高电压技术
2016-2017学年第一学期期末考试《高电压技术》大作业
一、简答题（每题25分，共100分）
1．简要回答促使输电线路电压等级提高的直接动力；
答：①电力需求的激增
线路输送容量P=U2/Z,大容量输送需要高电压
②电力的远距离输送
输出总功率一定P总=I2R+P出 P总=UI
I2R输电线路上的损耗为减小I2R 需要减小I
P总=UI恒定,需要增大U----高压输电
2.雷电放电可分为哪几个主要阶段？简要叙述。
答：（1）先导放电阶段；（2）主放电阶段；（3）余光放电。
3．高真空和高压力能提高间隙击穿电压的原因；
答;高真空：电子自由行程变大，间隙中无分子可碰撞，电离过程无从发展，提高了击穿电压
高气压：密度增加，电子自由行程缩短，电离过程减弱
4．根据过电压形成的物理过程，简述架空输电线路雷电过电压种类。
答：直击雷过电压—直击杆塔，避雷线或导线，引起线路过电压—危害大。
感应雷过电压—雷击线路附近大地，电磁感应在导线上引起过电压--对35KV以下线路有威胁。
直击雷过电压两类
反击：
雷击线路杆塔或避雷线时，雷电流通过雷击点阻抗，使该点电位大大升高，当雷击点与导线之间的电位差超过线路绝缘的冲击电压时，会对导线发生闪络，使导线出现过电压。
这时杆塔或避雷线的电位反而会高于导线，故称为反击。
绕击：
雷电流直接击中导线（无避雷线）或绕过避雷线（屏蔽失效）击中导线，直接在导线上引起过电压--称为绕击。
(全新整理)7月全国自考高电压技术试卷及答案解析
浙江省2018年7月高等教育自学考试 高电压技术试题 课程代码：02653 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备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．我国国家标准规定的雷电冲击电压标准波形通常可以用符号________表示。（）A．(1.2±30%)μs B．(50±30%)μs C．1.2/50μs D．(1.2±20%)μs 2．同一固体电介质、相同电极情况下，直流电压作用下的击穿电压________工频交流电压（幅值）下的击穿电压。（） A．高于B．低于 C．等于D．无关于 3．三台串接的工频试验变压器装置中，每台工频试验变压器的容量是不同的，三台工频试验变压器的容量之比是（） A．1∶2∶3 B．3∶2∶1 C．2∶1∶3 D．1∶3∶2 4．彼德逊法则提供了一种用________解决行波的折射、反射问题的方法。（）A．分布参数等值电路B．波动方程 C．网格法D．集中参数等值电路 5．为防止避雷器在内过电压下动作，35kV及以下的避雷器的工频放电电压应大于系统最大工作相电压的________倍。（） A．2 B．2.5 C．3 D．3.5 6．在输电线路防雷措施中，对于高杆塔，可以采取增加绝缘子串片数的办法来提高其防雷性能，因此规程规定，全高超过40m有避雷线的杆塔，每增高________应增加一片绝缘子。（） 1
A．5m B．7.5m C．10m D．12.5m 7．直配发电机母线装设电容器的目的是（） A．限制雷电流的大小B．降低侵入波陡度 C．降低侵入波的幅值D．抬高电缆首端冲击电压 8．空载线路工频电压升高的根本原因在于线路中________在感抗上的压降使得电容上的电压高于电源电压。（） A．电阻性电流B．电感性电流 C．电容性电流D．雷电流 9．我国对切除110-220kV空载变压器做过不少试验，在中性点直接接地的电网中，切除空载变压器引起的过电压一般不超过________相电压。（） A．2.5倍B．3倍 C．3.5倍D．4倍 10．500kV系统中，决定电气设备绝缘水平的主要因素是（） A．最大长期工作电压B．大气过电压 C．内部过电压D．不确定 二、填空题(本大题共15小题，每小题1分，共15分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11．流注理论认为电子的碰撞游离和空间光游离是形成________的主要因素。 12．在大气条件下，空气间隙击穿电压随空气相对密度的增大而________。 13．电介质的电导随温度的升高而________。 14．固体电介质的击穿形式有电击穿、热击穿和________。 15．介质损失角正切tgδ的测量对鉴定绝缘的________性缺陷最灵敏。 16．当线路末端开路时，入射波入侵到末端时将发生波的折射和反射，其折射系数等于________。 17．防雷接地装置可分为________和自然接地装置。 18．我国有关标准规定，________及以上输电线路应全线架设双避雷线。 2
