第一篇：高電壓論文

高電壓設(shè)備

1.學(xué)習(xí)本課程的意義和目的

通過(guò)學(xué)習(xí)這門(mén)課程，讓我了解了這些電力設(shè)備（包括變壓器、高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、避雷器、絕緣子、電力電纜、電力電容器）的基本構(gòu)造、工作原理及應(yīng)用范圍，各種高壓電力設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)；配、用電設(shè)備的接地保護(hù)。學(xué)習(xí)這門(mén)課程的意義在于我們工作時(shí)可以使我們不再對(duì)這些電力設(shè)備陌生，可以更好的指導(dǎo)我們的工作，有利于我們?cè)诠ぷ髦械陌l(fā)展。2.本課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容 2.1 電力系統(tǒng)概述 2.1.1 電力系統(tǒng)構(gòu)成

電力系統(tǒng)的構(gòu)成：電力流、信息流、貨幣流。2.1.2 電力系統(tǒng)的額定電壓

額定電壓是能使電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)效果最好的電壓，它是國(guó)家根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，電力工業(yè)的水平和發(fā)展趨勢(shì)，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的。

確定額定電壓的原則：

（1）線路（電網(wǎng)）額定電壓 = 用電設(shè)備額定電壓

（2）發(fā)電機(jī)額定電壓 = 105%線路額定電壓

（3）升壓變壓器額定電壓：

一次側(cè) = 線路額定電壓 = 發(fā)電機(jī)額定電壓(與發(fā)電機(jī)相聯(lián)：105%）

二次側(cè) = 110%線路額定電壓

（4）降壓變壓器額定電壓：

一次側(cè) = 線路額定電壓

二次側(cè) = 110%（或105%）線路額定電壓 2.1.3 電力網(wǎng)常用的主要電氣設(shè)備

電力網(wǎng)中常用的電力設(shè)備有變壓器，高壓斷路器，高壓隔離開(kāi)關(guān)，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)，高壓熔斷器，互感器，避雷器，高壓開(kāi)關(guān)柜，低壓電氣設(shè)備。2.2 互感器

2.2.1 互感器的作用及工作特性

互感器的作用：

（1）將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈返臉?biāo)準(zhǔn)值。（2）使低電壓的二次系統(tǒng)與高電壓的一次系統(tǒng)實(shí)施電氣隔離，且互感器二次側(cè)接地，保證了人身和設(shè)備的安全。

（3）取得零序電流、電壓分量供反應(yīng)接地故障的繼電保護(hù)裝置使用。

互感器的工作特性包括電流互感器的工作特性及電壓互感器的工作特性。

2.2.2 電流互感器

按用途分：測(cè)量用電流互感器和保護(hù)用電流互感器。

電流互感器使用注意事項(xiàng)：

（1）電流互感器在工作時(shí)其二次側(cè)不得開(kāi)路。

（2)電流互感器的二次側(cè)有一端必須接地。

(3)電流互感器在連接時(shí)，要注意其端子的極性。2.2.3 電壓互感器

分為電磁式電壓互感器和電容式電壓互感器。

為了達(dá)到安全和準(zhǔn)確測(cè)量的目的，使用電壓互感器必須注意以下事項(xiàng)：

（1)按要求的相序進(jìn)行接線，防止接錯(cuò)極性，否則將引起某一相電壓升高壓 √3 倍。

（2)電壓互感器二次側(cè)應(yīng)可靠接地，以防止電壓互感器一、二次之間絕緣擊穿，高電壓竄入低壓側(cè)造成人身傷亡或設(shè)備損壞。2.3 高壓開(kāi)關(guān)電器 2.3.1 高壓開(kāi)關(guān)概述

開(kāi)關(guān)電器是發(fā)電廠、變電所以及各類配電裝置中不可缺少的電氣設(shè)備，它們的作用是：

（1）正常工作情況下可靠地接通或斷開(kāi)電路；

（2）在改變運(yùn)行方式時(shí)進(jìn)行切換操作；

（3）當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)迅速切除故障部分，以保證非故障部分的正常運(yùn)行；

（4）設(shè)備檢修時(shí)隔離帶電部分，以保證工作人員的安全。2.3.2 高壓斷路器

它在電網(wǎng)中的作用有兩方面：

第一，是控制作用，即根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求，接通或斷開(kāi)工作電路； 第二，是保護(hù)作用，當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，在繼電保護(hù)裝置的作用下，斷路器自動(dòng)斷開(kāi)故障部分，以保證系統(tǒng)中無(wú)故障部分的正常運(yùn)行。

2.3.3 隔離開(kāi)關(guān)

高壓隔離開(kāi)關(guān)的作用是隔離電源，倒閘操作，接通和斷開(kāi)小電流電路。

2.3.4 高壓熔斷器

作用：它串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或過(guò)負(fù)荷時(shí)，熔體熔斷，切斷故障電路使電氣設(shè)備免遭損壞，并維持電力系統(tǒng)其余部分的正常工作。

2.3.5 高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)

