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一、电介质的电气特性 3、电介质的类型 电介质的类型：气体电介质、液体电介质、固体电介质。 在高压电气设备中，除了某些场合采用空气、SF6作为绝缘电介质，液体和固体电介质更被广泛应用。由于液体和固体电介质的绝缘强度比气体高得多，用他们作为电气设备的内绝缘时可使绝缘尺寸缩小、设备结构紧凑。 29 一、电介质的电气特性 4、气体中带点粒子的产生和消失 气体中带电粒子产生形式：碰撞电离，光电离，热电离，表面电离。 碰撞电离：气体中的分子、电子、离子等粒子在碰撞中产生的电离，称为碰撞电离 光电离：由光辐射引起的气体分子电离称为光电离。 热电离：因气体热状态引起的电离过程，称为热电离。 30 一、电介质的电气特性 4、气体中带点粒子的产生和消失 表面电离：在外界电离因素的作用下，电子可能从金属电极的表面释放，称为表面电离或表面发射。 气体去电离的基本形式：(1)带电粒子向电极定向运动并进入电极形成回路电流，从而减少了气体中的带电离子。(2)带电粒子的扩散。(3)带电粒子的复合。(4)吸附效应 31 一、电介质的电气特性 5、电子崩 电子崩：指电子在电场作用下从阴极奔向阳极的过程中与中性分子碰撞发生电离，电离的结果产生出新的电子，新生电子又与初始电子一起继续参加碰撞电离，从而使气体中的电子数目由1变2，又由2变4急剧增加，这种迅猛的发展的碰撞电离过程犹如高山上发生的雪崩，因此被形象的称之为电子崩。 32 一、电介质的电气特性 6、电介质的老化 电介质的老化：由于电介质内部的局部放电引起的。在强电场作用下，电介质中存在的气隙等杂质发生局部放电。这种局部放电属非完全击穿，并不立即形成贯穿性放电通道，但在持续电压的作用下局部放电逐步发展，最后导致击穿。 33 一、电介质的电气特性 7、固体电介质的击穿 击穿方式：电击穿、热击穿、电化学击穿。 电击穿：击穿电压与周围环境温度无关，与电压作用时间关系不大，介质发热不显著，而电场均匀程度对击穿电压影响很大，电击穿所需的电场强度比较高。 热击穿：击穿电压随环境温度的升高呈指数规律下降，击穿电压直接与介质的散热条件相关。加压时间短，热击穿电压降升高。 34 一、电介质的电气特性 8、液体和固体电介质构成的内绝缘的电气性能有如下特点： 电介质的电气强度一般不受外界大气条件变化的影响； 固体电介质构成的绝缘属非自恢复性绝缘，一旦发生击穿就造成不可逆转的破坏 液体和固体电介质在运行中会逐渐老化，导致绝缘性能下降、寿命缩短 35 一、电介质的电气特性 9、常用电气设备的绝缘 绝缘子 高压高管 电容器及电缆 变压器 高压电机 GIS设备 36 一、电介质的电气特性 10、绝缘子的分类 按照绝缘和连接方式的不同，可分为绝缘子、瓷套、套管 绝缘子：用于导电体和接地体之间的绝缘和固定连接，如隔离开关安装触头的支柱绝缘子、输电线固定导线的悬式绝缘子串等。 套管：用来使这些导体与隔板绝缘的一种支撑装置。 瓷套管：以电瓷（或还有空气）为绝缘，结构简单，维护方便，广泛应用于35Kv及以下电压等级的穿墙套管和10Kv级以下的电压等级的电气套管。 37 一、电介质的电气特性 绝缘子：用于导电体和接地体之间的绝缘和固定连接，如隔离开关安装触头的支柱绝缘子、输电线固定导线的悬式绝缘子串等。 38 12 高电压工程 辅导 教材及相关参考书籍 本课程主要内容 1、电介质的电气特性 2、电气设备绝缘试验 3、电力系统过电压与绝缘配合 本课程参考书目 所用教材 《高电压工程》 林福昌 中国电力出版社 2006 难度适中，内容比较适合非高压专业 1 相关参考书目 《高电压技术 》（第三版） 周泽存 中国电力出版社 2007 【比较综合】 理论有点深 《高电压技术》 文远芳 华中科技大学出版社 2001 偏重于工程应用 2 前言介绍 一、高压输电的发展历史 二、发展高压输电的必要性 三、高电压技术的主要研究内容 3 1.电网发展历史 ＊ 100多年来，输电电压由最初的13.8kV逐步发展到20kV，35kV，66kV，110kV，134kV，220kV，330kV，345kV，400kV，500kV，735kV，750kV，765kV，1000kV。 输电电压一般分高压、超高压和特高压。 高压（HV）：35?220kV； 超高压（EHV）：330 ?750kV； 特高压（UHV）：1000kV及以上。 高压直流（HVDC）±600kV及以下； 特高压直流（UHVDC）：±600kV以上，包括±750kV 和和±800kV 一、高压输电的发展 4 输电线路发展历史 1908年，美国建成了世界第一条110kV输电线路； 1923年（经过15年），第一条230kV线路投入运行； 1954年（经历31年），第一条345k