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 ,1m ,/5.58)1.03 .0(1*1*30)3.01(30/39)13.0(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
高电压技术习题
高电压技术习题高电压与绝缘技术教研室
气体放电的基本物理过程 1、什么叫间隙的伏秒特性曲线?它有什么作用? 2、什么叫“污闪”?发生污闪的最不利的大气条件是什么? 3、一空气间隙的均匀电场，已知当极间距离S＝1mm、δ＝0.1时，击穿电压U b ＝800V。 〔1〕、定性画出巴森曲线。 〔2〕、如S=1cm，δ=0.01时，击穿电压U b=? 4、电晕产生的物理机理是什么？它有哪些有害影响？试列举工程上各种防晕措施的实例。 5、说明巴申定律的实验曲线的物理意义是什么？（要求作出曲线加以说明） 气体介质的电气强度 1、试举例提高气隙（气体间隙）击穿电压的各种方法。 2、一均匀电场、置于密度为δ的空气中，若已知极间距离S=1cm ，电子碰撞游离倍数α=3，阴极表面游离系数γ=0.035。问气隙能否被击穿？如何保持S不变，用什么方法可提高该气隙的击穿点压？ 3、某棒-板气隙的直流耐受电压与间隙距离S的关系曲线中 ①（正）棒-板的曲线斜率是否最大? ②已知在某S值下，（负）棒-板的耐受电压是1250KV，问它能否耐住1000KV （峰值）的工频交流电压？为什么？ 液体和固体介质的电气特性 1、画出电介质的等效电路（非简化的）及其向量图，说明电路中各元件的含义，指出介质损失角。 2、双层电介质串联，合闸于直流电源 ①定性划出I随时间t的变化曲线 ②指出吸收电流，说明产生它的原因（简答） ③已知，60秒电阻值为2500MΩ，15秒电阻值为1800MΩ（K合时为零时刻）， 问绝缘电阻和吸收比各是多少？
3、简述提高固体绝缘击穿电压的方法和热老化的象征。 4、说明极间隙的主要作用。说明变压器储油器中设隔气胶囊的目的。 5、为什么某些电容量较大的设备如电容器，长电缆，大容量电机等，经高压试验后，其接地放电时间要求长达5～10min？ 电气设备绝缘预防性试验 1、西林电桥试验题 〔1〕、测量C.T.(电压互感器)的高压绕组与低压绕组和地之间的绝缘的tgδ和Cx，使用西林电桥正接线还是反接线? 〔2〕、已知C n=50PF，R4=3184Ω，调节西林电桥平衡时R3=318.4Ω, C4=0.02uF，求Cx和tgδ。 〔3〕、利用倒相法测tgδ,倒相前测得tgδ1=1%，倒相后测得tgδ2=3%，测量时有无干扰?真值tgδ=? tg，绝缘电阻，2、①变压器整体受潮后下列数据与受潮前相比发生什么变化： 泄露电流，油的五次击穿电压平均值，②何谓总烃？达到注意值时应当怎样做？ 3、试画出用兆欧表测量绝缘套管体积电阻的接线图，并说明端子G 的作用是什么；如果在15s与60s时测得该套管的绝缘电阻为R15=1000MΩ，R60 =3000MΩ，那么该套管的绝缘电阻是多大？它的吸收比为多少？ 4、何谓容升效应，怎样预防。 绝缘的高电压试验 1、画出高效率多级冲击电压发生器（3级）接线图，并画出等效电路图，解释其高效性工作原理。 2、画出3种倍压整流电路图，比较优缺点。 3、对设备进行工频耐压试验时，耐压时间规定为多少？ 4、在进行雷电冲击试验电压测量时，能否用电阻型分压器，为什么？ 输电线和绕组中的波过程
高电压技术领域的院士
高电压技术领域的院士 徐士高 高电压技术专家。山东黄县人。1933年毕业于北平大学工学院。1943年获德国柏林工业大学博士学位。电力工业部电力科学研究院总工程师、高级工程师。著作有《变压器油问题》、《变压器油的混合问题》、《链条炉排锅炉的燃烧与改装》、《先令电桥和介质损失与电气设备的检验》等。 1980当选为中国科学院院士(学部委员)。 郑健超 郑健超（1939.10.6－）高电压技术专家。广东省中山市人。1963年2月清华大学电机系毕业，1965年9月该校研究生毕业。电力科学研究院名誉院长、中国广东核电集团公司科技委主任、高级工程师。长期从事高电压外绝缘、防雷和高电压测试技术领域的研究并取得了多项重要成果。系统阐明了温度、压力、湿度对外绝缘强度的联合作用，为改进放电电压的气象修正方法提供了理论依据。主持了我国航天工程的防雷试验研究，为保障运载火箭和发射场的防雷安全提出了重要改进措施。曾负责一系列有关绝缘子机电性能的研究课题，为超高压交直流线路绝缘子的国产化和质量改进做出了贡献。是我国第一台6000千伏户外式冲击电压发生器的主要设计者之一。近年来曾主持或参与了灵活交流输电技术、电力系统故障电流限制技术和输电线路故障精确定位技术的研究，取得了阶段成果。参与了我国能源、核电发展战略的研究。曾获国家科技进步二等奖两项。 1995年当选为中国工程院院士。 雷清泉 雷清泉(1938.7.23 -) 绝缘技术专家。出生于四川省南充地区。