高電壓技術(shù)課后答案

1、自持放電： 如果外加電場(chǎng)足夠大，初始電子崩中的正離子能在陰極上產(chǎn)生出來的新電子數(shù)等于或大于 n. ，那么即使除去外界電離因子的作用，放電也不會(huì)停止，即放電僅僅依靠已產(chǎn)生出來的電子和正離子就能維持下去的放電。電負(fù)性氣體： 電子與某些氣體分子發(fā)生碰撞時(shí)，電子與中性分子結(jié)合形成負(fù)離子，像這些易于產(chǎn)生負(fù)離子的氣體稱為電負(fù)性氣體。50%沖擊放電電壓：氣隙被擊穿的概率為50%的沖擊電壓峰值，也就是說如果施加 10 次電壓有 4 到 6 次擊穿， 則這一電壓就被認(rèn)為是50%沖擊放電電壓。爬電比距：外絕緣“相- 地”之間的爬電距離與系統(tǒng)最高工作線電壓之比。放電時(shí)延：能引起電子崩并最終導(dǎo)致間隙擊穿的電子稱為有效

2、電子，從電壓上升到靜態(tài)擊穿電壓開始到出現(xiàn)第一個(gè)有效電子所需的時(shí)間為統(tǒng)計(jì)時(shí)延， 出現(xiàn)有效電子到間隙擊穿所需的時(shí)間稱為放電形成時(shí)延，二者之和稱為放電時(shí)延。1-2湯遜理論認(rèn)為電離是氣體放電的主要原因， 二次電子來源于正離子撞擊陰極使陰極表面逸出電子， 逸出電子是維持氣體放電的必要條件。 所逸出的電子能否接替起始電子的作用是自持放電的判據(jù)。 流注理論認(rèn)為形成流注的必要條件是電子崩發(fā)展到足夠的程度后， 電子崩中的空間電荷足以使原電場(chǎng)明顯畸形， 流注理論認(rèn)為二次電子的主要來源是空間的光電離。湯遜理論的適用范圍是短間隙、低壓氣隙 的放電，流注理論適用于 高氣壓、長(zhǎng)氣隙 電場(chǎng)氣隙放電。1-12戶外絕緣子在污穢

3、狀態(tài)下發(fā)生的沿面閃絡(luò)稱為絕緣子的污閃。 絕緣子的污閃是一個(gè)受電、熱、化學(xué)、氣候等多方面因素影響的復(fù)雜過程，通常可分為積污、受潮、干區(qū)形成、局部電弧的出現(xiàn)和發(fā)展等四個(gè)階段。防止絕緣子發(fā)生污閃的措施主要有： 1、調(diào)整爬距2、定期或不定期清掃3、涂料4、半導(dǎo)體種絕緣子5、新型合成絕緣子1-131、 大氣濕度增大時(shí)，大氣中的水分子增多，自由電子易于被水分子捕獲形成負(fù)離子，從而使放電過程受到抑制，所以擊穿電壓增高；而大氣濕度增大時(shí)，絕緣子表面容易形成水膜，使絕緣子表面積污層受潮，泄漏電流增大，容易造成濕閃或污閃，絕緣子表面閃絡(luò)電壓下降。2、 壓縮氣體氣壓很大，電子的自由行程變小，不易積累能量，發(fā)生碰撞電

4、離的概率減小，所以擊穿電壓升高，電氣強(qiáng)度也高。3、 固體介質(zhì)表面電場(chǎng)發(fā)生畸形，其原因可能有1，固體介質(zhì)與電極表面接觸不良，存在小縫隙；2，固體介質(zhì)表面由于受潮氣形成水膜，其中的離子受電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)而沿著介質(zhì)表面移動(dòng)。3，固體介質(zhì)表面電阻的不均勻和表面的粗糙不平自由行程長(zhǎng)度：任一粒子在1cm的行程中的碰撞次數(shù)的倒數(shù)帶電粒子的遷移率 ：帶電粒子在單位場(chǎng)強(qiáng)下沿電場(chǎng)方向的漂移速度電子崩： 設(shè)外界 電離因子 在陰極附近產(chǎn)生了 一個(gè)初始電子 ，若空間的電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大， 該電子向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)引起碰撞電離， 產(chǎn)生出一個(gè)新電子， 初始電子和新電子繼續(xù)向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)， 又會(huì)引起新的碰撞電離， 產(chǎn)生更多的電子， 以此類推

5、， 電子數(shù)將按 幾何級(jí)數(shù) 不斷增多， 像雪崩似的發(fā)展， 因而這種急劇增大的 空間電子流 被稱為“電子崩”完成氣隙擊穿的必備條件：1， 足夠大的電場(chǎng)強(qiáng)度或足夠高的電壓2， 在氣隙中存在能引起電子崩并導(dǎo)致流注和主放電的有效電子3， 需要一定的時(shí)間，讓放電得以逐步發(fā)展并完成擊穿提高氣體介質(zhì)電氣強(qiáng)度的方法：途徑 ： 1，改善氣隙中的電場(chǎng)分布，使之盡量均勻2，設(shè)法削弱或抑制氣體介質(zhì)中的電離過程具體方法 ： 1，改進(jìn)電極形狀以改善電場(chǎng)分布（增大曲率半徑，消除電極表面毛刺尖角）2 ，利用空間電荷改善電場(chǎng)分布（減小導(dǎo)線直徑，電暈放電，改變空間電荷分布）3 ，采用屏障（間隙放屏障，其表面與電力線垂直）4 ，采用