高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的分類：

（1）按使用地點(diǎn)分為戶內(nèi)型和戶外型。

（2）按滅弧方式的不同，可以分為產(chǎn)氣式、壓氣式、壓縮空氣式、油浸式、真空式、SF6式等，近年來(lái)，真空式發(fā)展很快，在配電網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。

（3）按是否帶熔斷器可分為帶熔斷器和不帶熔斷器。2.3.6 自動(dòng)重合器

重合器是一種自身具有控制和保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)設(shè)備。自動(dòng)重合器的操作順序：分—合分—合分—合分 重合器有單相、三相兩類。2.4 電力變壓器

2.4.1 變壓器的工作原理及分類

電磁感應(yīng)原理制成的電氣設(shè)備，具有變換電壓、變換電流和變換阻抗的作用。大型變壓器大多為油浸式變壓器，它是由鐵心、繞組、油箱、絕緣套管、出線裝置、冷卻裝置和保護(hù)裝置等部分組成。

按繞組形式分：雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器等。按相數(shù)分：?jiǎn)蜗嘧儔浩骱腿嘧儔浩鞯取?/p>

按冷卻方式分：為油浸式變壓器和干式變壓器等。2.4.2 電力變壓器的構(gòu)造

主要組成部分有繞組、鐵心、油箱、套管、變壓器油及冷卻裝置等。

2.5 電力電容器和電抗器 2.5.1 電力電容器 電力電容器的種類有并聯(lián)電容器，串聯(lián)電容器，耦合電容器，均壓電容器，脈沖電容器。2.5.2 電抗器

電抗器在電力系統(tǒng)中的作用有：電力系統(tǒng)中所采取的電抗器,常見(jiàn)的有串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器。2.6 避雷器

2.6.1 雷擊故障及防雷措施

線路遭受雷擊的形式：感應(yīng)雷，直擊雷。雷擊對(duì)線路的危害：

（（2）雷擊導(dǎo)線引起絕緣閃絡(luò)，造成單相接地或相間適中短路，其短路電流可能把導(dǎo)線、金具、接地引下線燒傷甚至燒斷。其燒傷的嚴(yán)重程度取決于短路功率及其作用的持續(xù)時(shí)間。

（3）架空地線檔中落雷時(shí)，在與放電通道相連的那部分地線上，有可能灼傷、斷股、強(qiáng)度降低，以致斷地線。

（4）當(dāng)線路遭受雷擊時(shí)，由于導(dǎo)線、地線上的電壓很高，還可能把交叉跨越的間隙或者桿塔上的間隙擊穿。

防雷保護(hù)措施：

（1）避雷線—防止線路遭受直擊雷，引雷入地；

（2）改善線路的接地或加強(qiáng)線路的絕緣—保證地線遭雷擊后不引起間隙擊穿而使絕緣閃絡(luò)；

（3）減小線路絕緣上的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度或采用中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)—保證即使線路絕緣受沖擊發(fā)生閃絡(luò)，也不至于變?yōu)閮上喽搪坊蛱l。

（4）采用自動(dòng)重合閘或采用雙回路或環(huán)網(wǎng)供電—保證即使線路跳閘也不至于中斷供電。2.6.2 避雷器的分類

分為閥型；放電間隙型；高通濾波型；半導(dǎo)體型。

根據(jù)用途分為兩大類，即電力避雷器和電信避雷器。2.7 絕緣子

2.7.1 絕緣子的作用,類別及材料

絕緣子的作用

絕緣子俗稱為絕緣瓷瓶,它廣泛地應(yīng)用在發(fā)電廠和變電所的配電裝置、變壓器、各種電器以及輸電線之中，用來(lái)支持和固定裸載流導(dǎo)體，并使裸導(dǎo)體與地絕緣,或者用于使裝置和電氣設(shè)備中處在不同電位的載流導(dǎo)體間相互絕緣。因此,要求絕緣子必須具有足夠的電氣絕緣強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性和防潮性等等。

絕緣子的分類：針式絕緣子，蝴蝶式絕緣子，懸式絕緣子，棒式絕緣子和瓷橫擔(dān)，復(fù)合絕緣子，支柱絕緣子和穿墻套管。2.8 配用電設(shè)備接地 2.8.1 接地體與接地線

接地體有自然接地體、人工接地體，垂直埋設(shè)、水平埋設(shè)。

接地線：接地干線和接地支線；自然接地線和人工接地線。2.8.2 接地的一般要求

（1）所有的電氣設(shè)備都應(yīng)采用接地或接零。設(shè)計(jì)中應(yīng)首先考慮自然接地。輸送易燃易爆物質(zhì)的金屬管道不能做接地體

（2）在允許不同的電氣設(shè)備使用一個(gè)總的接地裝置時(shí)，其接地電阻值應(yīng)滿足其中最小值的要求。

（3）接地極與獨(dú)立避雷針接地極之間的地下距離不應(yīng)小于3M（4）防雷保護(hù)的接地裝置可與一般電氣設(shè)備的接地裝置相連接，并與埋地金屬管道相互連接。