1962年毕业于西安交通大学，曾任哈尔滨电工学院教授。现任哈尔滨理工大学教授、博导，中国电工技术学会工程电介质专业委员会委员、副主任。 先后主持完成了国家"九五"重点科技攻关项目1项、国家自然科学基金项目3项、其它科研课题12项，目前主持国家自然科学基金重点项目1项。在利用热激电流技术研究绝缘高聚物中的电子运动规律、评定其耐电老化特性和指导材料的改性等方面取得了多项创新性成果，且达到了国内领先及国际先进水平。发明了共缩聚制备新型省醌黑高聚物粉末材料的新方法，发现了新的导电规律，制成了原始创新的压力温度双参数传感器，解决了国际上半导电高分子粉末材料在传感器领域长期未获应用的多项技术难题，成为此领域的开拓者，为推进其技术进步作出了重大贡献。新型传感器与大庆的采油电泵机组配套，取得了很好的经济效益。
高电压技术
gaodianya jishu 高电压技术 high voltage technique 以试验研究为基础的应用技术。主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象，高电压设备的绝缘结构设计，高电压试验和测量的设备及方法，电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施，以及高电压、大电流的应用等。高电压技术对电力工业、电工制造业以及近代物理的发展(如X射线装置、粒子加速器、大功率脉冲发生器等)都有重大影响。工程上把 1000伏及以上的交流供电电压称为高电压。高电压技术所涉及的高电压类型有直流电压、工频交流电压和持续时间为毫秒级的操作过电压、微秒级的雷电过电压、纳秒级的核致电磁脉冲(NEMP)等。 20世纪以来，随着电能应用的日益广泛，电力系统所覆盖的范围越来越大,传输的电能也越来越多,这就要求电力系统的输电电压等级不断提高。就世界范围而言，输电线路经历了 110、150、230千伏的高压，287、400、500、735～765千伏的超高压和 1150千伏的特高压（工业试验线路）的发展。直流输电也经历了±100、±250、±400、±450、±500以及±750千伏的发展。这几个阶段都与高电压技术解决了输电线路的电晕现象、过电压的防护和限制以及静电场、电磁场对环境的影响等问题密切相关。这一发展过程以及物理学中各种高电压装置的研制又促进了高电压技术的进步。60年代以来，为了适应大城市电力负荷日益增长的需要，以及克服城市架空输电线路走廊用地的困难，地下高压电缆输电发展迅速（由220、275 、345千伏发展到70年代的400、500千伏电缆线路）；同时，为减少变电所占地面积和保护城市环境,全封闭气体绝缘组合电器(GIS)得到越来越广泛的应用。这些都提出许多高电压技术的新问题。 高电压技术的内容很广，大致分为电力系统过电压及其限制，高电压绝缘特性研究，高电压试验设备、方法和测量技术几方面。 电力系统过电压及其限制 研究电力系统中各种过电压，以便合理确定其绝缘水平是高电压技术的重要内容。电力系统的过电压包括雷电过电压（又称大气过电压、外部过电压）和内部过电压。其中雷电过电压由雷云直接或间接对变电所或输电线路 (避雷线、杆塔或导线)放电造成。一般雷电过电压幅值较高,超过系统的额定工作电压,但作用时间较短,波头时间大多数为1.5～2微秒，平均波长时间为30微秒，大于50微秒的很少。雷击除了会威胁输电线路和电工设备的绝缘外，还会危害高建筑物、通信线路、天线、飞机、船舶、油库等设备的安全。因此，这些方面的防雷也属于高电压技术的研究对象。 电力系统内部过电压是因正常操作或故障等原因使电磁状态发生变化，引起电磁能量振荡而产生的。其中衰减较快、持续时间较短的称为操作过电压；无阻尼或弱阻尼、持续时间长的称为暂态过电压。对110～220千伏电力系统，内部过电压水平一般取 3倍最大工作电压；对330～500千伏电力系统，需要采取一些限制措施，取2～2.5倍。对特高压电力系统，进一步限制内部过电压具有巨大的经济价值，从前景来看限制到1.5～1.8倍最大工作电压是完全可能的。 高电压绝缘特性研究 高压电工设备的绝缘应能承受各种高电压的作用，包括交流和直流工作电压、雷电过电压和内部过电压。研究电介质在各种作用电压下的绝缘特性、介电强度和放电机理，以便合理解决电工设备的绝缘结构问题是高电压技术的重要内容。 雷电过电压和内部过电压对输电线路和电工设备的绝缘是个严重的威胁。因此，研究各种气体、液体和固体绝缘材料在不同电压下的放电特性是高电压技术的重要课题。其中气体包括大气条件下的空气、压缩空气、六氟化硫气体及高真空等常用作输电线路和电工设备绝缘及其他用途的材料。因此，研究如何提高气体绝缘的放电电压，研究影响气体放电的各种因素，如间隙大小、电极形状、作用电压的极性和类型、气体的压力、温度、湿度和杂质等，对确保电工设备的经济合理和安全运行有重要意义。 