成外电路中的电流；2)带电粒子因扩散现象而逸出气体放电空间。3)带电粒子的复合。气体中带异
电力工程实验指导书
实验2 线路的定时限过电流保护实验 一、实验目的 1. 掌握定时限过电流保护的整定原则与方法； 2. 明确定时限保护装置中信号继电器、中间继电器的应用与作用； 3. 理解供配电系统中组成的定时限过电流保护线路及其保护原理； 4. 学会自我设计电路原理图，并分析判断运行结果的正确性。 二、定时限过电流保护简要说明 电力系统的发电机、变压器和线路等电气元件发生故障时，将产生很大的短路电流，而且，故障点距离电源愈近，短路电流愈大。所以，继电保护装置根据故障电流大小而动作的电流继电器和其他电器元件构成过电流保护和速断保护。当故障电流超过它们的整定值时,保护装置就动作，使断路器跳闸，将故障从系统中切除。其中常用的一种是过电流保护就是定时限过电流保护。 定时限保护是指继电保护的动作时间(时限)固定不变，与故障电流的大小无关。定时限保护的时限由时间继电器获得的，它的时限根据保护要求来整定。定时限过电流保护一般采用两段式保护。通常由电磁型电流继电器、时间继电器、中间继电器和信号继电器构成。实际电力运行中的变压器定时限过电流保护与线路定时限过电流保护的原理接线如图1-1所示。 在图1-1中，继电器l、2、3、7构成无时限过电流保护，继电器4、5、6、8构成定时限保护。电流继电器作为起动元件，首先反映出电流的剧增。 当过载时，LH(TA)二次电流I2大于继电器动作电流时，首先继电器4或5动作，其次6动 作，在整定的时限后8动作，发出信号的同时，最后动作于断路器的跳闸线圈TQ、断路器 QD跳闸，切断故障。 当发生短路时，LH(TA)二次电流I2大于继电器动作电流时，继电器1或2动作，接着3 动 作；然后7动作发出信号同时动作于断路器跳闸线圈TQ、断路器QD跳闸、切除故障。 本实验拟定为两级定时限过电流保护，其简化原理示意图(只示意继电器动作顺序)如图 1-2所示。 从图1-2可以看出其保护原理和保护组成的环节所用的继电器基本上是相同的。
电路实验指导书
实验一元件伏安特性的测试 一、实验目的 1．掌握线性电阻元件，非线性电阻元件及电源元件伏安特性的测量方法。 2．学习直读式仪表和直流稳压电源等设备的使用方法。 二、实验说明 电阻性元件的特性可用其端电压U与通过它的电源I之间的函数关系来表示，这种U与I的关系称为电阻的伏安关系。如果将这种关系表示在U~I平面上，则称为伏安特性曲线。 1．线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，该直线斜率的倒数就是电阻元件的电阻值。如图1－1所示。由图可知线性电阻的伏安特性对称于坐标原点，这种性质称为双向性，所有线性电阻元件都具有 这种特性。 －1 图 半导体二极管是一种非线性电阻元件，它的阻值随电流的变化而变化，电压、电流不服从欧姆定律。半导体二极管的电路符号用 表示，其伏安特性如图1－2所示。由图可见，半导体二极管的电阻值随着端电压的大小和极性的不同而不同，当直流电源的正极加于二极管的阳极而负极与阴极联接时， 二极管的电阻值很小，反之二极管的电阻值很大。 2．电压源 能保持其端电压为恒定值且内部没有能量损失的电压源称为理想电压源。理想电压源的符号和伏安特性曲线如图1－3（a）所示。 理想电压源实际上是存在的，实际电压源总具有一定的能量损失，这种实际电压源可以用理想电压源与电阻的串联组合来作为模型（见图1－3b）。其端口的电压与电流的关系为： s s IR U U- = 式中电阻 s R为实际电压源的内阻，上式的关系曲线如图1－3b 所示。显然实际电压源的内阻越小，其特性越接近理想电压源。 实验箱内直流稳压电源的内阻很小，当通过的电流在规定的范围内变化时，可以近似地当作理想电压源来处理。 （a） （b） i s I 1
高压试验专业标准化作业指导书讲解
1、变压器试验； 2、电抗器高压试验； 3、电流互感器高压试验； 4、电压互感器高压试验； 5、真空断路器高压试验； 6、套管高压试验; 7、电力电缆高压试验；8、并联电容器高压试验；9、氧化锌避雷器高压试验； 10、SF6断路器高压试验。
