./試題一氣體放電的基本物理過(guò)程一、選擇題流注理論未考慮的現(xiàn)象。

A．碰撞游離B．表面游離C．光游離D．電荷畸變電場(chǎng)先導(dǎo)通道的形成是以的出現(xiàn)為特征。

A．碰撞游離B．表面游離C．熱游離D．光游離電暈放電是一種。

A．自持放電B．非自持放電C．電弧放電D．均勻場(chǎng)中放電氣體的各種粒子因高溫而動(dòng)能增加,發(fā)生相互碰撞而產(chǎn)生游離的形式稱(chēng)為。

A.碰撞游離B.光游離C.熱游離D.表面游離______型絕緣子具有損壞后"自爆"的特性。A.電工瓷B.鋼化玻璃C.硅橡膠D.乙丙橡膠以下哪個(gè)不是發(fā)生污閃最危險(xiǎn)的氣象條件？

A.大霧B.毛毛雨C.凝露D.大雨污穢等級(jí)II的污濕特征：大氣中等污染地區(qū),輕鹽堿和爐煙污穢地區(qū),離海岸鹽場(chǎng)3km~10km地區(qū),在污閃季節(jié)中潮濕多霧但雨量較少,其線(xiàn)路鹽密為。

A.≤0.03B.>0.03~0.06C.>0.06~0.10D.>0.10~0.25以下哪種材料具有憎水性？

A.硅橡膠B.電瓷C.玻璃D金屬二、填空題氣體放電的主要形式：、、、、根據(jù)巴申定律,在某一PS值下,擊穿電壓存在值。在極不均勻電場(chǎng)中,空氣濕度增加,空氣間隙擊穿電壓。流注理論認(rèn)為,碰撞游離和是形成自持放電的主要因素。工程實(shí)際中,常用棒－板或電極結(jié)構(gòu)研究極不均勻電場(chǎng)下的擊穿特性。氣體中帶電質(zhì)子的消失有、復(fù)合、附著效應(yīng)等幾種形式對(duì)支持絕緣子,加均壓環(huán)能提高閃絡(luò)電壓的原因是。沿面放電就是沿著表面氣體中發(fā)生的放電。標(biāo)準(zhǔn)參考大氣條件為：溫度,壓力kPa,絕對(duì)濕度越易吸濕的固體,沿面閃絡(luò)電壓就越______等值鹽密法是把絕緣子表面的污穢密度按照其導(dǎo)電性轉(zhuǎn)化為單位面積上________含量的一種方法常規(guī)的防污閃措施有：爬距,加強(qiáng)清掃,采用硅油、地蠟等涂料三、計(jì)算問(wèn)答題簡(jiǎn)要論述湯遜放電理論。為什么棒－板間隙中棒為正極性時(shí)電暈起始電壓比負(fù)極性時(shí)略高？影響套管沿面閃絡(luò)電壓的主要因素有哪些？某距離4m的棒-極間隙。在夏季某日干球溫度,濕球溫度,氣壓的大氣條件下,問(wèn)其正極性50%操作沖擊擊穿電壓為多少kV?〔空氣相對(duì)密度某母線(xiàn)支柱絕緣子擬用于海拔4500m的高原地區(qū)的35kV變電站,問(wèn)平原地區(qū)的制造廠(chǎng)在標(biāo)準(zhǔn)參考大氣條件下進(jìn)行1min工頻耐受電壓試驗(yàn)時(shí),其試驗(yàn)電壓應(yīng)為多少kV？試題二氣體介質(zhì)的電氣強(qiáng)度一、選擇題SF6氣體具有較高絕緣強(qiáng)度的主要原因之一是______。