在采取措施限制雷电过电压和内部过电压的情况下，随着电压等级的提高，工作电压对绝缘特性的影响越来越重要。在工作电压作用下超高压输电线路和电工设备的电晕放电、局部放电、绝缘老化、静电感应、无线电干扰、噪声等现象都是高电压技术研究的课题。 在工程上经常利用一些气体放电的特性来解决许多高电压技术领域中所遇到的科学技术问题，如利用球隙放电测量高电压；用各种间隙放电来限制过电压；利用电晕放电时产生稳定的电晕层以改善电场分布，从而提高间隙的放电电压等。 高电压试验设备、方法和测量技术 高电压领域的各种实际问题一般都需要经过试验来解决。因此，高电压试验设备、试验方法以及测量技术在高电压技术中占有格外重要的地位。 为了在试验室(见图)或现场研究电介质或电工设备的绝缘特性以及适应于不同科技领域的高电压技术的应用，需要有各种类型的高电压发生装置。常见的高电压发生装置有：由工频试验变压器（见图）及其调压设备等组成的工频试验设备；模拟雷电过电压或操作过电压的冲击电压发生装置（见图）；利用高压硅堆等作为整流阀的高压直流发生装置（见图）。
高电压技术天津大学作业答案
高电压技术复习题 填空题 （一）组 1.高电压技术研究的对象主要是____________、__________和__________等。答案：电气装置的绝缘、绝缘的测试、电力系统的过电压 2. ________是表征电介质在电场作用下极化程度的物理量。 答案：相对介电常数 3.按照气体分子得到能量形式的不同，气体分子可分为_______ 、_______和 _______三种游离形式。 答案：碰撞游离、光游离、热游离 4. 工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续_____秒的耐压时间。答案：60 5. tgδ测量过程中可能受到两种干扰，一种是_______和_______。 答案：电场干扰、磁场干扰 6.固体电介质电导包括_______电导和_______电导。 答案：表面、体积 7.极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对________的阻挡作用，造成电场分布的改变。 答案：空间电荷 8.气体放电现象包括_______和_______两种现象。 答案：击穿、闪络 9.带电离子的产生主要有碰撞电离、______、______、表面电离等方式。 答案：光电离、热电离 10、电压直角波经过串联电容后，波形将发生变化，变成波。答案：指数 11.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为_______缺陷和____缺陷两大类。 答案：集中性、分散性 12.在接地装置中，接地方式可分为________、________、________。 答案：防雷接地、工作接地、保护接地 13.输电线路防雷性能的优劣主要用________和_________来衡量。 答案：耐压水平、雷击跳闸率 14、在极不均匀电场中，间隙完全被击穿之前，电极附近会发 生，产生暗蓝色的晕光。 答案：电晕 15、冲击电压分为和。 答案：雷电冲击电压操作冲击电压 （二）组 1、固体电介质的击穿形式有、热击穿和。 答案：电击穿、电化学击穿 2、绝缘配合的最终目的是，常用的方法有、和。答案：确定设备的绝缘水、惯用法、统计法、简化统计法
全国2010年4月,高电压技术,自学考试及答案
全国2010年4月高等教育自学考试 高电压技术试题 课程代码：02653 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分,共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.我国规定的标准大气条件是( ) A.101.3kPa，20℃，11g／m3 B.101.3kPa，20℃，10g／m3 C.50.1kPa，25℃，10g／m3 D.50.1kPa，25℃，11g／m3 2.能有效提高支持绝缘子沿面闪络电压的措施是( ) A.减小介质介电常数 B.改进电极形状 C.增加瓷套管表面电阻 D.加大瓷套管半径 3.在进行绝缘试验时规定被试品温度不低于 ．．．( ) A.-10℃ B.0℃ C.+5℃ D.+20℃ 4.工频耐压试验时，工频变压器的负载大都为( ) A.电容性 B.电感性 C.纯电阻性 D.有寄生电感的电阻性 5.下列对波的传播速度v的表述中，描述正确的是( ) A.在不同对地高度的架空线上，v是不同的 B.在不同线径的架空线上，v是不同的 C.在不同线径和不同悬挂高度的架空线上，v是相同的 D.在架空线上和在电缆中，v是相同的 6.我国有关标准建议在雷暴日为40的地区，地面落雷密度 取( ) A.0.07 B.0.09 C.0.8 D.1.2 7.在冲击电流作用下，接地装置的接地电阻降低的原因是发生了( ) A.火花击穿 B.电感效应 C.电容效应 D.电阻效应 高电压技术试题第1页（共6页）