（5）專用電氣設(shè)備的接地應(yīng)與其他設(shè)備的接地以及防雷接地分開(kāi)，并應(yīng)單獨(dú)設(shè)置接地裝置。

3.敘述兩種設(shè)備的工作原理、功能、應(yīng)用

高壓熔斷器的工作原理：當(dāng)電路中發(fā)生過(guò)負(fù)荷或短路時(shí)，熔體被過(guò)負(fù)荷或短路電流加熱，并在被保護(hù)設(shè)備的溫度未達(dá)到破壞其絕緣之前熔斷，使電路斷開(kāi)，設(shè)備得到了保護(hù)。

功能：熔斷器是一種保護(hù)電器。它串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或過(guò)負(fù)荷時(shí)，熔體熔斷，切斷故障電路使電氣設(shè)備免遭損壞，并維持電力系統(tǒng)其余部分的正常工作。

應(yīng)用：主要應(yīng)用在電力線路和變壓器，互感器上，用于短路保護(hù)。

變壓器的工作原理：當(dāng)原線圈(就是本來(lái)就有電的那組線圈)中的電流增大時(shí)，這個(gè)線圈在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)也增強(qiáng)(磁場(chǎng)的方向可以用右手螺旋定則來(lái)判斷)，這時(shí)，在副線圈(就是原本沒(méi)有通電的那組線圈)上就要產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向與原線圈中的電流方向相反(這樣的結(jié)果是副線圈中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向與原線圈中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向相反)。當(dāng)原線圈中的電流在減小時(shí)，電流在鐵芯上產(chǎn)生的磁場(chǎng)也減弱，這時(shí)在副線圈中就產(chǎn)生了與原線圈電流方向相同的電流，這個(gè)電流在鐵芯上產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原線圈在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同。如此變化下去，原線圈中由于電流的改變，就在副線圈中產(chǎn)生了電流。

功能：具有變換電壓、變換電流和變換阻抗的作用。

應(yīng)用：用于遠(yuǎn)距離輸配電的電力變壓器，用于局部照明和控制用的控制變壓器，用于調(diào)節(jié)電壓的自耦調(diào)壓器，用于傳遞信號(hào)用的耦合變壓器，測(cè)量用的儀用變壓器，電加工用的電焊變壓器等。4.學(xué)習(xí)本課程的收獲

通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，使我更加清楚的了解到各種電力設(shè)備（變壓器，開(kāi)關(guān)設(shè)備，互感器，避雷器，絕緣子，電力電容器，電抗器，配用電設(shè)備的接地保護(hù)等）的基本構(gòu)造，工作原理及應(yīng)用范圍。有利于我們以后運(yùn)行維護(hù)各種電力設(shè)備，使我們?cè)诠ぷ髦斜M量減少犯錯(cuò)誤的概率，拓寬了我們的知識(shí)面，增加了我們電力專業(yè)的知識(shí)。5.總結(jié)

通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，使我系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)了各種電力設(shè)備，例如變壓器，開(kāi)關(guān)設(shè)備，互感器，避雷器，絕緣子，電力電容器，電抗器以及配用電設(shè)備的接地保護(hù)等電力設(shè)備。知道了它們的基本構(gòu)造，外形，工作原理，功能，特性參數(shù)，配置原則及應(yīng)用范圍。可以使我們更清楚地掌握這些電力設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律，可以很快的判斷出這些電力設(shè)備出現(xiàn)故障的原因，有利于我們以后運(yùn)行維護(hù)它們。

參考文獻(xiàn)：

1.孟遂民，孔偉.架空輸電線路設(shè)計(jì).中國(guó)電力出版社，2007.2.李林川，肖峻，張艷霞等.電力系統(tǒng)基礎(chǔ).科學(xué)出版社，2009.3.李光輝，江全才等.線路金具.湖北科學(xué)技術(shù)出版社，2008.4.李興源等.高壓直流輸電系統(tǒng).科學(xué)出版社，2010.

第二篇：高電壓論文

摘要

從高導(dǎo)熱、耐高溫、環(huán)保型、納米顆粒改性等方面對(duì)國(guó)內(nèi)外耐高壓絕緣材料的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展進(jìn)行了綜述。高導(dǎo)熱、耐高溫絕緣材料方面國(guó)外多家知名公司保持著領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)雖取得較多的成果，其產(chǎn)品僅適用于中小型高溫電機(jī)，不能滿足高壓大電機(jī)的使用要求。環(huán)保型絕緣材料方面，通過(guò)提高絕緣漆中的固體含量和降低粘度，減少有毒溶劑的含量，或用無(wú)毒溶劑及水代替，以達(dá)到環(huán)保要求。生物可降解絕緣材料及環(huán)境降解絕緣材料的可行性方面也進(jìn)行了探索性試驗(yàn)。利用無(wú)機(jī)納米粒子改性電氣絕緣材料，不但能大幅度提高絕緣材料耐壓和耐電暈等方面的性能，還提高了電機(jī)的使用壽命。關(guān)鍵詞：高導(dǎo)熱；耐熱；納米改性；環(huán)保；絕緣材料