高压试验专业标准化作业指导书
、八、， 刖言 供电作为煤矿重要的生产保障单位，肩负着为煤矿供电神圣使命。近年来，煤矿建设和矿区服务 发展对电力的需求越来越高，尤其是确保煤炭持续稳产，给煤矿供电提出了更高的要求。 按照集团总体部署，为进一步强化三基工作，保证电网现场作业安全和工作质量，真正做到“安全第一零事故，质量至上百分百”，公司提出了“四化一成效”工作目标。为全面做好“生产管理标准化”工作，公司结合生产实际，历经半年，依据国家和电力行业生产技术标准，编写了电网运行、检修和试验专业《标准化作业指导书》，内容涵盖了电网巡视、操作、检修、试验、验收等方面工作，是电网生产管理模式的革新，使电网生产管理更加科学化，同时，也是岗位人员培训的基础工具。 本书为《高压试验专业标准化作业指导书》，在广泛征询了相关基层单位和机关部室意见、建议 的基础上，集中了专业技术人员和管理人员的智慧和经验，并得到了公司领导的高度重视和大力支 持，具有较强的专业性、指导性和实用性，对提升电网生产技术管理水平具有重要意义。
目录 变压器高压试验标准化作业指导书 1 消弧线圈高压试验标准化作业指导书10 电抗器高压试验标准化作业指导书16 电流互感器高压试验标准化作业指导书23 电压互感器高压试验标准化作业指导书30 多油断路器高压试验标准化作业指导书35 真空断路器高压试验标准化作业指导书42 套管高压试验标准化作业指导书50 悬式绝缘子和支柱绝缘子高压试验标准化作业指导书57 电力电缆高压试验标准化作业指导书64 并联电容器高压试验标准化作业指导书68 耦合电容器高压试验标准化作业指导书74 无间隙氧化锌避雷器高压试验标准化作业指导书77 串联间隙氧化锌避雷器高压试验标准化作业指导书82 母线高压试验标准化作业指导书86 接地阻抗高压试验标准化作业指导书92 局部放电试验标准化作业指导书92
数字电路实验指导书2016
***************************************************** ***************************************************** *********************************************** 数字电路 实验指导书 广东技术师范学院天河学院电气工程系
目录 实验系统概术 (3) 一、主要技术性能 (3) 二、数字电路实验系统基本组成 (4) 三、使用方法 (12) 四、故障排除 (13) 五、基本实验部分 (14) 实验一门电路逻辑功能及测试 (14) 实验二组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算） (18) 实验三译码器和数据选择器 (43) 实验四触发器（一）R-S，D，J-K (22) 实验五时序电路测试及研究 (28) 实验六集成计数器161（设计） (30) 实验七555时基电路(综合) (33) 实验八四路优先判决电路(综合) (43) 附录一DSG-5B型面板图 (45) 附录二DSG-5D3型面板图 (47) 附录三常用基本逻辑单元国际符号与非国际符号对照表 (48) 附录四半导体集成电路型号命名法 (51) 附录五集成电路引脚图 (54)
实验系统概述 本实验系统是根据目前我国“数字电子技术教学大纲”的要求，配合各理工科类大专院校学生学习有关“数字基础课程，而研发的新一代实验装置。”配上Lattice公司ispls1032E可完成对复杂逻辑电路进行设计，编译和下载，即可掌握现代数字电子系统的设计方法，跨入EDA 设计的大门。 一、主要技术性能 1、电源：采用高性能、高可靠开关型稳压电源、过载保护及自动恢复功能。 输入：AC220V±10% 输出：DC5V/2A DC±12V/0.5A 2、信号源： （1）单脉冲：有两路单脉冲电路采用消抖动的R-S电路，每按一次按钮开关产生正、负脉冲各一个。 （2）连续脉冲：10路固定频率的方波1Hz、10Hz、100Hz、1KHz、10KHz、100KHz、500KHz、1MHz、5MHz、10MHz。 （3）一路连续可调频率的时钟，输出频率从1KHz~100KHz的可调方波信号。 （4）函数信号发生器 输出波形：方波、三角波、正弦波 频率范围：分四档室2HZ~20HZ、20HZ~200HZ、200HZ~2KHZ、2KHZ~20HZ。 3、16位逻辑电平开关（K0~K15）可输出“0”、“1”电平同时带有电平指示，当开关置“1”电平时，对应的指示灯亮，开关置“0”电平时，对应的指示灯灭，开关状态一目了然。 4、16位电平指示（L0~L15）由红、绿灯各16只LED及驱动电路组成。当正逻辑“1”电平输入时LED红灯点亮，反之LED绿灯点亮。