高电压技术试题 第2页（共6页） 8.输电线路的雷击跳闸率与线路绝缘的建弧率η( ) A.呈余弦关系 B.呈非线性关系 C.成反比 D.成正比 9.一般情况下避雷针和配电构架间的气隙不应小于．．．． ( ) A.3m B.4m C.5m D.6m 10.发生铁磁谐振的必要条件是谐振回路中( ) A.C 1L 0ω<ω B.C 1L 0ω>ω C.C 1L 0ω=ω D. C L 0ω=ω 二、填空题(本大题共10小题，每小题1分,共10分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11.棒板电极系统，棒为正极性的起晕电压比棒为负极性的起晕电压_______。 12.套管介质的体积电阻越小，沿面闪络电压越_______。 13.在固体介质的三种击穿形式中，击穿电压最低的是_______。 14.直流泄漏电流试验或直流耐压试验中，保护电阻的作用是_______。 15.两条线路不同的波阻抗Z 1和Z 2相连于A 点，当入射波经Z 1到达节点A 时，A 点的电压 波折射系数α=________。 16.避雷针高度大于______m 时，应考虑其高度带来的影响。 17.由于接地的杆塔及避雷线电位升高所引起的线路闪络称为______。 18.用于防止雷电直击于导线的防雷装置是______。 19.空载线路计划性合闸时，合闸过电压倍数最大为______。 20.绝缘配合就是根据设备在电力系统中可能承受的各种电压，并考虑过电压的限制措施和设备的绝缘性能后来确定设备的______。 三、名词解释题(本大题共4小题,每小题3分,共12分) 21.绝缘子污闪 22.耐压试验 23.残压 24.消弧线圈的补偿度K
高电压技术答案
高电压技术-在线作业_A 用户名： 最终成绩：100.0 一 单项选择题 1. 不变 畸变 升高 减弱 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 升高 知识点： 2. 波阻抗的大小与线路的几何尺寸有关 波阻抗是前行波电压与前行波电流之比 对于电源来说波阻抗与电阻是等效的 线路越长，波阻抗越大 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 线路越长，波阻抗越大 知识点： 3. 偶极子极化 离子式极化 空间电荷极化 电子式极化 若电源漏抗增大,将使空载长线路的末端工频电压（ ） 下列表述中，对波阻抗描述不正确的是（ ） 极化时间最短的是（ ）
本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 电子式极化 知识点： 4. 弹性极化 极化时间长 有损耗 温度影响大 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 弹性极化 知识点： 5. 电化学击穿 热击穿 电击穿 各类击穿都有 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 电击穿 知识点： 6. 16kA 120kA 下列不属于偶极子极化特点的是（ ） 若固体电介质被击穿的时间很短、又无明显的温升，可判断是（ ） 根据我国有关标准，220kV 线路的绕击耐雷水平是（ ）
80kA 12kA 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 12kA 知识点： 7. 不确定 降低 增高 不变 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 用户解答： 降低 知识点： 8. 某气体间隙的击穿电压UF 与PS 的关系曲线如图1 所示。当 时，U F 达最小值。当 时，击穿 电压为U 0，若其它条件不变，仅将间隙距离增大到4/3倍，则其击穿电压与U 0相比，将（ ）。
高电压技术复习要点