目錄

摘要................................................................................................-12 高導(dǎo)熱絕緣材料........................................................................-44 環(huán)保型絕緣材料........................................................................-9111315前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源需求不斷增加。2005年我國(guó)人均年發(fā)電量為1897度，到2007年增長(zhǎng)為2512度。2008年受國(guó)際金融危機(jī)的影響，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度有所降低，但是能源需求仍在增長(zhǎng)，人均年發(fā)電量增加到2631度。而發(fā)達(dá)國(guó)家入均年發(fā)電量一直在6 600-15 000度之間。我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有很大的差距，裝機(jī)容量仍有很大的發(fā)展空間。原電力部計(jì)劃司司長(zhǎng)吳敬儒預(yù)計(jì)，到2015年我國(guó)人均年發(fā)電量將達(dá)4 153度，進(jìn)一步接近發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。

盡管我國(guó)水電百萬(wàn)千瓦級(jí)機(jī)組的制造水平已居世界領(lǐng)先地位，但是發(fā)電機(jī)需要的具有良好熱態(tài)機(jī)械強(qiáng)度、高云母含量、較高耐熱性和導(dǎo)熱性的主絕緣材料仍需進(jìn)一步研發(fā)。在開(kāi)發(fā)新型絕緣材料的同時(shí)，機(jī)成為目前研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)產(chǎn)品。濟(jì)南發(fā)電設(shè)備廠2008年制備了國(guó)內(nèi)最大容量的330 Mw 空冷汽輪發(fā)電機(jī)u1。哈電公司采用新的全空冷技術(shù)，制備了三峽700 Mw 水輪發(fā)電機(jī)，填補(bǔ)了大容量空冷水輪發(fā)電機(jī)國(guó)內(nèi)制備空白，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。目前，哈電公司正在研制的350 Mw 空冷汽輪發(fā)電機(jī)，是目前國(guó)內(nèi)最大容量的空冷型汽輪發(fā)電機(jī)。

為了提高空冷發(fā)電機(jī)的容量和工作效率，高導(dǎo)熱的絕緣體系逐步發(fā)展起來(lái) l。因?yàn)榫€棒中沒(méi)有冷卻回路，省卻了相關(guān)的輔助設(shè)備，電機(jī)的可靠性和維護(hù)性得到提高。使用高導(dǎo)熱的絕緣體系，簡(jiǎn)化了冷卻系統(tǒng)，減少了損耗，發(fā)電機(jī)的效率得到提高。電機(jī)定子線棒的高導(dǎo)熱絕緣體系由高導(dǎo)熱的絲包電磁線、高導(dǎo)熱的主絕緣材料、槽內(nèi)絕緣和固定絕緣等組成。日本日立公司、瑞士依索拉公司、德國(guó)西門(mén)子公司及美國(guó)杜邦公司等國(guó)際知名企業(yè)在研制高導(dǎo)熱材料方面保持著領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

國(guó)內(nèi)高導(dǎo)熱主絕緣材料的研究歷史很短，1997年桂林電器科學(xué)研究所、哈爾濱大電機(jī)研究所、哈爾濱絕緣材料廠和哈爾濱理工大學(xué)開(kāi)始聯(lián)合立項(xiàng)研究。研究的重點(diǎn)方向是高導(dǎo)熱多膠粉云母帶和高導(dǎo)熱半導(dǎo)體填充膠。雖然在研制過(guò)程中遇到很多困難，沒(méi)有達(dá)到實(shí)用的程度，但是為今后研究和使用高導(dǎo)熱絕緣材料奠定了基礎(chǔ)。國(guó)外研究起源于20世紀(jì)80年代。當(dāng)時(shí)大部分的高導(dǎo)熱絕緣材料研究，還僅限于復(fù)合材料范圍內(nèi)，即高導(dǎo)熱陶瓷材料和高分子絕緣材料的共混復(fù)合，所得材料的導(dǎo)熱系數(shù)不高，導(dǎo)熱絕緣高分子復(fù)合材料在導(dǎo)熱機(jī)理

中，將繼續(xù)進(jìn)行高導(dǎo)熱絕緣技術(shù)研究和推廣應(yīng)用。高導(dǎo)熱絕緣材料已成為現(xiàn)代電機(jī)技術(shù)研究的重點(diǎn)方向之一。耐熱絕緣材料

耐熱絕緣材料對(duì)各種電機(jī)實(shí)現(xiàn)小型化、大容量化有重要意義，是現(xiàn)代絕緣材料產(chǎn)品的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。新型耐高溫?zé)o溶劑漆主要包括有機(jī)硅類、環(huán)氧類、聚酰亞胺類、二苯醚類、聚酯酰亞胺類、不飽和聚酯類等，每種材料都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，而且其它方向也有新產(chǎn)品相繼問(wèn)世。

