华南理工大学广州学院度高电压复习要点
绪论
输电电压一般分为高压、超高压(SHV)和特高压。目前国际上高压一般指35-220kV的电压;超高压一般指330-1000kV的电压;特高压一般指1000kV及以上的电压。而高压直流(HVDC)通常指的是  600kV及以下的直流输电电压,  600kV以上的则称为特高压直流(UHVDC
第一章
1.电离方式可分:热电离、光电离、碰撞电离(主要的电离方式)和分级电离。P12
2.带电质点的消失可分带电质点受电场力的作用流入电极带电质点的扩散带电质点的复合P15
3.(考点)电子崩:电子将按照几何级数不断增多,类似雪崩似地发展,这种急剧增大的空间电子流被称为电子崩
电子崩的示意图:
4.电子碰撞电离系数  表示一个电子沿电场方向运动1cm的行程所完成的碰撞电离次数平均值P17
5.(计算题)如图为平板电极气隙,板内电场均匀,设外界电离因子每秒钟使阴极表面发射出来的初始电子数为n0
由于碰撞电离和电子崩的结果,在它们到达x处时,电子数已增加为n,这n个电子在dx的距离中又会产生dn个新电子。P17
抵达阳极的电子数应为:
途中新增加的电子数或正离子数应为:(主要的公式)
将式的等号两侧乘以电子的电荷,即得电流关系式:
6.汤逊理论P19-20
1过程与自持放电条件
设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自由电子,此电子到达阳极表面时由于 过程,电子总数增至 个。因在对系数进行讨论时已假设每次电离撞出一个正离子,故电极空间共有(1)个正离子。由系数的定义,此( 1)个正离子在到达阴极表面时可撞出 1)个新电子,这些电子在电极空间的碰撞电离同样又能产生更多的正离子,如此循环下去。
自持放电条件为
:一个正离子撞击到阴极表面时产生出来的二次电子数
:电子碰撞电离系数
:两极板距离
7.电晕放电:在极不均匀场中,当电压升高到一定程度后,在空气间隙完全击穿之前,小曲率电极(高场强电极)附近会有薄薄的发光层,这种放电现象称为电晕。电晕放电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式。P22
归结为三个条件:极不均匀场;电压达到一定值;空气间隙没有完全击穿;小曲率半径。根据电晕层放电的特点,可分为两种形式:电子崩形式流注形式。
8.电晕放电的危害、对策及其利用:电晕放电引起的光、声、热等效应使空气发生化学反应,都会消耗一定的能量。电晕放电中,由于电子崩和流注不断消失和重新出现所造成的放电脉冲会产生高频电磁波,从而对无线电和电视广播产生干扰。电晕放电还会产生可闻噪声,并有可能超出环境保护所容许的标准。P23
9.降低电晕的方法:从根本上设法限制和降低导线的表面电场强度。在选择导线的结构和尺寸时,应使好天气时电晕损耗接近于零。对于超高压和特高压线路的分裂线来说,到最佳的分裂距,使导线表面最大电场强度值最小。P23
10. -板电极,棒为正极时,击穿电压高;-板电极,棒为负极时,击穿电压低。
11.伏秒特性:气隙的击穿电压就与该电压作用的时间有很大关系。P33
12.提高气体击穿电压的措施:P37-39
电极形状的改进给校长的建议书:使空间场强分布均匀,从而提高气体击穿电压。目的:以改善电场分布,提高间隙的击穿电压。
空间电荷对原电场的畸变作用:产生空间电荷,改善空间场强,从而提高击穿电压。
极不均匀场中屏障的采用:屏障的作用在于屏障表面上积聚的空间电荷,使屏障与板电极间形成较均匀的电场,从而使整个间隙的击穿电压提高。
提高气体压力的作用:提高气压可以大大减小电子的自由行程长度,从而削弱和抑制了电离过程,从而提高击穿电压。
高真空和高电压强度气体SF6的采用:抑制碰撞电离,从而提高击穿电压。
13.污闪:污秽层受潮变成了覆盖在绝缘子表面的导电层,最终引发局部电弧并发展成沿面闪络,这就是污闪。污闪的次数在几种外绝缘闪络中不算多,但是它造成的损失却是最大的P45
14.污闪的发展过程:污秽层的形成污秽层的受潮干燥带形成与局部电弧产生局部电弧发展成闪络环境破坏。P45
15.(简答题)提高沿面放电电压(闪络电压)的措施:玉项链屏障屏蔽提高表面憎水性消除绝缘体与电极接触面的缝隙改变绝缘体表面的电阻率强制固体介质表面的电位分布P48
屏障是指改善电极的形状,使电极附件的电场分布趋于均匀,从而提高沿面闪络电压;
对电瓷、玻璃等介质表面涂抹憎水涂料,可以大大提高沿面闪络电压;
电极与绝缘体接触而不密合,若将电极与绝缘体的缝隙烧铸嵌装在一起,可以减小缝隙处的局部放电,从而提高沿面闪络电压;