第一章 电介质的电气强度 1.1气体放电的基本物理过程 1.高压电气设备中的绝缘介质有气体、液体、固体以及其他复合介质。 2.气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。 3.电离：指电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子的过程。 4.带电质点的方式可分热电离、光电离、碰撞电离、分级电离。 5.带电质点的能量来源可分正离子撞击阴极表面、光电子发射、强场发射、热电子发射。 6.带电质点的消失可分带电质点受电场力的作用流入电极、带电质点的扩散、带电质点的复合。 7.附着：电子与气体分子碰撞时，不但有可能引起碰撞电离而产生出正离子和新电子，也可能发生电子附着过程而形成负离子。 8.复合：当气体中带异号电荷的粒子相遇时，有可能发生电荷的传递与中和，这种现象称为复合。 （1）复合可能发生在电子和正离子之间，称为电子复合，其结果是产生一个中性分子； （2） 复合也可能发生在正离子和负离子之间，称为离子复合，其结果是产生两个中性分子。 9.1、放电的电子崩阶段 （1）非自持放电和自持放电的不同特点 宇宙射线和放射性物质的射线会使气体发生微弱的电离而产生少量带电质点；另一方面、负带电质点又在不断复合，使气体空间存在一定浓度的带电质点。因此，在气隙的电极间施加电压时，可检测到微小的电流。 由图1-3可知： （1）在I-U 曲线的OA 段： 气隙电流随外施电压的提高而增大，这是因为带电质点向电极运动的速度加快导致复合率减小。当电压接近 时，电流趋于饱和，因为此时由外电离因素产生的带电质点全部进入电极，所以电流值仅取决于外电离因素的强弱而与电压无关。 （2）在I-U 曲线的B 、C 点： 电压升高至 时，电流又开始增大，这是由于电子碰撞电离引起的，因为此时电子在电场作用下已积累起足以引起碰撞电离的动能。电压继续升高至 时，电流急剧上升，说明放电过程又进入了一个新的阶段。此时气隙转入良好的导电状态，即气体发生了击穿。 （3）在I-U 曲线的BC 段：虽然电流增长很快，但电流值仍很小，一般在微安级，且此时气体中的电流仍要靠外电离因素来维持，一旦去除外电离因素，气隙电流将消失。 因此，外施电压小于 时的放电是非自持放电。电压达到 后，电流剧增，且此时间隙中电离过程只靠外施电压已能维持，不再需要外电离因素了。外施电压达到 后的放电称为自 持放电， 称为放电的起始电压。 10. 电子崩：电子将按照几何级数不断增多，类似雪崩似地发展，这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩。 电子崩的示意图： A U 0U B U 0U 0U 0U
全国2012年4月高等教育高电压技术自学考试及答案
全国2012年4月高等教育自学考试 高电压技术试题 课程代码：02653 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．试品绝缘电阻的测量值获取需加压( ) A．15s B．30s C．45s D．60s 2．波在输电线路中传播速度的确定条件是( ) A．导线的几何尺寸B．导线悬挂高度 C．导线周围介质D．导线的导电性 3．中性点不接地的星形接线三相变压器，当冲击电压波单相入侵时，中性点的最大对地电位可达入侵波幅值的( ) A．2 3 倍B． 4 3 倍 C．6 3 倍D． 8 3 倍 4．雷击杆塔引起的线路绝缘闪络称为( ) A．击穿B．反击 C．直击D．绕击 5．不产生 ．．．游离作用的形式是( ) A．碰撞B．加热 C．光照D．附着 6．电晕放电是极不均匀电场所特有的一种( ) A．自持放电形式B．碰撞游离形式C．光游离形式D．热游离形式7．对线路绝缘子串，承受电压最高的绝缘子是( ) A．靠铁塔处B．中间部分 高电压技术试题第1 页（共5 页）
高电压技术试题 第 2 页（共 5 页） C ．靠导线处 D ．整串承受电压一样 8．避雷线对导线保护程度的表示方式是( ) A ．保护范围 B ．畸变电场 C ．保护角 D ．保护宽度 9．通常消弧线圈采用的运行方式是( ) A ．过补偿5％～10％ B ．欠补偿5％～10％ C ．欠补偿20％～25％ D ．过补偿20％～25％ 10．不考虑三相合闸时的不同期因素，在空载长线重合闸时，空载线路开关侧可能产生的最大过电压倍数为( ) A ．2倍 B ．3倍 C ．4倍 D ．5倍 二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 请在每小题的空格中填上正确答案。填错，不填均无分。 11．空气间隙的击穿电压随空气密度的增加而__________。 12．有损极化包括：偶极子极化和__________。 13．一般情况下，工频试验变压器的负载大都是__________。 14．计算波的一次折、反射，可采用彼德逊法则等方法，而计算行波的多次折、反射，可采用__________。 15．幅值为U 0的无穷长直角波经过并联电容后，折射波的最大陡度为2q max du dt =__________。 16．变电站大型地网构成网孔的目的主要是__________。 17．导线上的感应雷过电压U g 的极性与雷电流极性__________。 18．工频电压升高幅度越大，要求避雷器的最大允许电压要__________。 19．限制空载线路分闸过电压的最有效措施是__________。 20．电磁式电压互感器饱和引起的谐振过电压存在于中性点__________。 三、名词解释题(本大题共4小题，每小题3分，共12分) 21．热游离