我國(guó)在耐高溫?zé)o溶劑漆方面一直在做研究工作。陳月輝等[141以甲氧基二苯醚和乙酰苯胺為原料，合成一種新型的苯胺二苯醚樹(shù)酯，并與環(huán)氧樹(shù)脂共聚，共聚物的熱分解溫度可達(dá)365．25℃，溫度指數(shù)為187．14，可作為耐高溫絕緣材料應(yīng)用于電機(jī)電器領(lǐng)域。俞翔霄等u 研究了環(huán)氧改性耐熱聚酯無(wú)溶劑漆，將聚酯無(wú)溶劑漆的耐熱等級(jí)提高到H級(jí)。張建華n 荊用有機(jī)硅預(yù)聚體與不飽和聚酯進(jìn)行縮合反應(yīng)，制備了有機(jī)硅改性不飽和聚酯樹(shù)脂，并以其為基體制備了性能優(yōu)良的H級(jí)無(wú)溶劑浸漬漆。文清云等研制了一種改性環(huán)氧類的H級(jí)無(wú)溶劑浸漬樹(shù)脂，該浸漬樹(shù)脂與環(huán)氧類少膠云母帶有良好的VPI配套性、不含易揮發(fā)性成份、具有良好的貯存穩(wěn)定性，適用于特種電機(jī)H級(jí)絕緣的VPI處理工藝。李強(qiáng)軍等 制得一種亞胺改性不飽和耐熱聚酯H級(jí)無(wú)溶劑浸漬漆，具有良好的貯存穩(wěn)定性、耐高溫、介質(zhì)損耗因數(shù)低和分子量分布窄等特點(diǎn)。無(wú)溶劑有機(jī)硅浸漬漆是一種高性能

氧桐馬玻璃粉云母帶，其耐熱等級(jí)已達(dá)F級(jí)的要求但。但雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，其分子鏈具有一定的柔順性，使環(huán)氧恫馬絕緣體系達(dá)不到H級(jí)絕緣耐熱要求，熱穩(wěn)定性離散度大。在提高環(huán)氧樹(shù)脂型膠粘劑性能的同時(shí)，可以通過(guò)引入耐熱性基團(tuán)，開(kāi)發(fā)一種具有高耐熱性的樹(shù)脂。另外還可以開(kāi)發(fā)非環(huán)氧型膠粘劑，比如高性能聚酯樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂等耐熱膠粘劑，使膠粘劑形成多品種共存的局面。

制備大容量百萬(wàn)機(jī)組是今后發(fā)展趨勢(shì)，當(dāng)前發(fā)電機(jī)工作的電壓等級(jí)已提高到26 kv、容量增大到百萬(wàn)千瓦以上，使得電機(jī)在工作時(shí)放出的熱量大幅度增加，因此必須提高絕緣材料的耐熱等級(jí)才能保證電機(jī)的正常使用。環(huán)保型絕緣材料

絕緣材料中的有害物質(zhì)，在制造、檢測(cè)、安裝及維護(hù)過(guò)程中對(duì)人員的身體健康有相當(dāng)大的危害。歐盟2002年頒布了《電器與電子設(shè)備廢料指令》(WasteElectrical and Electronic Equipment Directive，WEEE)和《電器與電子設(shè)備所含有毒物質(zhì)限制指令》(The Restriction of the Use of Certain Haz—ardous Substances in Electrical and ElectronicEquipment，RolS)指令。為此，絕緣材料行業(yè)開(kāi)發(fā)少、無(wú)污染和資源保護(hù)型的高環(huán)境性能絕緣材料已成當(dāng)務(wù)之急。

制備電磁線所用的絕緣漆中，絕大部分用的是甲酚和二甲苯等有毒溶劑，這些有機(jī)溶劑毒性較大，目前試制開(kāi)發(fā)低毒或無(wú)毒溶劑，溫度的升高而減小，表明在高溫下PI A絕緣性能較差。目前生物可降解聚合物作為高電壓絕緣材料的研究工作還處于探索階段。

聚合物的老化降解和聚合物的穩(wěn)定性有直接關(guān)系。聚合物的老化降解縮短塑料的使用壽命，為防止聚合物老化，以制得高穩(wěn)定性的聚合物材料，目前各國(guó)的科學(xué)家利用聚合物的老化降解行為競(jìng)相開(kāi)發(fā)環(huán)境降解塑料。2008年西門(mén)子能源(SiemensEnergy)為德國(guó)電力公司(Energie Baden—Wfirttemberg，EnBW)開(kāi)發(fā)出采用植物油為絕緣液的變壓器。這種絕緣液體不僅能完全降解，而且與常用礦物油相比易燃性大幅降低。而以前采用的礦物油，雖然具有較高的熱導(dǎo)性能，但是易燃且不易降解。西門(mén)子開(kāi)發(fā)的變壓器，采用了由天然酯類液體構(gòu)成的絕緣液，絕緣液的燃點(diǎn)高并且可完全降解，不會(huì)對(duì)水造成任何污染，因此新型的絕緣液是環(huán)保型材料。

雖然絕緣材料行業(yè)的產(chǎn)量、質(zhì)量逐年提高，環(huán)保型、改進(jìn)型絕緣材料產(chǎn)品層出不窮，但環(huán)保型絕緣材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用仍存在不少問(wèn)題。因此以綠色設(shè)計(jì)概念指導(dǎo)我國(guó)絕緣材料的發(fā)展方向，提高國(guó)產(chǎn)絕緣材料的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)保護(hù)并改善我們的生存環(huán)境，是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。納米改性絕緣材料