槽口附件绝缘体表面的电位梯度很高,很容易发生沿面放电,在槽口附件涂上半导电漆,使绝缘表面电阻减小。减小绝缘表面的电位梯度,从而大大提高沿面闪络电压。
第二章
1.液体电介质的击穿条件:碰撞电离开始作为击穿条件电子崩发展到一定大小P56-57
5.气泡击穿产生形式可分:热化气击穿,电离化气击穿P58
6.工程纯液体电介质的杂质击穿:P59
水分的影响:如果水分溶解于液体介质中,则对击穿电压影响不大;如果水分呈悬浮状态,则使击穿电压明显下降。水与纤维杂质共存时,水分的影响更为严重。
固体杂质的影响:当液体介质中有悬浮固体杂质微粒时,实验证明它们也会使液体介质击穿场强降低。(注意固体微粒和固体粒子)。
第三章
1.(必考)电介质的电气特性,主要表现为它们在电场作用下的导电性能介电性能电气强度,它们分别以四个主要参数电导率(或绝缘电阻率)介电常数 介质损耗角正切击穿电场强度(简称击穿场强)来表示。P61
2.(选择)玻璃的介质损耗可以认为主要由三部分组成:电导损耗松弛损耗结构损耗
3.陶瓷可以分为含有玻璃相几乎不含玻璃相两类。2.3都是在P65
4.(必考题)隧道效应:对于具有能量uu0的微观粒子,粒子可以由区域I穿过势垒II到达区域III中,并且粒子穿过势垒后,能量并没有减少,仍然保持在区域I时的能量,这种现象通常形象化地称为隧道效应。注意:隧道效应只发生在微观粒子,宏观不发生。
现象:电子穿过势垒,电子从I区到达III区。P69
前提条件:电子能量小于势垒的高度(即u<u0.
条件:强电场,势垒高度不是很高、厚度很薄。
原因:在强电场的作用下,势垒ΦD减少,势垒厚度X0减少。
结果:能量保持不变(能量平均值)。
5. 固体电介质的表面与电导的影响因素:电介质表面吸附的水膜对表面电导率的影响;电介质的分子结构对表面电导率的影响;电介质表面清洁度对电导率的影响。P70-72
6.电介质的击穿在固体电介质的击穿中,常见的有热击穿电击穿不均匀介质局部放电
引起击穿等形式。P73
7.瓦格纳热击穿理论:研究电介质发热和散热的理论。
作用(结论):定义临界温度t和热击穿场强UP74
第四章
1.绝缘缺陷可分为两大类:1)集中性缺陷。例如,绝缘子、发电机定子、电缆绝缘层;2)分散性缺陷:受潮、老化、变质。P83
2.(考点)测量绝缘电阻能有效地发现下列缺陷:绝缘介质受潮;贯穿性的导电通道。测量绝缘电阻不能发现下列缺陷:非贯穿性的局部损伤、气泡、绝缘介质的老化。(哪些可以,哪些不可以;非贯穿性/贯穿性,绝缘受潮/老化/气泡。)P86
3.(选择)tanδ能反映绝缘介质的整体性缺陷(例如整体老化)和小电容被试品中的严重局部性缺陷。由tanδ 随电压而变化的曲线,可判断绝缘介质是否受潮、含有气泡及老化的程度。但是,测量tanδ不能灵敏地反映大容量发电机、变压器和电力电缆(它们的电容量都很大)绝缘介质中的局部性缺陷。P88
第五章
工频高电压的测量:P111-114
1)用球间隙测量工频高压(2)峰值电压表(3)静电电压表(4)分压器
第七章
1.(必考题)分布参数线路的波阻抗与集中参数电路在物理意义上有本质的区别如下:P160
1)(定义)波阻抗表示向同一方向传播的电压波和电流波之间比值的大小;电磁被通过波阻抗为Z的无损线路时,其能量以电磁能的形式储存于周围介质中,而不像通过电阻那样被消耗掉。
2)(方向)为了区别不同方向的行波,Z的前面应有正负号。
3)(大小)如果导线上有前行波,又有反行波,两波相遇时,总电压和总电流的比值不再等于波阻抗, 即是:
4)波阻抗的数值Z只与导线单位长度的电感L0和电容C0有关,与线路长度无关。
2. 末端开路时的折反射仙剑奇侠传经典台词P162
末端开路,(结论)由于末端的反射,在反射波所到之处电压提高1倍,而电流降为0
3.末端短路时的折反射
末端短路,(结论)由于末端的反射,在反射波所到之处电流提高四年级上册语文期末试卷及答案1倍,而电压降为0
4. 为什么波在实际线路中传播发生衰减和变形,有以下两个原因:P167
线路电阻和绝缘电导的影响冲击电晕的影响。
冲击电晕的影响
在过电压作用下导线上出现电晕将是引起行波衰减和变形的主要因素。
在过电压计算中常以负极性电晕作为计算的依据。
第八章
1.主要的雷电参数有:雷暴日及雷暴小时地面落雷密度主放电通道波阻抗雷电流极性雷电流幅值雷电流等值波形雷电流陡度等。P180
2.雷暴日Td 指该地区平均一年内有雷电放电的平均天数,单位d/a
Td <15,少雷区;>40,多雷区;>90,强雷区。P180

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