高電壓技術答案總復習資料1

1、1一、填空題（一、填空題（40%40%）1.電介質的極化有四種基本類型，其中在電場作用下所有電介質中都存在的極化類型是電子位移極化電子位移極化電子位移極化電子位移極化；由離子結合成的電介質在電場作用下還存在離子離子位移極化位移極化位移極化位移極化；只在極性電介質中存在的極化類型稱為(偶極子偶極子)轉向極化轉向極化轉向極化轉向極化；由于兩層（多層）電介質而在界面上堆積帶電質點形成電矩的極化現(xiàn)象稱為夾層介質界面極化（空間電荷極化）夾層介質界

2、面極化（空間電荷極化）夾層介質界面極化（空間電荷極化）夾層介質界面極化（空間電荷極化）。2.對于具有相同極間距（在相同電介質中）的①正極性針尖—平板電極系統(tǒng)、②負極性針尖—平板電極系統(tǒng)、③平板—平板電極系統(tǒng)而言，按工頻擊穿電壓從高到低的順序排列為：③②①。?極性效應極性效應(1)(1).正棒正棒負板負板分析：分析：a.a.由于捧極附近積聚起正空間電荷，削弱了電離，使電暈由于捧極附近積聚起正空間電荷，削弱了電離，使電暈放電難以形成，造成電

3、暈起始電壓提高。放電難以形成，造成電暈起始電壓提高。b.b.由于捧極附近積聚起正空間電荷在間隙深由于捧極附近積聚起正空間電荷在間隙深處產生電場加強了朝向板極的電場，有利于流注發(fā)展，故降低了擊穿電壓處產生電場加強了朝向板極的電場，有利于流注發(fā)展，故降低了擊穿電壓(2).(2).負棒負棒正板正板分析：分析：a.a.捧附近正空間電荷產生附加電場加強了朝向棒端的電場捧附近正空間電荷產生附加電場加強了朝向棒端的電場強度，容易形成自持放電，所以其電

4、暈起始電壓較低。強度，容易形成自持放電，所以其電暈起始電壓較低。b.b.在間隙深處，正空間電荷產在間隙深處，正空間電荷產生的附加電場與原電場方向相反，使放電的發(fā)展比較困難，因而擊穿電壓較高。生的附加電場與原電場方向相反，使放電的發(fā)展比較困難，因而擊穿電壓較高。結論：在相同間隙下結論：在相同間隙下正捧正捧負板負板負捧負捧正板正板電暈起始電暈起始高低間隙擊穿壓間隙擊穿壓低高3.氣體中帶電質點的產生方式有電子或正離子與氣體分子的碰撞電離電子或

5、正離子與氣體分子的碰撞電離電子或正離子與氣體分子的碰撞電離電子或正離子與氣體分子的碰撞電離、各種光輻射（光各種光輻射（光各種光輻射（光各種光輻射（光電離）電離）電離）電離）、和高溫下氣體中的熱能（熱電離）高溫下氣體中的熱能（熱電離）高溫下氣體中的熱能（熱電離）高溫下氣體中的熱能（熱電離）。4.一般的，電介質極化分為以下四種基本類型：電子位移極化電子位移極化電子位移極化電子位移極化、離子離子位移極化位移極化位移極化位移極化、(偶極偶極子)

6、轉向極化轉向極化轉向極化轉向極化、夾層介質界面極化（空間電荷極化）夾層介質界面極化（空間電荷極化）夾層介質界面極化（空間電荷極化）夾層介質界面極化（空間電荷極化）。其中(偶極子偶極子)轉向極化轉向極化轉向極化轉向極化、夾層介夾層介夾層介夾層介質界面極化（空間電荷極化）質界面極化（空間電荷極化）質界面極化（空間電荷極化）質界面極化（空間電荷極化）伴隨著能量的損耗。5.湯遜理論認為，碰撞游離和正離子撞擊陰極造成的表面電離正離子撞擊陰極造成的

7、表面電離正離子撞擊陰極造成的表面電離正離子撞擊陰極造成的表面電離是形成自持放電的主要因素。6.雷電沖擊50%擊穿電壓是指氣隙被擊穿的概率為氣隙被擊穿的概率為50%50%的沖擊電壓峰值。的沖擊電壓峰值。多次施加電壓多次施加電壓多次施加電壓多次施加電壓（波形（波形（波形（波形1.2501.2501.2501.250??ss）中，其中半數(shù)導致?lián)舸┑碾妷?，工程上以此來反映間隙的耐受沖）中，其中半數(shù)導致?lián)舸┑碾妷海こ躺弦源藖矸从抽g隙的耐受沖）中