高电压技术实验实验报告(二)
高电压技术实验实验报告(二)
----高电压技术实验报告 高电压技术实验报告 学院电气信息学院
专业电气工程及其自动化
实验一．介质损耗角正切值的测量 一．实验目的 学习使用QS1型西林电桥测量介质损耗正切值的方法。 二．实验项目 1．正接线测试 2．反接线测试 三．实验说明 绝缘介质中的介质损耗（P=ωC u2 tgδ）以介质损耗角δ的正切值(tgδ)来表征,介质损耗角正切值等于介质有功电流和电容电流之比。用测量tgδ值来评价绝缘的好坏的方法是很有效的，因而被广泛采用，它能发现下述的一些绝缘缺陷： 绝缘介质的整体受潮； 绝缘介质中含有气体等杂质； 浸渍物及油等的不均匀或脏污。 测量介质损耗正切值的方法较多，主要有平衡电桥法（QS1），不平衡电桥法 及瓦特表法。目前，我国多采用平衡电桥法，特别是 工业现场广泛采用QS1型西林电桥。这种电桥工作电 压为10Kv，电桥面板如图2-1所示，其工作原理及操 作方法简介如下： ⑴．检流计调谐钮⑵．检流计调零钮 ⑶．C4电容箱（tgδ）⑷．R3电阻箱 ⑸．微调电阻ρ（R3桥臂）⑹．灵敏度调节钮 ⑺．检流计电源开关⑻．检流计标尺框
⑼．+tg δ/-tg δ及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮 ⑽．检流计电源插座 ⑾．接地 ⑿．低压电容测量 ⒀．分流器选择钮 ⒁．桥体引出线 1）工作原理： 原理接线图如图2-2所示，桥臂BC 接入标准电容C N （一般C N =50pf ），桥臂BD 由固定的无感电阻R 4和可调电容C 4并联组成，桥臂AD 接入可调电阻R 3，对角线AB 上接入检流计G ，剩下一个桥臂AC 就接被试品C X 。 高压试验电压加在CD 之间，测量时只要调节R 3 和C 4就可使G 中的电流为零，此时电桥达到平衡。由电桥平衡原理有： BD CB AD CA U U U U = 即： BD CB AD CA Z Z Z Z = （式 2-1） 各桥臂阻抗分别为： X X X X CA R C j R Z Z ?+= =?1 4 44 41R C j R Z Z BD ?+= =? 3 3R Z Z AD == N N CB C j Z Z ?1= = 将各桥臂阻抗代入式2-1，并使等式两边的实部和虚部分别相等，可得： 3 4R R C C N X ? = 4 4 R C tg ??=?δ （式 2-2） 在电桥中，R4的数值取为=10000/π=3184（Ω），电源频率ω=100π，因此： QS1西林电桥面板图 QS1西林电桥面板图
断路器耐压试验作业指导书
断路器耐压试验作业指导书 1.目的 制定本指导书的目的是规范断路器耐压试验的操作流程，保证试验过程的设备、人身安全及试验结果的准确性，为设备运行、监督、检修提供依据。 2.适用范围 本作业指导书仅适用于GIS、SF6断路器、少油断路器、真空断路器的交流耐压试验，耐压试验方式可为工频交流电压、工频交流串联谐振电压和变频交流串联谐振电压试验等，视产品技术条件、现场情况和试验设备而定。 3.规范性引用文件 3.1 GB 50150－2006 电气装置安装工程电器设备交接试验标准 3.2 DL/T 47 4.4－2006 现场绝缘试验实施导则交流耐压试验 增加安规 4.支持文件 4.1 变电站一次接线图 4.2 试验方案 4.3 出厂试验数据 4.4 试验原始数据记录本