6、高氣壓（減小電子的自由行程，抑制電離）5 ，采用高電氣強(qiáng)度氣體（鹵族元素，強(qiáng)電負(fù)性）6 ，采用高真空（抑制氣隙中的碰撞電離）提高固體介質(zhì)擊穿電壓的措施：1，改進(jìn)制造工藝，清除介質(zhì)雜質(zhì)2，改進(jìn)絕緣設(shè)計(jì)，盡可能使電場(chǎng)均勻3，改善運(yùn)行條件，注意防潮，塵污，加強(qiáng)散熱冷卻2-9SF6氣體具有特別高的電氣強(qiáng)度主要是因?yàn)檫@些氣體都具有很強(qiáng)的電負(fù)性，容易俘獲自由電子而形成負(fù)離子， 電子變成負(fù)離子后， 其引起碰撞電離的能力就變得很弱，因而消弱了放電發(fā)展過程。SF6氣體的電氣強(qiáng)度約為空氣的2.5倍,而其滅弧能力高達(dá)空氣的 100 倍以上， 所以它成為除空氣外應(yīng)用最廣泛的氣體介質(zhì)。GIS優(yōu)點(diǎn)：1,大大節(jié)省占地面積和

7、空間體積2， 運(yùn)行安全可靠3， 有利于環(huán)保，使運(yùn)行人員不受電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響4，安裝工作量小，檢修周期長(zhǎng)電介質(zhì)的電導(dǎo)與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)有何不同1， 帶電質(zhì)點(diǎn)不同：電介質(zhì)為帶電離子；金屬為自由電子2， 數(shù)量級(jí)不同：電介質(zhì)的電導(dǎo)小，泄漏電流??；金屬電導(dǎo)的電流很大，為什么選用球隙而不是其他形狀的間隙來測(cè)量高電壓？球隙中的電場(chǎng)在極間距離不大時(shí)為稍不均勻電場(chǎng)， 與其他不均勻電場(chǎng)相比有下列優(yōu)點(diǎn)： 1，擊穿時(shí)延小，伏秒特性在1 微秒左右即已變平，放電電壓的分散性小，具有穩(wěn)定的放電電壓值和較高的測(cè)量精度。2,稍不均勻電場(chǎng)的沖擊系數(shù)B約等于 1,它的50%中擊放電電壓與靜態(tài)放電電壓的幅值幾乎相等，可以合用同一張放電

8、電壓表格或同樣的放電電壓特性曲線3，由于濕度對(duì)稍不均勻電場(chǎng)的放電電壓影響較小，因而采用球隙來測(cè)量電壓可以不必對(duì)濕度進(jìn)行校正。耐雷水平： 雷擊線路時(shí)，其絕緣尚不發(fā)生閃絡(luò)的最大雷電流幅值或能引起絕緣閃絡(luò)的最小雷電流幅值。雷擊跳閘率：雷暴日為40時(shí)，100km的線路每年因雷擊而引起的跳閘次數(shù)建弧率： 由沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定工頻電弧的概率避雷線保護(hù)角： 是指避雷線懸掛點(diǎn)與被保護(hù)導(dǎo)線之間的連線，與避雷線懸掛點(diǎn)鉛垂方向的夾角。輸電線路防雷保護(hù)措施：1， 避雷線 （ 架空地線 ）2，降低桿塔接地電阻（提高線路耐雷水平和減少反擊概率）3，加強(qiáng)線路絕緣（增加絕緣子串中的片數(shù)，增大塔頭空氣間距，改用大爬距懸式絕緣子

9、4，耦合地線（提高耐雷水平和降低雷擊跳閘率，不可攔截直擊雷，但有一定的分流作用和增大地線之間的耦合系數(shù)5，消弧線圈（減小建弧率和斷路器的跳閘次數(shù)）6，管式避雷器（僅用在線路上雷電壓特別大的場(chǎng)合或絕緣薄弱點(diǎn)的防雷保護(hù)，可以免除線路絕緣的沖擊閃絡(luò)，建弧率降為0）7，線路閥式避雷器（不必全線安裝，減小雷擊跳閘率）8，不平衡絕緣（一回路的三相絕緣子片數(shù)少于另一回路的三相）9，自動(dòng)重合閘電力系統(tǒng)絕緣配合的根本任務(wù)： 正確處理過電壓和絕緣這一對(duì)矛盾， 以達(dá)到優(yōu)質(zhì)，安全，經(jīng)濟(jì)供電的目的絕緣配合的核心問題： 確定各種電氣設(shè)備的絕緣水平， 它是絕緣設(shè)計(jì)的首要前提，往往以各種耐壓試驗(yàn)所用的試驗(yàn)電壓值來表示特高壓交流輸電的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)1，更大的輸電容量2，更遠(yuǎn)的輸送距離3，大幅降低輸電損耗4，顯著節(jié)約線路走廊用地5，顯著節(jié)約投資6，限制交流系統(tǒng)短路容量的需要直流輸電系統(tǒng)的工作原理 ： 交流系統(tǒng)送出交流功率給整流站的交流母線， 經(jīng)換流變壓器，