A．無(wú)色無(wú)味性B．不燃性C．無(wú)腐蝕性D．電負(fù)性沖擊系數(shù)是______放電電壓與靜態(tài)放電電壓之比。

A．25%B．50%C．75%D．100%在高氣壓下,氣隙的擊穿電壓和電極表面______有很大關(guān)系

A．粗糙度B．面積C．電場(chǎng)分布D．形狀雷電流具有沖擊波形的特點(diǎn)：______。

A．緩慢上升,平緩下降B．緩慢上升,快速下降

C．迅速上升,平緩下降D．迅速上升,快速下降在極不均勻電場(chǎng)中,正極性擊穿電壓比負(fù)極性擊穿電壓______。

A.．小B．大C．相等D．不確定二、填空題我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊波形成______。極不均勻電場(chǎng)中,屏障的作用是由于其對(duì)______的阻擋作用,造成電場(chǎng)分布的改變。下行的負(fù)極性雷通常可分為3個(gè)主要階段：、、。調(diào)整電場(chǎng)的方法：______電極曲率半徑、改善電極邊緣、使電極具有最佳外形三、計(jì)算問(wèn)答題保護(hù)設(shè)備與被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性應(yīng)如何配合？為什么？某1000kV工頻試驗(yàn)變壓器,套管頂部為球形電極,球心距離四周墻壁均約5m,問(wèn)球電極直徑至少要多大才能保證在標(biāo)準(zhǔn)參考大氣條件下,當(dāng)變壓器升壓到1000kV額定電壓時(shí),球電極不發(fā)生電暈放電？一些鹵族元素化合物〔如SF6具有高電氣強(qiáng)度的原因是什么？習(xí)題及解答1-1氣體游離的類(lèi)型主要有哪幾種？試作解釋。答氣體游離的類(lèi)型有4種,具體為：〔1碰撞游離：電子在電場(chǎng)作用下加速向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,獲得足夠的能量,運(yùn)動(dòng)加快并不斷與途中其他中性原子發(fā)生碰撞,從而激發(fā)出自由電子。這種由于碰撞而產(chǎn)生游離的形式稱(chēng)為碰撞游離。〔2光游離：正、負(fù)帶電粒子復(fù)合時(shí),都以光子的形式釋放出能量,其他中性原子的電子吸收此能量后變?yōu)樽杂呻娮印＿@種由于光輻射而產(chǎn)生游離的形式稱(chēng)為光游離。〔3熱游離：在高溫下,氣體的各種粒子動(dòng)能增加,當(dāng)動(dòng)能超過(guò)一定值時(shí),粒子相互碰撞而產(chǎn)生游離。這種由氣體熱狀態(tài)引起的游離方式稱(chēng)為熱游離。〔4表面游離：金屬電極表面由于碰撞、光輻射、加熱以及強(qiáng)電場(chǎng)等的作用,釋放出自由電子,這種游離稱(chēng)為表面游離。1-2氣體中帶電粒子的消失有哪幾種形式？答氣體中帶電粒子的消失有以下幾種形式：〔1在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下作定向運(yùn)動(dòng),在到達(dá)電極時(shí),消失于電極上而形成外電路中的電流；〔2因擴(kuò)散現(xiàn)象而逸出氣體放電空間；〔3復(fù)合。1-3氣體放電的基本特點(diǎn)是什么？解釋氣體放電現(xiàn)象常用的理論有哪兩個(gè)？答〔1氣體放電的基本特點(diǎn)是：在外電場(chǎng)作用下,氣體間隙中帶電粒子數(shù)增加,氣隙擊穿時(shí),其中帶電粒子數(shù)劇增,而在撤去外電場(chǎng)后,氣體間隙中帶電粒子又消失并恢復(fù)其原有的絕緣強(qiáng)度。〔2解釋氣體放電現(xiàn)象常用的理論是：湯遜理論和流注理論。1-4試用湯遜理論解釋氣體間隙中電流隨外電壓而變化的規(guī)律。答用湯遜理論解釋氣體間隙中電流隨電壓變化的規(guī)律,可見(jiàn)如圖1-1所示氣體放電的伏安特性。〔1當(dāng)0<U〔外施電壓<Ua時(shí),由于宇宙射線(xiàn)及地層放射性物質(zhì)的作用,使氣體分子電離,或由于氣體介質(zhì)中的帶電粒子與其他粒子碰撞而使分子離解成為離子,這些帶電粒子沿電場(chǎng)方向移動(dòng),間隙中出現(xiàn)微弱電流。外施電壓上升,帶電粒子運(yùn)動(dòng)速度加大,所以氣隙中的電流增加。〔2當(dāng)Ua≤U≤Ub時(shí),由于外界電離因素所產(chǎn)生的帶電粒子幾乎能全部抵達(dá)電極,所以電流趨于飽和,電流值很小,僅取決于電離因子的強(qiáng)弱。〔3當(dāng)Ub≤U≤Uc時(shí),由于外加的電場(chǎng)增強(qiáng),電子獲得足夠的動(dòng)能,使氣隙發(fā)生碰撞游離,所產(chǎn)生的電子碰撞別的中性原子,形成電子崩,氣隙中的電子數(shù)急劇增加,電流I也迅速增加。〔4當(dāng)U≥Uc時(shí),碰撞游離更加激烈,在電子從陰極出發(fā)向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)的途中,由于電子崩而產(chǎn)生的大量電子都奔向了陽(yáng)極,間隙電子消失,但與此同時(shí),正離子撞擊陰極,使陰極表面逸出電子,彌補(bǔ)了間隙中的電子,因此,此時(shí)進(jìn)入自持放電階段。1-5在一極間距離為1cm的均勻電場(chǎng)氣隙中,電子碰撞電離系數(shù)α=11cm-1。有一初始電子從陰極表面出發(fā),求到達(dá)陽(yáng)極的電子崩中的電子數(shù)。解到達(dá)陽(yáng)極的電子崩中的電子數(shù)應(yīng)為,因?yàn)閚0=1,α=11cm-1,d=1cm,所以n=e11=59806〔個(gè)。由此可見(jiàn),一個(gè)初始電子在1cm產(chǎn)生的電子總數(shù)遠(yuǎn)大于α〔碰撞電離次數(shù),因?yàn)檫@個(gè)電子的碰撞電離產(chǎn)生的電子也會(huì)在行進(jìn)過(guò)程中發(fā)生碰撞電離而產(chǎn)生新的電子。1-6應(yīng)用巴申定律分析氣體放電的條件是什么？為什么巴申曲線(xiàn)呈∪形？答〔1巴申定律與湯遜理論的應(yīng)用條件一致,都適用于分析均勻電場(chǎng)中低氣壓、短間隙的條件下氣體放電現(xiàn)象。〔2由碰撞電離系數(shù)α的定義可知,當(dāng)間隙距離d不變時(shí),在p很大或很小的情況下,碰撞電離系數(shù)α都較小,擊穿電壓都較高,因此擊穿電壓具有極小值,當(dāng)p一定時(shí),極間距離增大,擊穿電壓增大,而當(dāng)極間距離很小時(shí),電子來(lái)不及碰撞就到了陽(yáng)極,擊穿電壓也增大,所以巴申曲線(xiàn)呈∪形。