8、，其中半數(shù)導致?lián)舸┑碾妷?，工程上以此來反映間隙的耐受沖）中，其中半數(shù)導致?lián)舸┑碾妷?，工程上以此來反映間隙的耐受沖擊電壓的特性。擊電壓的特性。擊電壓的特性。擊電壓的特性。。3降）應低于設備絕緣的沖擊耐壓值。對于閥式避雷器還需要保證避雷器的伏秒特性降）應低于設備絕緣的沖擊耐壓值。對于閥式避雷器還需要保證避雷器的伏秒特性（取決于放電間隙）與被保護設備絕緣的伏秒特性有正確的配合，以免發(fā)生電氣設備（取決于放電間隙）與被保護設備絕緣的伏秒特性有正確

9、的配合，以免發(fā)生電氣設備絕緣先于避雷器間隙放電前發(fā)生擊穿。避雷器僅滿足上述要求還是不夠的，絕緣先于避雷器間隙放電前發(fā)生擊穿。避雷器僅滿足上述要求還是不夠的，對避雷器的對避雷器的第二個要求是應在過電壓作用結束后，能迅速截斷隨后發(fā)生的工頻續(xù)第二個要求是應在過電壓作用結束后，能迅速截斷隨后發(fā)生的工頻續(xù)流以不致于發(fā)生工頻短路引起跳閘而影響正常供電。閥式避雷器與氧化鋅避雷器利用流以不致于發(fā)生工頻短路引起跳閘而影響正常供電。閥式避雷器與氧化鋅避雷器

10、利用閥片電阻在工頻電壓下電阻很大的非線性特性使工頻續(xù)流能在第一次過零時就切斷。閥片電阻在工頻電壓下電阻很大的非線性特性使工頻續(xù)流能在第一次過零時就切斷。對避雷器的第三個要求是避雷器（閥式和氧化鋅）還應具有一定的通流以免發(fā)生對避雷器的第三個要求是避雷器（閥式和氧化鋅）還應具有一定的通流以免發(fā)生熱過度而造成瓷套爆裂。閥式避雷器與氧化鋅避雷器的工作原理相同，且都能避免在熱過度而造成瓷套爆裂。閥式避雷器與氧化鋅避雷器的工作原理相同，且都能避免在

11、被保護設備上產生截波，但由于兩者采用的非線性閥片電阻材料不同，表征閥式避雷被保護設備上產生截波，但由于兩者采用的非線性閥片電阻材料不同，表征閥式避雷器與氧化鋅避雷器的電氣參數(shù)和性能有所不同。器與氧化鋅避雷器的電氣參數(shù)和性能有所不同。?兩種避雷器的電氣參數(shù)有以下不同：兩種避雷器的電氣參數(shù)有以下不同：1)1)閥式避雷器閥式避雷器沖擊放電電壓和殘壓（一般兩者數(shù)值相同）是衡量限制過電壓能力的參數(shù)，沖擊放電電壓和殘壓（一般兩者數(shù)值相同）是衡量限制

12、過電壓能力的參數(shù)，其數(shù)值越低對被保護設備絕緣越有利。滅弧電壓是保證避雷器可靠滅?。雌鋽?shù)值越低對被保護設備絕緣越有利。滅弧電壓是保證避雷器可靠滅?。唇財喙ゎl續(xù)流）的參數(shù)，避雷器安裝點可能出現(xiàn)的最高工頻電壓應小于滅弧截斷工頻續(xù)流）的參數(shù)，避雷器安裝點可能出現(xiàn)的最高工頻電壓應小于滅弧電壓。工頻放電電壓是保證閥式避雷器不在內過電壓下動作的參數(shù)。體現(xiàn)閥電壓。工頻放電電壓是保證閥式避雷器不在內過電壓下動作的參數(shù)。體現(xiàn)閥式避雷器保護性能與滅弧性能

13、的綜合參數(shù)是保護比（殘壓與滅弧電壓之比）式避雷器保護性能與滅弧性能的綜合參數(shù)是保護比（殘壓與滅弧電壓之比）和切斷比（工頻放電電壓與滅弧電壓之比）。和切斷比（工頻放電電壓與滅弧電壓之比）。2)2)氧化鋅避雷器氧化鋅避雷器殘壓（雷電沖擊殘壓、操作沖擊殘壓、陡坡沖擊殘壓）是衡量氧化鋅避雷器殘壓（雷電沖擊殘壓、操作沖擊殘壓、陡坡沖擊殘壓）是衡量氧化鋅避雷器對不同沖擊過電壓限壓能力的參數(shù)。持續(xù)運行電壓和額定電壓是保證氧化鋅對不同沖擊過電壓限壓能力

