高电压技术知识点详解.pdf

同学们，高电压技术这门课比较繁琐，知识点也比较分散，我们 尽可能的将这些小知识点详细罗列，因为任何一个知识点都可能 出现在选择题中，所以大家看的时候多用心在掌握原理过程中， 记住一些概念性的东西，同时大家在复习时候注意掌握方法，理 解性的去记，招聘考试也不会特别难，概念性总结性的知识考的 较多，而我们恰好针对电网考试而专门制定的，相信会事半功倍。 再次预祝大家早日找到满意工作。 第 1 章 气体放点的物理过程 1. 电离是指电子脱离原子的束缚而形成自由电子、正离子的过程．电离是需要能量的，所需 能量称为电离能 Wi(用电子伏 eV 表示，也可用电离电位 Ui=Wi/e 表示) 2.根据外界给予原子或分子的能量形式的不同，电离方式可分为热电离、光电离、碰撞电离 （最重要）和分级电离。 3.阴极表面的电子溢出： （1）正离子撞击阴极：正离子位能大于 2 倍金属表面逸出功。 （2 ）光电子发射：用能量大于金属逸出功的光照射阴极板。光子的能量大于金属逸出功。 （3 ）强场发射：阴极表面场强达到 106V/cm （高真空中决定性） （4 ）热电子发射：阴极高温 4.气体中负离子的形成： 电子与气体分子或原子碰撞时，也有可能发生电子附着过程而形成负离子，并释放出能量（电 子亲合能）。电子亲合能的大小可用来衡量原子捕获一个电子的难易，越大则越易形成负离 子。 负离子的形成使自由电子数减少，因而对放电发展起抑制作用。SF6 气体含 F，其分子俘获 电子的能力很强，属强电负性气体，因而具有很高的电气强度。 5.带点质点的消失： （1）带电质点的扩散：带电质点从浓度较大的区域向浓度较小的区域的移动，使带电质点 浓度变得均匀。电子的热运动速度高、自由行程大，所以其扩散比离子的扩散快得多。 （2 ）带电质点的复合：带异号电荷的质点相遇，发生电荷的传递和中和而还原为中性质点 的过程，称为复合。带电质点复合时会以光辐射的形式将电离时获得的能量释放出来，这种 光辐射在一定条件下能导致间隙中其他中性原子或分子的电离。 6.气体间隙中电流与外施电压的关系： 第一阶段：电流随外施电压的提高而增大，因为带 电质点向电极运动的速度加快复合率减小 第二阶段：电流饱和，带电质点全部进入电极，电 流仅取决于外电离因素的强弱（良好的绝缘状态） 第三阶段：电流开始增大，由于电子碰撞电离引起 的电子崩 第四阶段自持放电：电流急剧上升放电过程进入了一个新的阶段（击穿） 外施电压小于 U0 时的放电是非自持放电。 电压到达 U0 后，电流剧增，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。 自持放电 7. 电子碰撞电离系数 α：代表一个电子沿电力线方向行经 1cm 时平均发生的碰撞电离次数。 8. 自持放电的条件：必须在气隙内初始电子崩消失之前产生新的电子（二次电子）来取代 外电离因素产生的初始电子；实验表明：二次电子的产生与气压气隙长度的乘积（pd ）有关: Pd 较小，自持放电可由汤逊理论(和巴申定律) 解释; Pd 较大，自持放电可由流注理论解释。 汤逊理论认为二次电子的来源是正离子碰撞阴极表面发生的电子逸出。 ad ≈ ln pd 值较大时，放电也是从电子崩开始的，但当电子崩发展到一定阶段后，会产生电离特强、 发展速度更快的空间的光电离，形成流注（等离子体）。流注的发展速度比电子崩的快一个 数量级，且出现曲折分支。 流注理论认为，二次电子的主要来源是空间的光电离。一旦出现流注，放电就可以由空间光 电离自持维持；若电场均匀，间隙将被击穿。ad = ln 流注理论可以解释汤逊理论无法说明的 pd 值大时的放电现象。两种理论各适用于一定条件 的放电过程，不能用一种理论取代另一种理论。两种理论的自持放电条件具有完全相同的形 式，但两者维持放电的过程不同。（书上的这一段话要好好看，三种现象以后好像考研面试 有用） 9.稍不均匀电场中放电的特点与均匀电场中相似，在间隙击穿千看不到有什么放电的迹象， 极不均匀电场中放电则不同，当所加电压达到某一临界值时，曲率半径较小的电极附近空间 的电场强度首先达到了起始场强 E0，在这个局部区域出现蓝紫色的晕光，并伴随有“滋滋” 声、电磁辐射和能量损耗。这种仅仅发生在强场区的电晕放电是一种自持放电。 10.电场不均匀系数：f = / ，即间