由此可知,提高氣壓到某一高度或降低氣壓至真空,都能提高氣隙的擊穿電壓。1-7什么叫流注？流注形成的條件是什么？答〔1初始電子崩頭部成為輻射源后,就會(huì)向氣隙空間各處發(fā)射光子而引起光電離,如果這時(shí)產(chǎn)生的光電子位于崩頭前和崩尾附近的強(qiáng)場(chǎng)區(qū),那么它們所造成的二次電子崩將以大得多的電離強(qiáng)度向陽(yáng)極發(fā)展或匯入崩尾的正離子群中。這些電離強(qiáng)度和發(fā)展速度遠(yuǎn)大于初始電子崩的新放電區(qū)〔稱(chēng)為二次電子崩不斷地匯入初崩通道的過(guò)程稱(chēng)為流注。〔2流注形成的條件〔即自持放電的條件為：出現(xiàn)空間光游離。1-8應(yīng)用流注理論有什么條件？試用流注理論解釋長(zhǎng)間隙中氣體放電的過(guò)程。答1流注理論適用于解釋氣壓較高、距離較長(zhǎng)的氣隙中氣體放電現(xiàn)象。2長(zhǎng)間隙中的氣體放電過(guò)程用流注理論解釋如下：1受外界游離因素作用,陰極產(chǎn)生的起始電子在從陰極走向陽(yáng)極的途中,受外電場(chǎng)作用產(chǎn)生碰撞游離,形成電子崩。2在電子崩中,電子的遷移率遠(yuǎn)大于正離子,所以電子越來(lái)越集中在崩頭,崩尾的正離子濃度也不斷地增加,因而崩頭、崩尾的電場(chǎng)增加,使原有電場(chǎng)發(fā)生畸變,正、負(fù)電荷之間的電場(chǎng)減弱,從而形成了一個(gè)十分有利于復(fù)合的區(qū)域,強(qiáng)烈的復(fù)合輻射出許多光子,成為引發(fā)新的空間光電離的輻射源。3光電子再去碰撞游離產(chǎn)生新的電子崩〔二次電子崩,二次電子崩與一次電子崩匯合,形成有正負(fù)電荷混合的放電通道———流注。4流注通道的形成加強(qiáng)了其余部分的電場(chǎng),從而不斷產(chǎn)生新的電子崩,它又不斷地匯合于一次電子崩。當(dāng)流注通道逐步延伸貫通兩電極時(shí),氣體間隙就被擊穿。1-9湯遜理論與流注理論對(duì)氣體放電過(guò)程和自持放電條件的解釋觀點(diǎn)有何不同？這兩種理論適用于何種場(chǎng)合？1-10什么是電暈放電？為什么電暈是一種局部放電現(xiàn)象？電暈會(huì)產(chǎn)生哪些效應(yīng)？答〔1在極不均勻的氣隙中,當(dāng)所加電壓達(dá)到某一臨界值時(shí),曲率半徑較小的電極附近空間先出現(xiàn)碰撞電離和電子崩,甚至出現(xiàn)流注,這種僅發(fā)生在強(qiáng)場(chǎng)區(qū)的局部放電現(xiàn)象稱(chēng)為電暈放電。〔2在極不均勻電場(chǎng)中,由于電暈放電時(shí)的起始電壓小于氣隙擊穿電壓,氣隙總的來(lái)說(shuō)仍保持著絕緣狀態(tài),所以電暈放電是一種局部放電現(xiàn)象。〔3氣體中的電暈放電會(huì)產(chǎn)生以下幾種效應(yīng)：1伴隨著游離、復(fù)合等過(guò)程有聲、光、熱等效應(yīng),表現(xiàn)為發(fā)出"絲絲"的聲音、藍(lán)色的暈光以及周?chē)鷼怏w溫度升高等；2在尖端或電極的某些突出處,電子和離子在局部強(qiáng)場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下高速運(yùn)動(dòng),與氣體分3產(chǎn)生高頻脈沖電流,對(duì)無(wú)線(xiàn)電會(huì)產(chǎn)生干擾；4產(chǎn)生許多化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)生的氧化物對(duì)金屬及絕緣體有強(qiáng)烈的腐蝕作用；5產(chǎn)生能量消耗。1-11輸電線(xiàn)路上的電暈有什么危害？常采用什么方法來(lái)限制電暈？答輸電線(xiàn)路上的電暈放電所引起的光、聲、熱等效應(yīng)都會(huì)消耗能量；電暈使空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生的氧化物會(huì)腐蝕導(dǎo)線(xiàn)；在電暈放電過(guò)程中,電子崩和流注不斷消失和重現(xiàn)所造成的放電脈沖會(huì)產(chǎn)生高頻電磁波,對(duì)無(wú)線(xiàn)信號(hào)產(chǎn)生干擾；此外,電暈放電還會(huì)產(chǎn)生可聞噪聲。限制輸電線(xiàn)路上的電暈,最根本的途徑是限制和降低導(dǎo)線(xiàn)表面的電場(chǎng)強(qiáng)度。常用的方法有：增大導(dǎo)線(xiàn)半徑,如采用分裂導(dǎo)線(xiàn)；增大電極的曲率半徑以減小電場(chǎng)的不均勻程度；去除污穢。1-12試近似估算標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下半徑分別為1cm和1mm的光滑導(dǎo)線(xiàn)的電暈起始場(chǎng)強(qiáng)。1-13什么是極性效應(yīng)？比較棒-板氣隙極性不同時(shí)電暈起始電壓和擊穿電壓的高低,并簡(jiǎn)述其理由。答〔1在極不均勻電場(chǎng)中,雖然放電一定從曲率半徑較小的電極表面開(kāi)始,而與該電極的極性無(wú)關(guān),但放電的發(fā)展過(guò)程、氣隙的電氣強(qiáng)度、擊穿電壓等都與該電極的極性有很密切的關(guān)系。這種現(xiàn)象稱(chēng)為極性效應(yīng)。〔2在棒-板氣隙中,正極性的電暈起始電壓大于負(fù)極性的電暈起始電壓；正極性的擊穿電壓小于負(fù)極性的擊穿電壓。理由如下：當(dāng)棒極帶正電位時(shí),棒極附近強(qiáng)場(chǎng)區(qū)的氣體發(fā)生游離,如圖1-2〔a所示。電子迅速進(jìn)入棒極,在棒極附近空間留下許多正離子。這些正離子雖朝板極移動(dòng),但速度很慢而暫留在棒極附近,如圖1-2〔b所示。這些正空間電荷削弱了棒極附近的電場(chǎng)強(qiáng)度而加強(qiáng)了正離子群外部空間的電場(chǎng),如圖1-2〔c所示。棒極附近由于場(chǎng)強(qiáng)減弱而難以形成流注,從而使自持放電難以實(shí)現(xiàn),即電暈放電難以實(shí)現(xiàn),故其電暈起始電壓較高,而由于外部空間場(chǎng)強(qiáng)的加強(qiáng),有利于流注向間隙深處發(fā)展,故其擊穿電壓較低。