利用無(wú)機(jī)納米粒子改性有機(jī)聚合物，已成電氣絕緣領(lǐng)域的一個(gè)非常重要的方向。納米添加物自身具有大的比表面積、大的表面能、量子尺寸效應(yīng)，賦于復(fù)合物優(yōu)異性能，特別是在力學(xué)性能、導(dǎo)熱

在環(huán)氧樹(shù)脂中得到了均勻分散，解決了納米陶瓷顆粒在樹(shù)脂中的沉降問(wèn)題。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究了有機(jī)一無(wú)機(jī)雜化納米顆粒多面體低聚倍半硅氧烷(Polyhedral OligomericSilsesquioxane，Poss)，POSS是將無(wú)機(jī)元素以化學(xué)鍵形式引入有機(jī)基團(tuán)中，形成空間籠型結(jié)構(gòu)基團(tuán)。籠型基團(tuán)的尺寸在納米范圍內(nèi)，無(wú)機(jī)元素在POSS基團(tuán)中的比例較大，將無(wú)機(jī)物的一些特性引入有機(jī)物中，提高了有機(jī)物的耐熱性、耐腐蝕性、耐老化性、耐候性等性能。該課題組利用POSS基團(tuán)改性環(huán)氧樹(shù)脂，提高了環(huán)氧體系的耐熱性，耐熱溫度達(dá)193℃。這種有機(jī)一無(wú)機(jī)雜化方法提供了一個(gè)科研思路，將無(wú)機(jī)元素以鍵合方式引入有機(jī)物中，不但避免了納米粉體團(tuán)聚的問(wèn)題，還可以針對(duì)性的改性有機(jī)物的性能，比如擊穿性能、耐電暈性能、耐電樹(shù)枝老化性能、局放性能、介電常數(shù)和介質(zhì)損耗性能、空間電荷分布性能等。

結(jié)束語(yǔ)

為滿足節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的要求，發(fā)電機(jī)額定容量、額定電壓向更高等級(jí)發(fā)展，對(duì)絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性和可靠性要求更高，因此需要開(kāi)發(fā)高性能絕緣材料，以滿足大型高壓發(fā)電機(jī)絕緣技術(shù)發(fā)展的需要。

(1)國(guó)內(nèi)研制的大型高壓電機(jī)用高導(dǎo)熱云母帶一直沒(méi)有進(jìn)展，主要原因是高導(dǎo)熱填料占了云母粉的份量，使多膠高導(dǎo)熱粉云母帶的擊穿場(chǎng)強(qiáng)和電老化壽命降低。因此高導(dǎo)熱云母帶的發(fā)展方向，一是降

參考文獻(xiàn)

[1] 陳楠．大容量空冷汽輪發(fā)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用． 2009 [2] 李耀星．高壓電機(jī)主絕緣材料的發(fā)展現(xiàn)狀及“十五”規(guī)劃設(shè)想電工材料.2007，516-

第三篇：高電壓名詞解釋

熱游離：由氣體的熱狀態(tài)引起的游離過(guò)程。巴申定律：當(dāng)氣體和電極材料一定時(shí)，氣息的擊穿電壓是氣體的相對(duì)密度和氣隙D乘積的函數(shù)。

3自持放電：不需要外界游離因素，靠電場(chǎng)本身就能維持的放電。非自持放電：靠外界因素才能維持的放電。電暈放電：是極不均勻電場(chǎng)特有的一種自持放電形式.極性效應(yīng)：對(duì)于電極形狀不對(duì)稱的不均勻電場(chǎng)氣隙，如棒—板間隙，棒的極性不同時(shí)，間隙的起暈電壓和擊穿電壓各不相同，這種現(xiàn)象叫做極性效應(yīng)。統(tǒng)計(jì)時(shí)延：從電壓達(dá)到Uo的瞬時(shí)起到間隙中形成第一個(gè)有效電子為止的時(shí)間 8放電時(shí)延：從第一個(gè)有效電子的瞬時(shí)起到間隙完全被擊穿為止的時(shí)間。

9伏秒特性：對(duì)某一沖擊電壓波形，間隙的擊穿電壓和擊穿時(shí)間的關(guān)系為伏秒特性。50%沖擊放電電壓：指多次施加某一波形和峰值一定的沖擊電壓波形時(shí)，間隙被擊穿的概率為50%。

11累計(jì)效應(yīng)：極不均勻電場(chǎng)中，當(dāng)作用在固體介質(zhì)上的電壓為幅值較低或作用時(shí)間較短的沖擊電壓時(shí)，會(huì)在固體介質(zhì)中形成局部或不完全擊穿，這些不完全擊穿施加一次擊穿電壓就向前延伸一步隨著加壓次數(shù)增加介質(zhì)的擊穿電壓也隨之下降。

12耐壓試驗(yàn)：是指在絕緣上施加規(guī)定比工作電壓高得多的試驗(yàn)電壓，直接檢驗(yàn)絕緣的耐受情況。

破壞性試驗(yàn)：耐壓試驗(yàn)因所加的電壓較高，可能是絕緣受到損傷，絕緣存在嚴(yán)重缺陷時(shí)還可能使絕緣發(fā)生擊穿這類試驗(yàn)成為破壞性實(shí)驗(yàn)。