14、的參數(shù)。持續(xù)運行電壓和額定電壓是保證氧化鋅避雷器可靠運行所允許的最大工頻持續(xù)電壓和最高工頻電壓（非持續(xù)性）。避雷器可靠運行所允許的最大工頻持續(xù)電壓和最高工頻電壓（非持續(xù)性）。1mA1mA下直流和工頻參考電壓是反應氧化鋅避雷器熱穩(wěn)定性及壽命的參數(shù)。荷下直流和工頻參考電壓是反應氧化鋅避雷器熱穩(wěn)定性及壽命的參數(shù)。荷電率（持續(xù)運行電壓峰值與參考電壓之比）是表征氧化鋅閥片電阻在運行中電率（持續(xù)運行電壓峰值與參考電壓之比）是表征氧化鋅閥片電阻在運行

15、中承受電壓負荷的指標。承受電壓負荷的指標。?兩種避雷器的性能有以下不同：兩種避雷器的性能有以下不同：1)1)保護性能。由于氧化鋅避雷器的發(fā)片電阻非線性更好以及一般沒有放電間隙，保護性能。由于氧化鋅避雷器的發(fā)片電阻非線性更好以及一般沒有放電間隙，氧化鋅避雷器抑制過電壓的能力要比閥式避雷器好。氧化鋅避雷器抑制過電壓的能力要比閥式避雷器好。2)2)適用范圍。閥式避雷器閥片的通流容量較小。所以一般只適用于限制雷電過適用范圍。閥式避雷器閥片的通流

16、容量較小。所以一般只適用于限制雷電過電壓以及過電壓能量較小的內部過電壓（如切空載變壓器過電壓），而氧化電壓以及過電壓能量較小的內部過電壓（如切空載變壓器過電壓），而氧化鋅避雷器不僅可限制雷電過電壓，由于閥片通流容量大，所以也可以用以限鋅避雷器不僅可限制雷電過電壓，由于閥片通流容量大，所以也可以用以限制內部過電壓（如切合空載線路過電壓）；閥式避雷器動作后工頻電弧的熄制內部過電壓（如切合空載線路過電壓）；閥式避雷器動作后工頻電弧的熄滅要依賴

17、于工頻續(xù)流的過零，但在直流系統(tǒng)中無這種過零，所以閥式避雷器滅要依賴于工頻續(xù)流的過零，但在直流系統(tǒng)中無這種過零，所以閥式避雷器就不能用于直流系統(tǒng)，氧化鋅避雷器就不能用于直流系統(tǒng)，氧化鋅避雷器工就不能用于直流系統(tǒng)，氧化鋅避雷器就不能用于直流系統(tǒng)，氧化鋅避雷器工頻續(xù)流的切斷是依靠閥片電阻優(yōu)良的非線性（在工頻電壓下電阻異常的大），頻續(xù)流的切斷是依靠閥片電阻優(yōu)良的非線性（在工頻電壓下電阻異常的大），所以可用于直流系統(tǒng)中。所以可用于直流系統(tǒng)中。3)

18、3)運行環(huán)境的影響作用。閥式避雷器有放電間隙，間隙放電電壓的分散性使閥運行環(huán)境的影響作用。閥式避雷器有放電間隙，間隙放電電壓的分散性使閥式避雷器性能易受溫度、濕度、氣壓、污穢等環(huán)境條件的影響，而氧化鋅避式避雷器性能易受溫度、濕度、氣壓、污穢等環(huán)境條件的影響，而氧化鋅避雷器由于無放電間隙，所以不會受到這些運行環(huán)境的影響。雷器由于無放電間隙，所以不會受到這些運行環(huán)境的影響。4)4)維護與監(jiān)測：氧化鋅避雷器維護簡單，省去了放電間隙定期清理。氧

19、化鋅避維護與監(jiān)測：氧化鋅避雷器維護簡單，省去了放電間隙定期清理。氧化鋅避雷器具有各種優(yōu)點，但運行過程中由于沒有放電間隙隔離工頻工作電壓而應雷器具有各種優(yōu)點，但運行過程中由于沒有放電間隙隔離工頻工作電壓而應注意發(fā)片電阻的老化問題，所以應定期檢測氧化鋅避雷器的工頻泄漏電流，注意發(fā)片電阻的老化問題，所以應定期檢測氧化鋅避雷器的工頻泄漏電流，尤其是工頻泄漏電流中的阻性電流分量（其大小直接反映出閥片電阻的老化尤其是工頻泄漏電流中的阻性電流分量（其