當(dāng)棒極帶負(fù)電位時(shí),棒端氣體發(fā)生游離,如圖1-3〔a所示。形成電子崩的電子迅速向板極移動(dòng),棒極附近正空間電荷緩慢向棒極移動(dòng),如圖1-3〔b所示。正空間電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)加強(qiáng)了朝向棒端的電場(chǎng),從而易形成流注,形成自持放電,所以其電暈起始電壓較低。在間隙深處,正空間電荷產(chǎn)生的附加電場(chǎng)與原電場(chǎng)方向相反,削弱了朝向板極方向的電場(chǎng)強(qiáng)度,如圖1-3〔c所示,使放電的發(fā)展比較困難,因而擊穿電壓就較高。1—原電場(chǎng)分布2—有空間電荷時(shí)的電場(chǎng)分布1—原電場(chǎng)分布2—有空間電荷時(shí)的電場(chǎng)分布?xì)怏w介質(zhì)在沖擊電壓作用下的擊穿有何特點(diǎn)？沖擊電氣強(qiáng)度通常用哪些方式來(lái)表示？答〔1沖擊電壓是指幅值瞬間上升到很大,此后又逐漸衰減變小,其作用時(shí)間為幾或幾十微秒的電壓。圖1-4沖擊電壓作用下空氣間隙的擊穿電壓波形氣體介質(zhì)在沖擊電壓作用下的擊穿存在時(shí)延現(xiàn)象。如圖1-4所示,當(dāng)間隙上施加一沖擊電壓,電壓經(jīng)過(guò)t1時(shí)間從零上升到靜態(tài)擊穿電壓U0時(shí),間隙并不能立即擊穿,而是要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間間隔至t2時(shí)才能擊穿。因?yàn)樵趖1時(shí),氣隙中可能未出現(xiàn)有效電子,從t1開(kāi)始到氣隙中出現(xiàn)第一個(gè)有效電子所需的時(shí)間為ts。由于有效電子的出現(xiàn)是一個(gè)隨機(jī)事件,所以ts具有統(tǒng)計(jì)性。出現(xiàn)有效電子后,該電子將引起碰撞游離,形成電子崩,發(fā)展到流注和主放電,最后形成氣隙的擊穿。這個(gè)過(guò)程所需時(shí)間為tf,它也具有統(tǒng)計(jì)性。〔2沖擊電氣強(qiáng)度通常用以下兩種方法表示：150%沖擊擊穿電壓〔U50%：指在該沖擊電壓下氣隙擊穿的概率為50%。實(shí)際上U50%和絕緣的最低沖擊擊穿電壓已相差不遠(yuǎn),故可用U50%來(lái)反映絕緣的電氣強(qiáng)度。2伏秒特性：表示該氣隙的擊穿電壓和放電時(shí)間的關(guān)系。由于氣隙的擊穿存在時(shí)延現(xiàn)象,所以其沖擊擊穿特性最好用電壓和時(shí)間兩個(gè)參數(shù)來(lái)表示〔請(qǐng)讀者練習(xí)1-16如何求取伏秒特性曲線(xiàn)？答伏秒特性曲線(xiàn)可用實(shí)驗(yàn)方法求取：將沖擊電壓施加于某間隙,并保持其標(biāo)準(zhǔn)的沖擊電壓波形不變,逐漸升高電壓幅值,可得到該間隙的放電電壓Ub與放電時(shí)間tb之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,繪出伏秒特性曲線(xiàn),如圖1-5所示,圖中U0為靜態(tài)擊穿電壓。由于間隙放電時(shí)間具有統(tǒng)計(jì)性,即同一間隙在同一幅值的標(biāo)準(zhǔn)沖擊電壓波的多次作用下,每次擊穿所需的時(shí)間不同,在每級(jí)電壓下,可得到一系列的放電時(shí)間,故伏秒特性曲線(xiàn)實(shí)際上是以上、下包絡(luò)線(xiàn)為界的一個(gè)帶狀區(qū)域。1-17伏秒特性對(duì)于選擇電氣設(shè)備的保護(hù)設(shè)備有何實(shí)用意義？答伏秒特性在考慮保護(hù)設(shè)備〔如保護(hù)間隙或避雷器與被保護(hù)設(shè)備〔如變壓器的絕緣配合上具有重要意義。保護(hù)設(shè)備的伏秒特性應(yīng)該低于被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性。如圖1-6和圖1-7所示,S1表示被保護(hù)設(shè)備絕緣的伏秒特性,S2表示與其并聯(lián)的保護(hù)設(shè)備的絕緣的伏秒特性。在圖1-6中,S2總是低于S1,說(shuō)明在同一過(guò)電壓作用下,總是保護(hù)設(shè)備先動(dòng)作,被保護(hù)設(shè)備能得以保護(hù)。在圖1-7中,S1和S2相交,則在電壓作用時(shí)間很短時(shí),保護(hù)設(shè)備的擊穿電壓高于被保護(hù)設(shè)備的絕緣擊穿電壓,被保護(hù)設(shè)備就有可能先被擊穿,保護(hù)設(shè)備起不到保護(hù)作用。圖1-6兩個(gè)間隙伏秒特性,S2低于S1時(shí)圖1-7兩個(gè)間隙伏秒特性,S2與S1相交叉時(shí)1-18試述在50%沖擊擊穿電壓和50%伏秒特性?xún)蓚€(gè)術(shù)語(yǔ)中"50%"所指的意義有何不同？?jī)蓚€(gè)術(shù)語(yǔ)之間有無(wú)關(guān)系？答〔150%沖擊擊穿電壓是指在該沖擊電壓作用下氣隙擊穿的概率為50%。50%伏秒特性是指以50%概率放電時(shí)間為橫坐標(biāo)〔縱坐標(biāo)仍為電壓連成的曲線(xiàn),如圖1-8所示。50%概率放電時(shí)間的含義是：在伏秒特性曲線(xiàn)的上、下包絡(luò)線(xiàn)間選擇某一時(shí)間數(shù)值,使在每個(gè)電壓下的多次擊穿中放電時(shí)間小于該數(shù)值的恰占一半。〔2兩個(gè)術(shù)語(yǔ)分別應(yīng)用于不同的場(chǎng)合：U50%是不考慮放電時(shí)延情況下表征間隙沖擊擊穿特性,而50%伏秒特性是考慮時(shí)延情況下的表征。1-19如何確定雷電沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)波形和操作沖擊電壓的標(biāo)準(zhǔn)波形？〔請(qǐng)讀者練習(xí)1-20設(shè)某一"球-球"氣隙和某一"棒-板"氣隙的擊穿電壓均為Us,它們的伏秒特性分別如圖1-9中的曲線(xiàn)a和b所示,試問(wèn)：〔1它們的伏秒特性有何差別？為什么有這樣的差別？〔2圖中"棒-板"氣隙的伏秒特性處于"球-球"氣隙上,是否說(shuō)明"棒-板"氣隙的絕緣強(qiáng)度優(yōu)于"球-球"氣隙？為什么？答〔1它們的伏秒特性的差別是："球-球"氣隙的伏秒特性較平坦,而"棒-板"氣隙的