(完整版)高电压技术第1章习题
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？ 1-2简要论述汤逊放电理论。 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？ 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？ 1-5操作冲击放电电压的特点是什么？ 1-6影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？ 1-7具有强垂直分量时的沿面放电和具有弱垂直分量时的沿面放电，哪个对于绝缘的危害比较大，为什么？ 1-8某距离4m的棒-极间隙。在夏季某日干球温度=30℃，湿球温度=25℃，气压=99.8kPa 的大气条件下，问其正极性50%操作冲击击穿电压为多少kV?（空气相对密度=0.95）1-9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？
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
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。
最新高电压技术基础知识
1、35KV及以下的输电线路为什么一般不采用全线架设避雷线的措施？ 答：35kv及以下电压等级的输电系统一般都为中性点不接地系统，当发生由雷电引起的冲击闪络后，随后出现的工频闪络电流很小，不能形成稳定的工频电弧，因此，不会引起线路跳闸，所以，当一相由于雷击而引起闪络后，仍能正常工作，这样虽不装设避雷线，雷击引起的闪络概率增大，但这种闪络不会导致线路跳闸而影响正常供电。故35kv及以下输电线路一般不架设避雷线，一相闪络后，再出现第二相闪络，形成相间短路，出现打的短路电流，才能引起线路跳闸，只有雷电流很大时才会出现这种情况。 2、说明变电所进线保护段的作用及对它的要求？ 答：变电所进线保护段的作用有两个：其一是限制雷电侵入波电压作用下流过避雷器的电流；其二是降低最终进入变电所雷电侵入波的波头陡度。 对进线保护段的要求：其应具有比线路更高的耐雷水平，这段线路的避雷线应具有更小的对导线的保护角，而全线无避雷线线路则当然在这段线路上架设避雷线。 3、避雷针的保护原理：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云闪光先导放电的发展方向，使雷闪对避雷针的放电，再经过接地装置将雷电引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。 4、输电线路的防雷措施：架设避雷线、降低塔杆接地电阻、架设耦合地线、采用不平衡绝缘方式、装设自动重合闸、采用消弧线圈接地方式、装设避雷器、加大绝缘。 5、为什么在低压侧装设避雷器？ 答：为了防止正、反变换过程出现的过电压，应在变压器的低压侧加装一组避雷器，完善变压器的防雷保护。
如果只在高压侧装设避雷器，当雷击高压侧线路时，避雷器动作，雷击电流流过接地电阻，并在接地电阻上产生电压降，低压侧此时没有避雷器，这一电压值低于低压侧中性点，而低压侧出现相当于经线路波阻抗接地，这一电压降绝大部分降作用于变压器低压绕组产生电流，通过电磁耦合作用，在高压侧感应出电动势的过程叫做反变换； 如果变压器低压侧落雷，作用于低压侧的冲击电压按照变比关系感应到高压侧，使高压绕组上出现过电压，而高压侧的绝缘裕度较低压侧小，可能引起高压侧首先击穿，这个过程叫正变换； 6、简述绝缘污闪：户外绝缘子在污秽状态下发射管的沿面放电闪络成为绝缘子的污闪。误会绝缘子的闪络往往发生在大气湿度很高等不利的气候条件下，此时闪络电压大大降低，可能在工作电压下发生闪络，从而加剧了事故的严重性。 措施：清除污秽层、提高绝缘子的表面耐潮性和憎水性、采用半导体釉绝缘子。 7、什么是介质损耗？为什么能用tanδ代替介质损耗？ 答：在交流电压下，介质的有功功率损耗为介质损耗。 当外加电压和频率一定时，P与戒指的物理电容C 成正比，对一定结构的试品而言，电容C 是定值，P与tanδ成正比，故对同类试品绝缘的优劣，可直接用tanδ代替介质损耗。 8、累积效应：随着施加冲击或工频试验电压次数增多，固体介质的击穿电压降下降的现象，称为累积效应。 9、非破坏性试验：是指在较低电压下，用不损伤设备绝缘的办法来判断绝缘缺陷的试验；（这类试验对发现缺陷有一定的作用和有效性，但是由于试验电压较低，发现缺陷的灵敏性不高） 破坏性试验：是用较高的电压来考验设备的绝缘水平。易于发现设备的集中性缺陷，考验设备绝缘水平，但由于电压较高，可能给被试品造成损伤。
