高電壓工程課后答案

1、精選1.1以空氣作為絕緣的優(yōu)缺點如何？答：優(yōu)點：空氣從大氣中取得，制取便利，廉價，簡易，對軸密時要求不高。缺點：空氣比重較大，摩擦損失大，導熱散熱力量差。空氣污染大，易使絕緣物臟污，且空氣是助燃物當仿生電流時，易燒毀絕緣，電暈放電時有臭氧生成，對絕緣有破壞作用。1.2為什么碰撞電離主要是由電子而不是離子引起？答：由于電子質量微小，在和氣體分子發(fā)生彈性碰撞時，幾乎不損失動能，從而在電場中連續(xù)積累動能，此外，一旦和分子碰撞，無論電離與否均將損失動能，和電子相比，離子積累足夠造成碰撞電離能量的可能性很小1.5負離子怎樣形成，對氣體放電有何作用？答：在氣體放電過程中，有時電子和氣體分子碰撞，非但沒有電

2、離出新電子，碰撞電子反而別分子吸附形成了負離子，離子的電離力量不如電子，電子為分子俘獲而形成負離子后電離力量大減，因此在氣體放電過程中，負離子的形成起著阻礙放電的作用。1.7非自持放電和自持放電主要差別是什么？答：非自持放電必需要有光照，且外施電壓要小于擊穿電壓，自持放電的外施電壓要大于擊穿電壓，且不需要光照條件1.13電暈會產生哪些效應，工程上常用哪些防暈措施？答：電暈放電時能夠聽到嘶嘶聲，還可以看到導線四周有紫色暈光，會產生熱效應，放出電流，也會產生化學反應，造成臭氧。工程上常用消退電暈的方法是改進電極的外形，增大電極的曲率半徑。1.14比較長間隙放電擊穿過程與短間隙放電放電擊穿過程各有什

3、么主要特點？答：長時間放電分為先導放電和主放電兩個階段，在先導放電階段中包括電子崩和流注的形成和進展過程，短間隙的放電沒有先導放電階段，只分為電子崩流注和主放電階段。2.1雷電放電可分為那幾個主要階段？答：主要分為先導放電過程，主放電過程，余光放電過程。2.4氣息常見伏秒特性是怎樣制定的？如何應用伏秒特性？答：制定的前提條件是同一間隙同一波形電壓上升電壓幅值。當電壓較低時擊穿發(fā)生在波尾，取擊穿時刻t1作垂線與此時峰值電壓橫軸的交點為1，當電壓上升時，擊穿也發(fā)生在峰值，取擊穿時刻的值t2作垂線與此時峰值電壓橫軸的交點為2，當電壓進一步上升時，擊穿發(fā)生在波前，取此時擊穿時刻t3作垂線與擊穿電壓交點

4、為3，連接123如圖：應用：伏秒特性對于比較不同設備絕緣的沖擊擊穿特性有重要意義，假如一個電壓同時作用于兩個并聯(lián)氣隙s1和s2上，若某一個氣隙先擊穿了，則電壓被短接截斷，另一個氣隙就不會擊穿。2.2國家標準對雷電沖擊全波，雷電沖擊截波，操作沖擊的波形是怎樣規(guī)定的？答：國家規(guī)定雷電沖擊電壓標準波形分為全波和截波兩種，全波的波形先是很快上升到峰值，然后漸漸下降到零。截波是模擬雷電沖擊波被某處放電而截斷的波形，我國規(guī)定波前時間 ，允許偏差 視在半峰值時間 ，允許偏差 峰值允許偏差 ，截斷時間 2.7為什么高真空和高壓力都能提高間隙的擊穿電壓？簡述各自運用的局限性？答：在高氣壓條件下，氣壓增加會使氣體

5、密度增大，電子的自由行程縮短，減弱電離工程從而提高擊穿電壓，但高氣壓適用于均勻電場的條件下而且要改進電極外形，點擊應認真加工光滑，氣體要過濾，濾去塵埃和水分在高真空條件下雖然電子的自由行程變得很大，但間隙中已無氣體分子可供碰撞，故電離過程無從進展，從而可以顯著提高間隙的擊穿電壓，但是在電氣設備中氣固液等幾種絕緣材料往往并存，而固體液體絕緣材料在高真空下會漸漸釋放出氣體，因此在電氣設備中只有在真空斷路器等特殊場合下才接受高真空作為絕緣。2.8什么是細線效應？答；當導線直徑很小時，導線四周簡潔形成比較均勻的電暈層，電壓增加，電暈層漸漸擴大，電暈放電所形成的空間電荷使電場與均勻電場類似，這種現(xiàn)象成為