6. 试验准备 6.1 人员需求及工时 ● 高压试验人员4～6人，包括有工作负责人、安全负责人 ● 高空作业车及操作、高空拆接线人员3～4人 ● 所有工作人员需通过每年一次的DL409－91《电业安全工作规程》（发电厂和变电所电气部分）年度考试； ● 高压试验人员应取得“高压试验”特种资格证书； 6.2 试验负责人根据任务，查询被试断路器技术参数制定试验方案。 6.4 试验设备选型 6.4.1试验电压通常采用高压试验变压器来产生，对于电容量较大的被试品，也可以采用串联谐振回路产生高电压。 6.4.2高压试验变压器作为试验设备时： 选用高压试验变压器时应考虑下面两点：电压和电流。根据被试品的试验电压选用合适的试验变压器，电流则按照下式计算： x I C U ω= 式中:I －试验变压器高压侧应输出的电流，mA ；ω－角频率（2f π）；x C －被试品电容量， F μ； U －试验电压，kV 。 相应求出试验所需电源容量P （kVA ）：
高电压技术实验指导书_学生用_
实验一．电介质绝缘特性及电击穿实验 一．实验目的： 观察气隙击穿、液体击穿以及固体沿面放电等现象及其特点，认识其发展过程及影响击穿电压的各主要因素，加深对有关放电理论的理解。 二．预习要点： 概念：绝缘；游离；电晕；电子崩；流注；先导放电；自持放电；滑闪放电；沿面放电；小桥；电击穿；热击穿。 判断：空气是绝缘介质；纯净液体的击穿是电击穿，非纯净液体的击穿是热击穿，绝缘油的击穿电压受油品、电压作用时间、电场分布情况及温度的影响较大，电弧会使油分解并产生炭粒；沿面放电是特殊的气体放电，分三个阶段，沿面闪络电压小于气隙击穿电压。 推理：变压器油怕受潮；油断路器有动作次数的限制； 相关知识点：电场、介质极化、偶极子、介电常数、Paschen定律、Townsend理论、流注理论、伏秒特性、大气过电压、内部过电压。 三．实验项目： 1．气体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验 ⑴．电极形状对放电的影响 ①．球球间隙 ②．针板间隙 ③．针针间隙 ⑵．电场性质对放电的影响 ①．工频交流电场 ②．直流电场 ⑶．极性效应 ①．正针负板 ②．负针正板 2．液体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验 ⑴．导电小桥的观察 ⑵．抗电强度的测试 3．固体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验 ⑴．刷状放电的观察 ⑵．滑闪放电的观察 ⑶．沿面闪络的观察 四．实验说明： 1．气体绝缘特性： ⑴．气体在正常情况下绝缘性能良好（带电粒子很少）； ⑵．气体质点获得足够的能量（大于其游离能）后，将会产生游离，生成正离子和电子； ⑶．气体质点获得能量的途径有：粒子撞击、光子激励、分子热碰撞； ⑷．气隙中除了有气体质点游离产生的带电粒子外，还存在金属电极表面的逸出电子； ⑸．气隙加上电场，气隙中的带电粒子将顺电场方向加速运动，造成大量的粒子碰撞，但产生气体质点游离的撞源粒子是电子；
高压试验作业指导书
避雷器试验步骤及注意事项 一、试验物品 1、试品：避雷器 2、安全用具：安全围栏 3、使用仪器：直流高压发生器、摇表、万用表、电源盘、接地线、放电棒 二、试验项目 1、测量金属氧化物避雷器及基座绝缘电阻 2、测量金属氧化物避雷器直流1mA参考电压和0.75倍直流参考电压下的泄漏电流 3、检查放电计数器的动作情况及电视电流指示 三、试验接线图 测量绝缘电阻接线图 测量直流参考电压和泄漏电流接线图 四、注意事项及安全措施 1、设置安全围栏 2、升压器和倍压筒之间的距离约2-3米 3、接线必须牢靠，接地可靠 4、检查接线是否正确，检查仪器量程是否合适，升压器升压旋钮是否在零位，监护人看好禁止任何人靠近
5、E端与避雷器底座相连，L端与避雷器顶端相连，匀速摇动摇表，(120R/min) 待数值稳定下来，先拿开L端再停止摇动摇表 6、试验过程中如果有异常现象应立即将降电压到零并停止试验、查找原因 五、归整物品、清扫现场 六、记录并分析数据 1、避雷器绝缘电阻应符合以下规定： 35KV及以下电压：用2500V兆欧表，绝缘电阻不小于1000MΩ 2、测量金属氧化物避雷器0.75倍直流参考电压下的泄漏电流应符合以下规定： 0.75倍直流参考电压下的泄漏电流不应大于50μA 依据：GB 50150-2016 《电气设备安装工程电气设备交接试验标准》
