内容发布更新时间 : 2024/12/30 0:12:07星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第一章 气体放电的基本物理过程

一、选择题 1) 流注理论未考虑 B 的现象。

A．碰撞游离 B．表面游离 C．光游离 D．电荷畸变电场

2) 先导通道的形成是以 C 的出现为特征。

A．碰撞游离 B．表面游离 C．热游离 D．光游离

3) 电晕放电是一种 A 。

A．自持放电 B．非自持放电 C．电弧放电 D．均匀场中放电

4) 气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为 C 。

A.碰撞游离 B.光游离 C.热游离 D.表面游离

5) ___ B ___型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。

A.电工陶瓷 B.钢化玻璃 C.硅橡胶 D.乙丙橡胶

6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？D

A.大雾 B.毛毛雨 C.凝露 D.大雨

7) 污秽等级II的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km

2地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为 C mg/cm。 A.≤0.03 B.>0.03~0.06 C.>0.06~0.10 D.>0.10~0.25 以下哪种材料具有憎水性？A

A. 硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D金属

8)

二、填空题

9)气体放电的主要形式：辉光放电、 电晕放电、 刷状放电、 火花放电、 电弧放电 。 10)根据巴申定律，在某一PS值下，击穿电压存在 极小（最低） 值。 11)在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压 提高 。 12)流注理论认为，碰撞游离和 光电离 是形成自持放电的主要因素。

13)工程实际中，常用棒－板或 棒－棒 电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。 14)气体中带电质子的消失有 扩散 、复合、附着效应等几种形式

15)对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是 改善(电极附近)电场分布 。 16)沿面放电就是沿着 固体介质 表面气体中发生的放电。

?3b?t?20Ch?11g/m00017)标准参考大气条件为：温度，压力 101.3 kPa，绝对湿度

18)越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越__低____

19)等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上____NaCl______含量的一种方法

20)常规的防污闪措施有： 增加 爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料

三、计算问答题 21) 简要论述汤逊放电理论。

答∶当外施电压足够高时，一个电子从阴极出发向阳极运动，由于碰撞游离形成电子崩，则到达阳极并进入阳极的电子数为eas个(α为一个电子在电场作用下移动单位行程所发生的碰撞游离数；s为间隙距离)。因碰撞游离而产生的新的电子数或正离子数为(eas-1)个。这些正离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极．若1个正离子撞击阴极能从阴极表面释放r个(r为正离子的表面游离系数)有效电子，则(eas-1)个正离子撞击阴极表面时，至少能从阴极表面释放出一个有效电子，

以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子，则放电达到自持放电。即汤逊理论的自持放电条件可表达为r(eas-1)=1。

22)为什么棒－板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高？

答∶（1）当棒具有正极性时，间隙中出现的电子向棒运动，进入强电场区，开始引起电离现象而形成电子崩。随着电压的逐渐上升，到放电达到自持、爆发电晕之前，在间隙中形成相当多的电子崩。当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间，相对来说缓慢地向板极移动。于是在棒极附近，积聚起正空间电荷，从而减少了紧贴棒极附近的电场，而略为加强了外部空间的电场。这样，棒极附近的电场被削弱，难以造成流柱，这就使得自持放电也即电晕放电难以形成。

（2）当棒具有负极性时，阴极表面形成的电子立即进入强电场区，造成电子崩。当电子崩中的电子离开强电场区后，电子就不再能引起电离，而以越来越慢的速度向阳极运动。一部份电子直接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形成负离子。电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极，但由于其运动速度较慢，所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。结果在棒极附近出现了比较集中的正空间电荷，而在其后则是非常分散的负空间电荷。负空间电荷由于浓度小，对外电场的影响不大，而正空间电荷将使电场畸变。棒极附近的电场得到增强，因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电。

23)影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？ 答∶（1）电场分布情况和作用电压波形的影响

（2）电介质材料的影响 （3）气体条件的影响 （4）雨水的影响

??24)某距离4m的棒-极间隙。在夏季某日干球温度t干?30C，湿球温度t湿?25C，气压b?99.8kPa的大气条件下，问其正极性50%操作冲击击穿电压U50夏为多少kV?（空气相对密度??0.95） 答∶查《高电压工程》52页图2-24曲线4可知，距离为4m的棒-极间隙，其标准参考大气条件下的正极性50%操作冲击击穿电压U50标准=1300kV

3查《高电压工程》65页图3-2可得空气绝对湿度h?20g/m。从而h/??21,再由图3-1求得

Ub1g??500L?K=1300/（500×参数K?1.1。求得参数4×0.95×1.1）=0.62，于是由图3-3得指数

m?W?0.34。

m0.34空气密度校正因数K1???0.95?0.9827

W0.34湿度校正因数K2?K?1.1?1.033

所以在这种大气条件下，距离为4m的棒-极间隙的正极性50%操作冲击击穿电压为

U50夏?U50标准?K1?K2?1300?0.9827?1.033?1320kV

25)某母线支柱绝缘子拟用于海拔4500m的高原地区的35kV变电站，问平原地区的制造厂在标准参考大气条件下进行1min工频耐受电压试验时，其试验电压应为多少kV？

答∶查《高电压工程》附录A中的表A-2，亦即GB311.1-1997的规定可知，35kV母线支柱绝

缘子的1min干工频耐受电压应为100kV，则可算出制造厂在平原地区进行出厂1min干工频耐受电压试验时，其耐受电压U应为

U0100U?KaU0???154kV1.1?H?10?41.1?4500?10?4

第二章 气体介质的电气强度

一、选择题

1)SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是__ D___。

A．无色无味性 B．不燃性 C．无腐蚀性 D．电负性 2)冲击系数是___ B ___放电电压与静态放电电压之比。 A．25% B．50% C．75% D．100%

3)在高气压下，气隙的击穿电压和电极表面___A___有很大关系 A．粗糙度 B．面积 C．电场分布 D．形状 4)雷电流具有冲击波形的特点：___ C ___。

A．缓慢上升，平缓下降 B．缓慢上升，快速下降 C．迅速上升，平缓下降 D．迅速上升，快速下降

5)在极不均匀电场中，正极性击穿电压比负极性击穿电压___ A ___。 A.．小 B．大 C．相等 D．不确定

二、填空题

6) 我国国家标准规定的标准操作冲击波形成__250/2500____?s。

7) 极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对___空间电荷___的阻挡作用，造成电场分布的改变。 8) 下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段： 先导 、 主放电 、 余光 。 9) 调整电场的方法：___增大___电极曲率半径、改善电极边缘、使电极具有最佳外形

三、计算问答题

10) 保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？为什么？

答∶保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。这样，当有一过电压作用于两设备时，总是保护设备先击穿，进而限制了过电压幅值，保护了被保护设备

11)某1000kV工频试验变压器，套管顶部为球形电极，球心距离四周墙壁均约5m，问球电极直径至少要多大才能保证在标准参考大气条件下，当变压器升压到1000kV额定电压时，球电极不发生电晕放电？

答∶此球形电极与四周墙壁大致等距离，可按照上述的同心球电极结构来考虑。变压器的球电极为同心球的内电极，四周墙壁为同心球的外电极。

按题意须保证点要求升压到1000kV（有效值）时，球电极表面最大场强Emax小于球电极的电晕起始场强E0，即保证

RU?24?(1?1/r?)r(R?r)

将U=1414V峰值，R=500cm，??1代入此不等式，算得r=60cm时球电极表面最大场强