伏秒特性較陡。這是因?yàn)?球-球"氣隙的電場(chǎng)分布為稍不均勻電場(chǎng),平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)較高,放電發(fā)展較快,放電時(shí)延較短,而"棒-板"氣隙的電場(chǎng)分布為極不均勻電場(chǎng),平均擊穿場(chǎng)強(qiáng)較低,放電形成時(shí)延受電壓影響大,放電時(shí)延較長(zhǎng)且分散性也大,所以其伏秒特性曲線(xiàn)在放電時(shí)間還相當(dāng)大時(shí),便隨時(shí)間減少而明顯上翹,比較陡。〔2由伏秒特性曲線(xiàn)可知,曲線(xiàn)a總是低于曲線(xiàn)b,說(shuō)明在同一過(guò)電壓作用下,總是"球-球"氣隙先擊穿,"棒-板"氣隙的絕緣強(qiáng)度優(yōu)于"球-球"氣隙。但對(duì)于同樣長(zhǎng)度的同類(lèi)介質(zhì)氣隙,則"球-球"氣隙的絕緣強(qiáng)度要優(yōu)于"棒-板"氣隙。1-21什么叫沿面放電？為什么沿面放電電壓總是低于同樣距離下純空氣間隙的擊穿電壓？答〔1沿面放電是指沿著固體絕緣物表面所發(fā)生的一種氣體放電現(xiàn)象。〔2沿著固體絕緣介質(zhì)表面的氣體放電受電場(chǎng)形式、電壓波形、間距大小等因素的影響；固體表面高低不平及有毛刺、雜質(zhì)、水膜等污物,使介質(zhì)表面電阻不等,影響電場(chǎng)分布的均勻性；介質(zhì)與電極接觸處存在著氣隙,氣隙中的氣體在電場(chǎng)作用下首先放電。以上原因使沿面放電電壓低于同一間隙的正常氣體放電電壓。什么是滑閃放電現(xiàn)象？提高套管沿面閃絡(luò)電壓有哪些措施？答〔1圖1-10為沿套管表面放電的示意圖。圖中法蘭盤(pán)與導(dǎo)電桿可看作兩個(gè)電極,極間是強(qiáng)法線(xiàn)分量的極不均勻電場(chǎng)。由于介質(zhì)表面電容的影響,沿軸面的電壓分布極不均勻,在法蘭盤(pán)根部的電壓梯度最大,即電場(chǎng)強(qiáng)度最大。當(dāng)外施電壓較低時(shí),先在場(chǎng)強(qiáng)較高的法蘭盤(pán)根部產(chǎn)生電暈；隨著電壓的升高,電暈放電火花向外延伸,放電區(qū)逐漸形成許多平行的細(xì)線(xiàn)狀火花〔輝光放電。細(xì)線(xiàn)狀火花中的帶電粒子被電場(chǎng)的法線(xiàn)分量緊壓在介質(zhì)表面上,在切線(xiàn)分量的作用下向另一電極運(yùn)動(dòng),使介質(zhì)表面局部發(fā)熱,引起氣體熱游離,使通道中帶電粒子數(shù)目劇增,電阻劇降,導(dǎo)致火花通道迅速向前發(fā)展,此現(xiàn)象為滑閃放電。〔2提高套管沿面閃絡(luò)電壓的措施為：①加大法蘭邊瓷套的外直徑和壁厚,也可采用介電常數(shù)較小的介質(zhì)；②減小絕緣的表面電阻,如在套管近法蘭處涂半導(dǎo)體漆或半導(dǎo)體釉,使電壓分布變得均勻。1-23為什么濕度增加時(shí),不均勻電場(chǎng)中氣體間隙的擊穿電壓增加,而沿面放電電壓反而下降？答當(dāng)濕度增加時(shí),水分子容易吸收電子成為負(fù)離子,使間隙中的電子數(shù)減少,游離減弱,不容易發(fā)展成電子崩和流注,使擊穿增加困難,擊穿電壓增加。對(duì)于均勻電場(chǎng),放電的形成時(shí)延短,平均場(chǎng)強(qiáng)又較大,電子運(yùn)動(dòng)速度較大,不容易被水分子俘獲；對(duì)于極不均勻電場(chǎng),放電的形成時(shí)延較長(zhǎng),平均場(chǎng)強(qiáng)較小,電子速度較小,易被水分子俘獲,所以均勻電場(chǎng)受濕度變化的影響很小,而在不均勻電場(chǎng)中濕度的變化對(duì)擊穿電壓影響較大。當(dāng)濕度增加時(shí),固體介質(zhì)表面吸附潮氣形成水膜,水分子在高壓電場(chǎng)作用下分解為離子,離子沿著固體介質(zhì)表面向電極附近積聚,使電極附近的場(chǎng)強(qiáng)增大,電極附近的空氣首先發(fā)生游離,從而引起整個(gè)介質(zhì)表面閃絡(luò),導(dǎo)致沿面放電電壓降低,且與電場(chǎng)均勻性無(wú)關(guān)。1-24什么叫絕緣子污閃？防止絕緣子污閃有哪些措施？答〔1被污染的絕緣子表面的污穢被潤(rùn)濕,表面電導(dǎo)劇增,使絕緣子可能在工頻電壓作用下發(fā)生閃絡(luò),這種現(xiàn)象稱(chēng)為絕緣子污閃。戶(hù)外絕緣子,特別是在工業(yè)區(qū)、海邊或鹽堿地區(qū)運(yùn)行的絕緣子,常會(huì)發(fā)生污閃。〔2防止絕緣子污閃有以下措施：①定期或不定期地進(jìn)行清掃或采用帶電水清洗污穢絕緣子；②在絕緣子表面涂一層憎水性的防塵材料,如有機(jī)硅脂等；③加強(qiáng)絕緣和采用防污絕緣子；④采用半導(dǎo)體釉絕緣子。試題三液體和固體介質(zhì)的電氣特性一、選擇題電介質(zhì)按極性強(qiáng)弱分類(lèi),在下面的介質(zhì)中,弱極性電介質(zhì)有______,中性電介質(zhì)有______,強(qiáng)極性電介質(zhì)有______。