高电压技术2
全国2008年4月自考高电压技术试卷 课程代码：02653 一、单项选择题 1．按国家标准规定，进行工频耐压试验时，在绝缘上施加工频试验电压后，要求持续( ) A．1 min B．3 min C．5 min D．10 min 2．根据设备的绝缘水平和造价，以下几种电压等级中，允许内过电压倍数最高的是( ) A．35kV及以下B．110kV C．220kV D．500kV 3．液体绝缘结构中，电极表面加覆盖层的主要作用是( ) A．分担电压B．改善电场 C．防潮D．阻止小桥形成 4．雷电流通过避雷器阀片电阻时，产生的压降称为( ) A．额定电压B．冲击放电电压 C．残压D．灭弧电压 5．GIS变电所的特点之一是( ) A．绝缘的伏秒特性陡峭B．波阻抗较高 C．与避雷器的电气距离较大D．绝缘没有自恢复能力 6．保护设备S1的伏秒特性V1—t与被保护设备S2的伏秒特性V2—t合理的配合是( ) A．V1—t始终高于V2—t B．V1—t始终低于V2—t C．V1—t先高于V2—t，后低于V2—t D．V1—t先低于V2—t，后高于V2—t 7．波阻抗为Z的线路末端开路，入射电压U0入侵到末端时，将发生波的折射与反射，则( ) A．折射系数α=2，反射系数β=l B．折射系数α=2，反射系数β=-l C．折射系数α=0，反射系数β=1 D．折射系数α=0，反射系数β=-l 8．雷电绕过避雷线直击于线路的概率( ) A．平原地区比山区高B．与系统接地方式有关 C．平原地区比山区低D．与系统接地方式无关 9．采用带并联电阻的断路器合空载线路时，触头动作顺序是( ) A．主触头先合B．辅助触头先合 C．主触头和辅助触头同时合上D．辅助触头不合 10．当变压器带有一段电缆时，使用截流水平相同的断路器切除空载变压器产生的过电压会( ) A．变大B．变小 C．持续时间长D．持续时间短 二、填空题 11．无损极化包括电子式极化和___________极化。
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α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 eα－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出γ（d －1）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)=1或γd eα＝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
高电压技术复习题
山东理工大学成人高等教育高电压技术复习题 一、单选题 1、电晕放电是一种( )。 A、滑闪放电 B、非自持放电 C、沿面放电 D、自持放电 2、在棒-板间隙上加一电压，棒为负极性时的击穿电压比棒为正极性时的间隙击穿电压( )。 A、高 B、低 C、不变 D、不确定 3、按照国家标准IEC、将各种电工绝缘材料按其耐热性划分等级，并确定各等级绝缘的最高容许工作温度。其中A级绝缘材料的最高持续温度是( )。 A、90 B、105 C、120 D、130 4、工频耐压试验时，试验变压器的负载大都为( )。 A、电容性 B、电感性 C、纯电阻性 D、有寄生电感的电阻性 5、空载线路合闸的时候，过电压最高的情况为( )。 A、单相重合闸 B、正常合闸 C、三相重合闸 D、无法确定 6、避雷针保护范围通常是指雷击概率为( )。 A、0%的空间范围 B、0.1％的空间范围 C、1％的空间范围 D、10％的空间范围 7、切除空载变压器出现过电压的主要原因是( )。 A、电弧重燃 B、截流现象 C、电容效应 D、中性点不接地 8、下列不同类型的过电压中，不属于内部过电压的是( )。 A、工频过电压 B、操作过电压 C、谐振过电压 D、大气过电压 9、西林电桥测量法测量的是( )。 A、绝缘电阻 B、局部放电 C、介损角正切值 D、泄漏电流 10、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 11、以下不属于电晕放电的工业应用的是（）。 A、净化工业废气的静电除尘器 B、净化水用的臭氧发生器 C、油罐车用铁链拖地运行 D、静电喷涂 12、静电电压表可以测量交流电压的（）。 A、峰值 B、有效值 C、各次谐波值 D、平均值 13、架空输电线防护直击雷的主要措施是装设（）。 A、避雷器 B、避雷针 C、电阻 D、避雷线 14、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