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* * L/O/G/O * 走进电世界 武汉大学电气工程学院 7 高电压与绝缘技术 引言 如果能追随理想而生活，本着自由的精神、勇往直前的毅力、诚实不自欺的思想而行，则定能臻于至美至善的境地。 ——居里夫人 高电压与绝缘技术的产生和发展 高电压与绝缘技术的基本任务及特点 高电压与绝缘技术的理论基础及主要研究内容 我国高等学校的高电压与绝缘技术专业 高电压新技术及其在其它领域中的应用 要点 7-1 7-2 7-3 7-4 7-5 1 7.1 高电压与绝缘技术的产生和发展 一、历史上与高电压有关的著名的试验和科学家 富兰克林的风筝实验 本杰明·富兰克林（Benjamin Franklin）(1706.1.17—1790.4.17)是18世纪美国的实业家、科学家、社会活动家、思想家和外交家。他是美国历史上第一位享有国际声誉的科学家和发明家。为了对电进行探索曾经作过著名的“风筝实验”。创造的许多专用名词如正电、负电、导电体、电池、充电、放电等成为世界通用的词汇。 发现雷电与摩擦电具有相同的性质 在1752年的6月，富兰克林望着变幻莫测的天空，一个大胆的想法闯人了他的脑际：借助一只普通的风筝就可以便利地进入带雷的云区，从而完成他期待已久的实验?于是，他立即与儿子威廉一起动手，精心制作了一只大风筝——两根木条拼装成风筝十字形的骨架，上面蒙上一块丝绸?然后，他们在风筝的上端固定了一根尖头的金属丝，在风筝的末端绑上一把金属钥匙。一天，天色阴沉，电闪雷鸣，富兰克林和威廉把风筝升入天空?忽然，富兰克林猛然间发现：风筝线尾端的麻绳纤维相互排斥地耸立起来，他下意识地伸手指向钥匙，结果受到了强烈的电击?当雨水打湿了麻绳时，他看到了美丽异常的电火花?而后，他又用这把钥匙为莱顿瓶充了电?发现雷电与摩擦电具有相同的性质? 2 伦琴“X射线” 威尔姆·康拉德·伦琴， 德国物理学家。1845年3月27日生于莱纳普。3岁时全家迁居荷兰并入荷兰籍。1865年迁居瑞士苏黎世，伦琴进入苏黎世联邦工业大学机械工程系，1868年毕业。 1895年11月8日，伦琴在进行阴极射线的实验时第一次注意到放在射线管附近的氰亚铂酸钡小屏上发出微光。经过研究，他确定了荧光屏的发光是由于射线管中发出的某种射线所致。他称它为X射线，表示未知的意思。1896年1月23日，伦琴在自己的研究所中作了第一次报告；报告结束时，用X射线拍摄了维尔茨堡大学著名解剖学教授克利克尔一只手的照片；克利克尔带头向伦琴欢呼三次，并建议将这种射线命名为伦琴射线。 X射线的产生的示意图 用人工方法产生高速带电粒子的装置 。粒子加速器按其作用原理不同可分为静电加速器、直线加速器、回转加速器、电子感应加速器、同步回旋加速器 、对撞机等。 3 粒子加速器（particle accelerator） 范德格拉夫起电机，简称范氏起电机 4 它是由美国物理学家范德格拉夫在1931年发明的，起电机以摩擦生电的原理，不断产生大量电荷。范德格拉夫起电机球形罩上的电荷能产生超过1000万伏的电压。在核物理实验中，如此高的电压可用来加速各种带电粒子，如质子、电子等。 巨型起电机 小型起电机 二、高电压与绝缘技术是随着高电压远距离输电和高电压设备的需要而发展起来的一门电力科学技术 交流输电线路经历了35、60、110、150、230千伏的高压，287、400、500、735～765千伏的超高压和1150千伏的特高压的发展； 直流输电也经历了±100?、±250、±400、±450、±500以及±750千伏的发展。 超高压电网：指交流330kV、500kV、750kV电网和直流±500kV输电系统； 特高压电网是指交流1000kV电网和直流±800kV输电系统 世界 范围 我国 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 鄂东某500千伏变电站 为了适应大城市电力负荷增长的需要，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，气体绝缘全封闭组合电器（Gas Insulated Switchgear 简称GIS） 天生桥水电站550kV GIS 7.2 高电压与绝缘技术的基本任务及特点 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，以及高电压在其它领域的应