13非破壞性試驗(yàn)：絕緣特性試驗(yàn)因所加的電壓較低，不會(huì)對(duì)絕緣造成損傷，故稱為非破壞性試驗(yàn)。

14吸收比：是指被試品加壓60秒時(shí)的絕緣電阻R與加壓15秒的絕緣電阻R之比。15泄漏電流：被試品加較高直流電壓時(shí)，其上所流過(guò)的電流。

16電容效應(yīng)：因回路電流在漏抗上產(chǎn)生的電壓降落后被試品上的電壓方向相反，從而使被試品上的電壓的大小高于電源電壓的大小。

17地面落雷密度：指每個(gè)雷暴日每平方公里地面上的平均落雷次數(shù)。

18閥式避雷器的滅弧電壓：指保證避雷器能夠在工頻續(xù)流第一次過(guò)零值時(shí)滅弧的條件下，允許加在避雷器上的最高工頻電壓。

19閥式避雷器的保護(hù)比：指避雷器的殘壓與滅弧電壓之比。

氧化鋅避雷器的額定電壓：指避雷器兩端之間允許施加的最大工頻電壓有效值。20感應(yīng)雷過(guò)電壓：是由雷擊線路附近大地，由于電磁感應(yīng)在導(dǎo)線上產(chǎn)生的過(guò)電壓。21直擊雷過(guò)電壓：是指雷直接擊中塔桿，壁雷線或?qū)Ь€引起的過(guò)電壓。

22耐雷水平：雷擊線路時(shí)線路絕緣不發(fā)生閃絡(luò)的最大電流幅值。

23雷可以擊跳閘率：被用作一個(gè)綜合指標(biāo)來(lái)衡量輸電線路的防雷性能。

24建弧率：在線路沖擊閃絡(luò)的總次數(shù)中，可能轉(zhuǎn)為穩(wěn)定工頻電弧的比例。

25操作過(guò)電壓：所指的操作并非下移的開(kāi)關(guān)倒閘操作，應(yīng)理解為電網(wǎng)參數(shù)的突變，它可以因倒閘操作，也可以因故障而引起。

26內(nèi)過(guò)電壓倍數(shù)：它的父值大小與電網(wǎng)額定電壓大致有一定比例關(guān)系，通常以系統(tǒng)的最高運(yùn)行相電壓幅值U為基準(zhǔn)來(lái)計(jì)算過(guò)電壓幅值的倍數(shù)K

27消弧線圈的補(bǔ)償度：電感電流補(bǔ)償電容電流的百分?jǐn)?shù)稱為消弧線圈的補(bǔ)償度。

第四篇：高電壓復(fù)習(xí)題

一、填空題；

1．在極不均勻電場(chǎng)中，間隙完全被擊穿之前，電極附近會(huì)發(fā)生（1），產(chǎn)生暗藍(lán)色的暈光。2．沖擊電壓分為（2）和（3）。

3．固體電介質(zhì)的擊穿有（4）、（5）和（6）等形式。

4．某110KV電氣設(shè)備從平原地區(qū)移至高原地區(qū)，其工頻耐壓水平將（7）。5．在線路防雷設(shè)計(jì)時(shí)，110KV輸電線路的保護(hù)角一般取（8）。6．（9）是指一年中有雷暴的天數(shù)。

7．電壓直角波經(jīng)過(guò)串聯(lián)電容后，波形將發(fā)生變化，變成（10）波。

8．電介質(zhì)的極化：在外電場(chǎng)的作用下，電介質(zhì)中的正、負(fù)電荷將沿著電場(chǎng)方向作（11）的位移或者轉(zhuǎn)向，從而形成（12）的現(xiàn)象。9.吸收現(xiàn)象：（13）電壓U加在固體電介質(zhì)時(shí)，通過(guò)電介質(zhì)中的（14）將隨著時(shí)間而（15），最終達(dá)到某一穩(wěn)定值的現(xiàn)象。

10.伏秒特性：工程上用氣隙擊穿期間出現(xiàn)的沖擊電壓的（16）和放電時(shí)間的關(guān)系來(lái)表征氣隙在沖擊電壓下的（17），稱為伏秒特性。

11.電暈放電取決于電極外氣體空間的（18）。

二、選擇題；

1．解釋電壓較高、距離較長(zhǎng)的間隙中的氣體放電過(guò)程可用（）。A．湯遜理論 B．流注理論 C．巴申定律 D．小橋理論

2．若固體電介質(zhì)被擊穿的時(shí)間很短、又無(wú)明顯的溫升，可判斷是（）。A．電化學(xué)擊穿 B．熱擊穿 C．電擊穿 D．各類擊穿都有 3．下列試驗(yàn)中，屬于破壞性試驗(yàn)的是（）。