6、細線效應。3.2均勻電場中污面閃絡電壓比純空氣間隙的擊穿電壓要低，緣由是什么？答：固體介質表面吸附水分形成水膜，水膜中的離子在電場中沿介質表面移動，電極四周漸漸累積電荷，使介質表面電壓分布不均勻，從而使沿面閃絡電壓低于空氣間隙的擊穿電壓介質表面電阻不均勻以及介質表面有傷痕裂紋也會畸變電場的分布，使閃絡電壓降低，若電極和固體介質端面間存在氣隙，氣隙處場強大，極易發(fā)生電離，產生的帶電質點到達介質表面會畸變原電場分布，從而使閃絡電壓降低3.6介質材料，作用電壓種類，大氣環(huán)境溫度等對沿面閃絡電壓有何影響？答：介質材料：對不易吸潮的介質沿面閃絡電壓較高，易吸潮介質沿面閃絡電壓較低，烘干介質表面，可提高沿

7、面閃絡電壓。在均勻電場中，工頻和直流電壓作用下的沿面閃絡電壓要低于高頻和沖擊電壓作用下的閃絡電壓大氣環(huán)境影響：當空氣中相對濕度小于0.4是，濕度對各種固體介質的閃絡電壓無影響，當氣體中相對濕度大于0.4，對于親水性介質，隨著濕度的增加閃絡電壓明顯下降，對于憎水性材料由于吸濕很少，閃絡電壓隨著濕度的增加下降不多4.6電介質的電導與金屬電導有何區(qū)分？答：電介質的電導主要由離子造成，電阻率在 范圍內，隨著溫度上升，電阻率下降，金屬電導主要由電子造成，電阻率在 范圍，隨著溫度的上升金屬的電阻率增加4.7直流和溝通電場下的電介質損耗有何差別？選擇溝通電氣設備的絕緣材料一般應留意什么問題？答：在直流電壓作

8、用下的介質損耗僅漏導損失，溝通時有漏導損失和極化損失，僅用v，s不夠，需用其他特征量來表示介質在溝通電壓作用下的能量損耗。在選擇溝通電氣設備中需要考慮tan,若tan過大引起絕緣介質嚴峻發(fā)熱們甚至導致熱擊穿，固tan應盡量小4.13固體介質點擊穿的特點是什么，為提高其電擊穿常實行什么措施？答：固體電介質電擊穿特點：電壓作用時間短，擊穿電壓高，與電場的均勻程度關系極大，與介質特性有關，在極不均勻電場中及沖擊電壓作用下會消滅累積效應措施：改進絕緣設計，改善電場分布改進制造工藝，去除雜質改善運行條件防潮防污加強散熱等措施4.14固體電介質熱擊穿有什么特點，高壓設備的絕緣材料受潮后為什么簡潔造成熱擊穿

9、？答：熱擊穿主要是由介質損耗的存在，固體電解質在電場中漸漸升溫，導致介質電阻下降發(fā)熱增大，同時刻，若發(fā)熱超過散熱，電介質溫度不斷上升至擊穿。高壓設備的絕緣材料受潮后，絕緣電阻降低，致使電流增大，損耗發(fā)熱增大4.15絕緣材料在沖擊電壓作用下經常是電擊穿而不是熱擊穿，在高頻電壓下經常是熱擊穿，為什么？答：雷電沖擊考驗的是絕緣材料內部絕緣性，標準雷電波波尾時間在 取值，不會產生熱擊穿，高頻電壓下，絕緣材料的絕緣性會降低，將承受很大的電流，且試驗時間較長，產生熱擊穿4.16純潔液體介質的電擊穿理論和氣泡理論，二者差別在哪里？答：電擊穿理論事是液體在強場放射產生的電子在電場中被加速，與液體分子發(fā)生碰撞電

10、離，首先是典禮開頭階段，流注進展階段，最終是主流貫穿整個間隙氣泡擊穿理論是由于氣泡r=1小于液體的，所以液體中的氣泡擔當了更高的場強，氣泡現(xiàn)行電離，氣泡中的氣體溫度上升，體積膨脹，進一步電離，使油分解出氣體，若電離的氣泡在電場中積累成氣體通道沒擊穿就在次通道內產生。4.19為什么油的潔凈度較高時改善油間隙電場的均勻性能顯著提高工頻或直流的擊穿電壓？答：由于液體擊穿電壓的分散性和電場的均勻程度有關，電場的不均勻程度增加時，擊穿電壓的分散性減小，但在品質較差的油中，固體雜質的聚集和排列時電場畸變，油電場均勻帶來的好處不明顯，故當油的潔凈度較高時，盡量應使隙電場均勻。4.21固體絕緣材料的耐熱等級用什么表示，其含義是什么？答：耐熱級別分別有Y,A,E,B,FM,H,200，220，250等幾種，為了使絕緣材料有一個經濟合理的使用壽命，才有了耐熱等級的劃分，即規(guī)定一個最高持續(xù)工作溫度，若材料使用溫度超過規(guī)定溫度則劣化加速，使用溫度越高，壽命越短。4.22名詞解釋“小橋理論”答：液體中的雜質在電場力的作用下，排列成雜質小橋，且雜質的電導較大，使泄露的電流增加，病進而使“小橋“猛烈發(fā)熱，使油和水局部沸騰氣