A.H2B.N2C.O2D.CO2E.CH4FG.水H.酒精I(xiàn).變壓器油J.蓖麻油按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11021-1989"電氣絕緣的耐熱性評(píng)定和分級(jí)"將各種電工絕緣材料耐熱程度劃分等級(jí),以確定各級(jí)絕緣材料的最高持續(xù)工作溫度。其中A級(jí)絕緣材料的最高持續(xù)溫度是______,F級(jí)絕緣材料的最高持續(xù)溫度是______。

A.90B.105C.120D.130E.155F.180二、填空題影響液體電介質(zhì)擊穿電壓的因素有______、______、______、______、______。固體介質(zhì)的擊穿形勢(shì)有______、______、______。電介質(zhì)是指______,根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)可以將其分成______、______、______。電介質(zhì)極化的基本形式有______、______、______、______、______。介質(zhì)損失角正切的計(jì)算公式是_______,表示______。一般來(lái)說(shuō),標(biāo)準(zhǔn)電容器采用______絕緣,電力電容器采用______絕緣,為什么？?jī)蓚€(gè)標(biāo)準(zhǔn)油杯,一個(gè)是含雜質(zhì)較多的油；另一個(gè)是含雜質(zhì)較少的油,試問(wèn)：〔1當(dāng)施加工頻電壓時(shí),兩杯油擊穿電壓______。〔2當(dāng)施加雷電沖擊電壓時(shí),兩杯油擊穿電壓______,是因?yàn)開(kāi)_____。纖維等雜質(zhì)對(duì)極不均勻電場(chǎng)下變壓器的擊穿電壓影響較小,這是因?yàn)開(kāi)_____。介質(zhì)熱老化的程度主要是由______和_______來(lái)決定的。轉(zhuǎn)向極化程度與電源頻率和溫度有關(guān),隨著頻率的增加,極化率______,隨著溫度的增加,極化程度______。純凈液體介質(zhì)的擊穿理論分為_(kāi)_____和_______。影響固體介質(zhì)擊穿電壓的主要因素有______、______、______、______、______。三、計(jì)算問(wèn)答題測(cè)量絕緣材料的泄漏電流為什么用直流電壓而不用交流電壓？第四章電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)一、選擇題下面的選項(xiàng)中,非破壞性試驗(yàn)包括______,破壞性實(shí)驗(yàn)包括______。

