5.电气工程导论第五章-高电压与绝缘技术.ppt

曾祥君电气与信息工程学院电气工程导论目录CONTENTS第一章第二章第三章第四章绪论电机电器及其控制技术电力系统及其自动化技术电力电子技术与电力传动第五章第六章高电压与绝缘技术电工新技术目录CONTENTS第一章第二章第三章第四章绪论电机电器及其控制技术电力系统及其自动化技术电力电子技术与电力传动第五章第六章高电压与绝缘技术电工新技术第五章高电压与绝缘技术第五章主要内容：5.1高电压与绝缘技术的发展5.2高电压与绝缘技术的主要内容5.3高电压新技术及其在各领域的应用5.1高电压与绝缘技术的发展第五章

高电压与绝缘技术是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，高电压实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。5.1高电压与绝缘技术的发展第五章1752年富兰克林进行了著名的风筝引电实验1895-1896年W.K.伦琴发现X射线并将其用于人手骨骼影像1911年E.卢瑟福根据α粒子轰击金箔引起散射而提出原子模型1931年范德格拉夫发明了高压静电起电机(a)巨型起电机（MIT网站）(b)小型起电机范德格拉夫高压静电起电机5.1高电压与绝缘技术的发展第五章

高电压是相对于低电压而言的，对于电力系统来说，1kV以上至220kV称为高压，220kV至800kV称为超高压（EHV），1000kV以上称为特高压（UHV）。

绝缘体是相对于导体而言的，绝缘体电阻率很高（可达109~1022Ω.cm），通常通过的泄漏电流非常小，可以忽略不计。高压电力输送5.2高电压与绝缘技术的主要内容第五章

研究内容有高电压的产生，在高电压下绝缘介质及其系统的特性，电气设备及绝缘，电气系统过电压及其限制措施，高电压试验技术，电磁环境及电磁污染防护，以及高电压技术的应用等。

主要内容可分为四部分：①各类电介质在高电场下的特性；②电气设备绝缘试验技术；③电力系统过电压与绝缘配合；④高电压技术在各个领域的应用等。5.2高电压与绝缘技术的主要内容第五章实验室产生的高压放电现象5.2高电压与绝缘技术的主要内容第五章1、高电压的产生雷电：电流达100kA，电压达108kV，但持续时间短。雷电放电过程5.2高电压与绝缘技术的主要内容第五章雷电参数雷电活动强度——雷暴日及雷暴小时雷暴日：每年中有雷电的天数。雷暴小时：每年中有雷电的小时数。年平均雷暴日不超过15的地区为少雷区；超过40的为多雷区；超过90的地区及根据运行经验雷害特别严重的地区为强雷区。落雷密度地面落雷密度γ：每一个雷暴日、每平方公里对地面落雷次数。5.2高电压与绝缘技术的主要内容第五章静电：放电脉冲上升时间约为1~5ns，脉宽150ns，电流峰值约1~50A。高压发生装置：1.交流高电压发生装置2.直流高电压发生装置3.冲击电压电流发生装置。 户外式高压发生装置6000kV冲击电压发生器5.2高电压与绝缘技术的主要内容第五章2、高电压绝缘与电气设备绝缘材料：气体，液体，固体（有机，无机）高电压技术发展的关键是绝缘材料的研制和开发研究重点①高压大容量发电机的环氧粉云母绝缘体系；②中小型电机的F、H级绝缘系列；③高压输电的六氟化硫气态介质；④高性能绝缘油。5.2高电压与绝缘技术的主要内容第五章电机为了可靠运行在带电部件和壳体之间需要用绝缘材料加以隔绝，而绝缘材料的使用寿命与其材料本身的绝缘等级及使用温度有很大的关系。电机的绝缘等级是依据所用国内绝缘材料的耐热等级划分的，分E、B、F、H级。允许温升是指电机的温度与周围环境温度相比升高的限度。绝缘等级使用极限温度温升限值E120℃75KB130℃80KF155℃105KH180℃120K5.2高电压与绝缘技术的主要内容第五章SF6气体已有百年历史，它是法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体，1940年前后，美国军方将其用于曼哈顿计划（核军事），1947年提供商用