2012华广高电压技术复习资料(提纲).doc

2012级电气1-4班、输电《高电压技术》复习资料（整理版） 杜芸强 2015.1.11 考试题型：1、填空（30分，11题） 2、选择（10分，10题） 3、名称解释、简答（30分，7题） 4、计算、论述题（计算1题+论述2题，30分） 12级作业： 电晕、电子崩与汤逊理论、隧道效应 提高气体击穿电压的措施 提高沿面闪络电压的措施 气泡击穿理论 避雷线的作用（保护原理） 输电线路的防雷保护的 “四道防线”及其具体保护措施 第一章 第一节 气体放电、带电质点的产生、电离方式、电离 气体放电是对气体中流通电流的各种形式统称。 带电质点的产生：指电离的四种形式（热电离、光电离、碰撞电离、分级电离） 电离方式：热电离、光电离、碰撞电离、分级电离 电离：是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。 电子从电极表面逸出所需的能量获得途径 正离子撞击阴极、光电子发射、强场发射、热电子发射 附着、带电质点的消失 1、带电质点受电场力的作用流入电极 2、带电质点的扩散 3、带点质点的复合 （4）电子崩与汤逊理论、巴申定律（貌似老师说不考巴申定律） 电子崩: 外界电离因子在阴极附近产生了一个初始电子，如果空间电场强度足够大，该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离，产生一个新的电子，初始电子和新电子继续向阳极运动，又会引起新的碰撞电离，产生更多电子。依此，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。 汤逊理论 1）电子崩过程：碰撞电离过程、正离子产生在电场作用下加速获得能量与阴极极板发生碰撞，电离产生电子； 2）碰撞电离产生电子，代替起初电子【阴极极板电离（光辐射）产生的电子】。 【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过程，电子总数增至个。假设每次电离撞出一个正离子，故电极空间共有（－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．按照系数的定义，此（－1）个正离子在到达阴极表面时可撞出（－1）个新电子，则(-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(-1)=1或＝1。】 不均匀电场中的气体放电、电晕 不均匀电场的气体放电：稍不均匀电场的极性效应、极不均匀电场的电晕放电。 电晕: 在极不均匀场中，当电压升高到一定程度后，在空气间隙完全击穿之前，小曲率电极(高场强电极)附近会有薄薄的发光层，这种放电现象称为电晕。 电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式。P22 归结为四个条件：1、极不均匀场；2、电压达到一定值；3、空气间隙没有完全击穿；4、小曲率电极。 （6）极不均匀电场中放电的极性效应 由于高场强下电极极性的不同，空间电荷的极性也不同，对放电发展的影响也不同，这就造就了不同极性的高场强电极的电晕起始电压的不同以及间隙击穿电压的不同，称为极性效应 （7）稍不均匀电场中的极性效应 在稍不均匀场中，高场强电极为正电极时，间隙击穿电压比高场强电极为负时稍高，高场强电极为负电极时，间隙击穿电压稍低。 （8）棒－板间隙的极性效应 1、棒-板电极，棒为正极时，击穿电压高； 2、棒-板电极，棒为负极时，击穿电压低。 第二节 （1）持续作用电压下的击穿 均匀电场的击穿特性：1、均匀电场中电极布置对称，无击穿的极性效应；2、均匀场间隙中各处电场强度相等，击穿所需时间短；3、直流击穿电压与工频击穿电压峰值以及50％冲击击穿电压是相同的；4、击穿电压分散性很小。 稍不均匀电场的击穿特点：1、击穿前无电晕；2、极性效应不很明显；3、直流击穿电压、工频击穿电压峰值及50%冲击击穿电压几乎一致。 极不均匀场的击穿特性：1、电场不均匀程度对击穿电压的影响减弱；2、极间距离对击穿电压的影响增大；3、在直流电压中，极不均匀电场中的直流击穿电压的极性效应非常明显；4、工频电压下的击穿都发生在正半周峰值附近；5、间隙距离不大时，击穿电压基本上与间隙距离呈线性上升关系；6、当间隙距离很大时，平均击穿场强明显降低，即击穿电压不再随间隙距离的加大而线性增加，呈现出饱和现象。 （2）雷电冲击电压下的击穿 下行负极性雷放电3个主要阶段：先导、主放电、余光。 雷电冲击电压的标准波形（P32） 图1-13 标准雷电冲击电压波形 －波前时间 －半峰值时间 冲击电压峰值 伏－秒特性：一般用间隙上出现的电压最大值和间隙击穿时间的关系曲线来表示间隙的冲击绝缘特性。 （3）大气条件对气体击穿的影响（P36-37） 温度校正因数和空气密度校正因数、海拔的影响 （4）提高气体击穿电压的措施 1、改善电场分布，使之均匀；2、设法削弱和抑制气体介质中的电离过程。 具体方案可以是：