A.絕緣電阻試驗(yàn)B.交流耐壓試驗(yàn)C.直流耐壓試驗(yàn)D.局部放電試驗(yàn)E.絕緣油的氣相色譜分析F.操作沖擊耐壓試驗(yàn)G.介質(zhì)損耗角正切試驗(yàn)H.雷電沖擊耐壓試驗(yàn)二、填空題根據(jù)絕緣特征的診斷規(guī)則的不同,可將診斷方法可以分為_(kāi)_____、______、______。當(dāng)絕緣良好時(shí),穩(wěn)定的絕緣值______,吸收過(guò)程相對(duì)_______；絕緣不良或受潮時(shí),穩(wěn)定的絕緣電阻值______,吸收過(guò)程相對(duì)______。測(cè)量泄漏電流的方法有______和_______。其中______測(cè)量泄漏電流更好,因?yàn)開(kāi)_____。目前實(shí)用的局部放電測(cè)量的方法,使用得最多的測(cè)量方法是______、______、______。在局部放電測(cè)量中,稱(chēng)為_(kāi)_____,是指______。用阻抗法進(jìn)行局部放電測(cè)量,阻抗Z的位置很重要,根據(jù)Z位置不同,可以分為_(kāi)_____和______。如果試樣電容很大的話(huà),這里應(yīng)該使用______,因?yàn)開(kāi)_____。在對(duì)電力設(shè)備絕緣進(jìn)行高電壓耐壓試驗(yàn)時(shí),所采用的電壓波形有______、______、______、______。三、計(jì)算問(wèn)答題正接法和反接法西林電橋各應(yīng)用在什么條件下？如圖所示,介質(zhì)的三電容模型,試推導(dǎo)說(shuō)明視在放電電荷量q與介質(zhì)中真實(shí)放電電荷qr之間的關(guān)系,要求寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程。第五章絕緣的高壓試驗(yàn)一、選擇題用銅球間隙測(cè)量高電壓,需滿(mǎn)足那些條件才能保證國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)量不確定度？

A銅球距離與銅球直徑之比不大于0.5

B結(jié)構(gòu)和使用條件必須符合IEC的規(guī)定

C需進(jìn)行氣壓和溫度的校正

D應(yīng)去除灰塵和纖維的影響交流峰值電壓表的類(lèi)型有：

A電容電流整流測(cè)量電壓峰值

B整流的充電電壓測(cè)量電壓峰值

C有源數(shù)字式峰值電壓表

D無(wú)源數(shù)字式峰值電壓表關(guān)于以下對(duì)測(cè)量不確定度的要求,說(shuō)確的是：

A對(duì)交流電壓的測(cè)量,有效值的總不確定度應(yīng)在±3％圍

B對(duì)直流電壓的測(cè)量,一般要求測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量試驗(yàn)電壓算術(shù)平均值的測(cè)量總不確定度應(yīng)不超過(guò)±4％

C測(cè)量直流電壓的紋波幅值時(shí),要求其總不確定度不超過(guò)±8％的紋波幅值

D測(cè)量直流電壓的紋波幅值時(shí),要求其總不確定度不超過(guò)±2％的直流電壓平均值。構(gòu)成沖擊電壓發(fā)生器基本回路的元件有沖擊電容C1,負(fù)荷電容C2,波頭電阻R1和波尾電阻R2,為了獲得一很快由零上升到峰值然后較慢下降的沖擊電壓,應(yīng)使______。

A．C1＞＞C2、R1＞＞R2B．C1＞＞C2、R1＜＜R2

C．C1＜＜C2、R1＞＞R2D．C1＜＜C2、R1＜＜R2用球隙測(cè)量交直流電壓時(shí),關(guān)于串接保護(hù)電阻的說(shuō)法,下面哪些是對(duì)的？

A球隙必須串有很大阻值的保護(hù)電阻

B串接電阻越大越好

C一般規(guī)定串聯(lián)的電阻不超過(guò)500Ω

D沖擊放電時(shí)間很短,不需要保護(hù)球面。電容分壓器的低壓臂的合理結(jié)構(gòu)是______。

A低壓臂電容的電感必須很小

B應(yīng)該用同軸插頭,插入低壓臂的屏蔽箱

C電纜輸入端應(yīng)盡可能靠近電容C2的兩極。

Dabc環(huán)路線(xiàn)應(yīng)該比較長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的認(rèn)可的沖擊電壓測(cè)量系統(tǒng)的要：