电缆试验步骤及注意事项 一、试验物品 1、试品：电缆 2、安全用具：安全围栏 3、使用仪器：直流高压发生器、串联谐振装置、摇表、万用表、电源盘、接地线、放电棒 二、试验项目 1、检查相位 2、测量绝缘电阻 3、直流耐压试验及泄漏电流测量 4、交流耐压试验 三、试验接线图 电缆直流耐压试验接线图 电缆交流耐压试验接线图 四、注意事项及安全措施
高电压实验指导书
直流高压作用下空气间隙的击穿实验 一、实验目的 空气作为大多数绝缘结构的绝缘介质，其绝缘性能与外施电压的幅值、波形、大气条件、电极形状等多种因素有关。本实验通过对直流高压作用下“尖—板”或“尖—尖”或“板—板”间隙放电的研究，进一步加深对极不均匀电场（或稍不均匀电场）中电极的形状、电压的极性，间隙的距离及极间障对间隙放电的影响。通过认真观察各种情况下的放电现象，分析与掌握影响气体间隙击穿的因素。全面了解高电压试验的注意事项，掌握高压直流的产生与高电压测量的基本方法。 二、实验内容 1．讲解高压试验注意事项，简要介绍高压试验室。 2．当放电间隙采用不同的电极时，了解放电电压与间隙距离的关系。具体电极有“负尖—正板”、“正尖—负板”、“板—板”、“尖—尖”等。 3．当放电间隙中加极间障（绝缘纸）时，了解放电电压与间隙距离的关系。包括在“正尖—负板”、“负尖—正板”中加极间障（绝缘纸）。 三、实验接线图及高压实验设备简介 实验接线图如图5-1。 图5-1 直流间隙击穿实验原理图 T：试验变压器，型号为YD150/6kV A；R1、R2、R3：水电阻（限流或保护用）；D1、D2：高压硅堆，型号为2DL100/1；C1、C2：脉冲电容器，参数为100kV，0.01μF。 测量用的电压表、调压器及相关的保护设备均在试验台上，也可以用静电电压表直接测量直流高压。 四、实验步骤 1．首先，从外表上认识高压试验设备及有关测量表计、操作控制台柜；然后，连接并检查实验线路；擦拭实验电极（尖或平板）表面，并装好电极，仔细将两电极移至接触，此时电极间距为零，读出与电极相联的标尺上的读数，并以此数值作为零点，然后移动电极至
[高电压试验]高电压试验技术张仁豫
[高电压试验]高电压试验技术张仁豫 工作任务六——高电压技术实验实验一绝缘电阻的测量一、接线图二、实验步骤 1．将摇表的L端接至试品的高压端，E端接至低压端和外壳上。 2．平稳放置摇表，并用左手按定不动，以120转／分钟的速度摇动转把，经15秒，60秒分别读记兆欧表读数，将三次结果填人下表： 3．先断开L端，然后停止摇动，用绝缘棒对试品放电。 吸收比=R"60／R"15 式中：R"60——测量60秒时的读数； R"15一一测量15秒时的读数。 三、实验注意事项 1．测量前试品的绝缘表面要擦干净，潮湿天气测量时绝缘表面应加屏敝。 2．连接至试品的火线和屏蔽线应用同芯屏蔽线。被试品应充分放电。 3．对电流较大的设备，每次测量后应先断开被试品，后停兆欧表。 附录一交流电动机的绝缘电阻标准［1］在交接、大修、小修时都要做绝缘电阻的测量。
［2］标准： 1．额定电压为1000V以下的电机，常温下绝缘电阻值应不低于1兆欧；额定电压为1000V以上的电机，在75度时定子绕组绝缘电阻不应低于1兆欧／1kV，转子绕组一般不低干0.5兆欧。 2．吸收比不作规定。 实验二直流泄漏电流及耐压试验一、实验目的 1．掌握对电气设备进行直流泄漏电流及直流耐压试验的实验方法。 2．孰悉直流高压泄漏实验仪器的使用。 二、ZGF超轻型直流高压发生器使用说明⑴高频输出及电压、电流测量电缆快速联接多芯插座：用于机箱与倍压部分的联接。联接时只需将电缆插头上的白点对准插座上的白点顺时针方向转动到位即可。拆卸时只需逆时针转动电缆插头即可。注意：安装、拆卸插头时,请握紧插头的金属圆环处旋转。严禁手握电缆线旋转及拉拨电缆线旋转,以免造成插头与电缆线之间断线。 ⑵数显电压表：LCD液晶数字显示直流高压输出电压，单位为kV，最小分辨率为±0.1kV。