A測(cè)量沖擊全波峰值的總不確定度為±5％圍

B當(dāng)截?cái)鄷r(shí)間時(shí),測(cè)量沖擊截波的總不確定度在±5％圍

C當(dāng)截?cái)鄷r(shí)間時(shí),測(cè)量沖擊電壓截波的總不確定度在±4％圍

D測(cè)量沖擊波形時(shí)間參數(shù)的總不確定度在±15％圍光電測(cè)量系統(tǒng)有哪幾種調(diào)制方式：

A幅度－光強(qiáng)度調(diào)制〔AM－IM

B調(diào)頻－光強(qiáng)度調(diào)制〔FM－IM

C數(shù)字脈沖調(diào)制

D利用光電效應(yīng)二、填空題交流高電壓試驗(yàn)設(shè)備主要是指______。試驗(yàn)變壓器的體積和重量都隨其額定電壓值的增加而急劇增加,試驗(yàn)變壓器的額定容量Pn應(yīng)按______來(lái)選擇。在電壓很高時(shí),常采用幾個(gè)變壓器串聯(lián)的方法,幾臺(tái)試驗(yàn)變壓器串聯(lián)的意思是______。如果串級(jí)數(shù)為n,串級(jí)變壓器整套設(shè)備的裝置總?cè)萘縒裝為_(kāi)_____,隨著串級(jí)數(shù)的增加,裝置的利用率明顯下降,一般串級(jí)數(shù)n______。串級(jí)數(shù)為4級(jí)試的串級(jí)試驗(yàn)變壓器的利用率為_(kāi)_____。試驗(yàn)變壓器容性試品上的電壓的電壓升高,分為_(kāi)_____和______。利用高壓實(shí)驗(yàn)變壓器產(chǎn)生操作沖擊波,而不用沖擊電壓發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生沖擊波,是因?yàn)開(kāi)_____。電力系統(tǒng)外絕緣的沖擊高壓試驗(yàn)通常可以采樣15次沖擊法,即是______。用高壓靜電電壓表測(cè)量穩(wěn)態(tài)高電壓的優(yōu)點(diǎn)是______；缺點(diǎn)是______。沖擊電壓發(fā)生器的原理是______。在沖擊電壓發(fā)生器的等效電路中,若考慮回路電感效應(yīng),為獲得非振蕩沖擊波的條件是_________沖擊電流的試驗(yàn)設(shè)備的功用是______。測(cè)量沖擊大電流的儀器有______和______。實(shí)驗(yàn)室測(cè)量沖擊高電壓的方法有______。影響球隙測(cè)量電壓的可靠性的因素有______和______。常用的沖擊電壓分壓器有______。為了補(bǔ)償分壓器的對(duì)地電容,在分壓器的高壓端安裝一個(gè)圓傘形______。三、計(jì)算問(wèn)答題一臺(tái)測(cè)工頻高電壓的電阻分壓器,額定電壓為100kV〔有效值,阻值為4MΩ,對(duì)地雜散電容為1000pF,求由雜散電容引起的峰值和相位測(cè)量誤差,以及在額定測(cè)量電壓下熱耗的功率值。壓充電標(biāo)準(zhǔn)電容器有什么功用？高壓直流分壓器的選擇原則是什么？35kV電力變壓器,在大氣條件為Pa,℃時(shí)做工頻耐壓試驗(yàn),應(yīng)選用球隙的球極直徑為多大？球隙距離為多少？怎樣選擇試驗(yàn)變壓器的額定電壓和額定容量？設(shè)一被試品的電容量為4000pF,所加的試驗(yàn)電壓有效值為400kV,試求進(jìn)行這一工頻耐壓試驗(yàn)時(shí)流過(guò)試品的電流和該試驗(yàn)變壓器的輸出功率。高壓實(shí)驗(yàn)室中被用來(lái)測(cè)量交流高電壓的方法常用的有幾種？在說(shuō)明多極沖擊電壓發(fā)生器動(dòng)作原理時(shí),為什么必須強(qiáng)調(diào)裝置對(duì)地雜散電容所起的作用？某沖擊電壓發(fā)生器的等效電路如圖8-13所示。已知C1為20nF,C2為2nF,阻尼電阻Rd為100Ω,若要獲得標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波形,設(shè)暫不計(jì)L的影響,請(qǐng)用近似公式計(jì)算Rf,Rt。沖擊電流波形有哪兩類(lèi)？對(duì)兩類(lèi)沖擊波,中國(guó)和IEC標(biāo)準(zhǔn)怎么規(guī)定的？簡(jiǎn)述沖擊電流發(fā)生器的基本原理。名詞解釋?zhuān)?0％放電電壓簡(jiǎn)述對(duì)沖擊電壓測(cè)量系統(tǒng)響應(yīng)特性的要求。測(cè)量高電壓的弱電儀器常受一些電磁干擾,干擾來(lái)源主要有哪些？簡(jiǎn)述高電壓試驗(yàn)時(shí)的抗干擾措施。利用試驗(yàn)變壓器產(chǎn)生操作沖擊電壓波以及電力變壓器進(jìn)行感應(yīng)操作沖擊電壓波試驗(yàn)時(shí),為什么波長(zhǎng)時(shí)間TZ與鐵心中的起始磁通量和鐵心的飽和磁通量相關(guān)？串級(jí)倍壓直流高壓裝置的串級(jí)數(shù)受到什么因素的制約？第六章輸電線(xiàn)路和繞組中的波過(guò)程一、選擇題波在線(xiàn)路上傳播,當(dāng)末端短路時(shí),以下關(guān)于反射描述正確的是______。電流為0,電壓增大一倍電壓為0,電流增大一倍電流不變,電壓增大一倍電壓不變,電流增大一倍下列表述中,對(duì)波阻抗描述不正確的是______。波阻抗是前行波電壓與前行波電流之比對(duì)于電源來(lái)說(shuō)波阻抗與電阻是等效的線(xiàn)路越長(zhǎng),波阻抗越大波阻抗的大小與線(xiàn)路的幾何尺寸有關(guān)減少絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)可以______電纜中電磁波的傳播速度。A．降低B．提高C．不改變D．不一定二、填空題電磁波沿架空線(xiàn)路的傳播速度為_(kāi)_____。傳輸線(xiàn)路的波阻抗與______和______有關(guān),與線(xiàn)路長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。在末端開(kāi)路的情況下,波發(fā)生反射后,導(dǎo)線(xiàn)上的電壓會(huì)______。波傳輸時(shí),發(fā)生衰減的主要原因是______、______、______。Z1、Z2兩不同波阻抗的長(zhǎng)線(xiàn)相連于A點(diǎn),行波在A點(diǎn)將發(fā)生折射與反射,反射系數(shù)的β取值圍為_(kāi)_____。三、計(jì)算問(wèn)答題簡(jiǎn)述波傳播過(guò)程的反射和折射。波阻抗與集中參數(shù)電阻本質(zhì)上有什么不同？彼得遜法則的容、應(yīng)用和需注意的地方。第七章雷電放電及防雷保護(hù)裝置第八章電力系統(tǒng)防雷保護(hù)一、選擇題根據(jù)我國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),220kV線(xiàn)路的繞擊耐雷水平是______。A．12kAB．16kAC．80kAD.120kA避雷器到變壓器的最大允許距離______。隨變壓器多次截波耐壓值與避雷器殘壓的差值增大而增大隨變壓器沖擊全波耐壓值與避雷器沖擊放電電壓的差值增大而增大隨來(lái)波陡度增大而增大隨來(lái)波幅值增大而增大對(duì)于500kV線(xiàn)路,一半懸掛的瓷絕緣子片數(shù)為_(kāi)_____。A．24