A．絕緣電阻試驗(yàn) B．沖擊耐壓試驗(yàn) C．直流耐壓試驗(yàn) D．局部放電試驗(yàn) 4．輸電線路的波阻抗的大小與線路的長(zhǎng)度（）。A．成正比 B．成反比 C．無(wú)關(guān) D．不確定 5．下列不屬于輸電線路防雷措施的是（）。

A．架設(shè)避雷線 B．架設(shè)耦合地線 C．加設(shè)浪涌吸收器 D．裝設(shè)自動(dòng)重合閘

三、判斷題

1．固體電介質(zhì)的擊穿方式：電擊穿、熱擊穿、電化學(xué)擊穿。2．分電離性老化、電導(dǎo)性老化、電解性老化稱為熱老化。3．主放電階段的特點(diǎn)：主放電存在的時(shí)間極長(zhǎng)；電流極大。4．接地電阻主要是指接地體與設(shè)備電位之間的土壤的電阻。5．電介質(zhì)的損耗是電導(dǎo)損耗和極化損耗的總稱。

三、名詞解釋

1、自持放電和非自持放電

答：必須借助外力因素才能維持的放電稱為非自持放電

不需其他任何加外電離因素而僅由電場(chǎng)的作用就能自行維持的放電稱為自持放電。

2、介質(zhì)損失角正切 答：電流與電壓的夾角 是功率因數(shù)角，令功率因數(shù)角的余角為δ，顯然是中的有功分量，其越大，說(shuō)明介質(zhì)損耗越大，因此δ角的大小可以反映介質(zhì)損耗的大小。于是把δ角定義為介質(zhì)損耗角。

3、吸收比和極化指數(shù)

答：加壓60秒的絕緣電阻與加壓15秒的絕緣電阻的比值為吸收比。加壓10分鐘的絕緣電阻與加壓1分鐘的絕緣電阻的比值為極化指數(shù)。

4、反擊和繞擊 答：雷擊線路桿塔頂部時(shí)，由于塔頂電位與導(dǎo)線電位相差很大，可能引起絕緣子串的閃絡(luò)，即發(fā)生反擊。

雷電繞過(guò)避雷線擊于導(dǎo)線，直接在導(dǎo)線上引起過(guò)電壓，稱為繞擊。

5、保護(hù)角

答：保護(hù)角是指避雷線與所保護(hù)的外側(cè)導(dǎo)線之間的連線與經(jīng)過(guò)避雷線的鉛垂線之間的夾角。6．沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的工頻電弧的概率，稱為建弧率。7．局部放電是怎樣產(chǎn)生的？ 答：雜質(zhì)存在導(dǎo)致電場(chǎng)分布不均勻，電壓U達(dá)到一定值時(shí)，會(huì)首先在氣泡或雜質(zhì)中產(chǎn)生放電，既局部放電。

8．局部放電的檢測(cè)方法：

①直接用局部放電檢測(cè)儀進(jìn)行測(cè)量，用專用的無(wú)暈電源設(shè)備。

②油色譜分析：主要是檢測(cè)絕緣油中乙炔氣體的含量。

9.絕緣材料：即在高電壓工程中所用的各種電介質(zhì)，又稱絕緣介質(zhì)。

10.電介質(zhì)的極化：在外電場(chǎng)的作用下，電介質(zhì)中的正、負(fù)電荷將沿著電場(chǎng)方向作有限的位移或者轉(zhuǎn)向，從而形成電矩的現(xiàn)象。

11.吸收現(xiàn)象：直流電壓U加在固體電介質(zhì)時(shí)，通過(guò)電介質(zhì)中的電流將隨著時(shí)間而衰減，最終達(dá)到某一穩(wěn)定值的現(xiàn)象。

12.過(guò)電壓：超過(guò)設(shè)備最高運(yùn)行電壓而對(duì)絕緣有危害的電壓升高。分為雷電過(guò)電壓和內(nèi)部過(guò)電壓。

13.雷電放電三階段：(1)先導(dǎo)放電階段(2)主放電階段(3)余光放電階段。

四、簡(jiǎn)答：

1、簡(jiǎn)述湯遜理論和流注理論的異同點(diǎn)，并說(shuō)明各自的適用范圍。答：湯遜理論和流注理論都是解釋均勻電場(chǎng)的氣體放電理論。

前者適用于均勻電場(chǎng)、低氣壓、短間隙的條件下；后者適用于均勻電場(chǎng)、高氣壓、長(zhǎng)間隙的條件下。

不同點(diǎn)：

（1）放電外形 流注放電是具有通道形式的。根據(jù)湯遜理論，氣體放電應(yīng)在整個(gè)間隙中均勻連續(xù)地發(fā)展。

（2）放電時(shí)間 根據(jù)流注理論，二次電子崩的起始電子由光電離形成，而光子的速度遠(yuǎn)比電子的大，二次電子崩又是在加強(qiáng)了的電場(chǎng)中，所以流注發(fā)展更迅速，擊穿時(shí)間比由湯遜理論推算的小得多。

（3）陰極材料的影響 根據(jù)流注理論，大氣條件下氣體放電的發(fā)展不是依靠正離子使陰極表面電離形成的二次電子維持的，而是靠空間光電離產(chǎn)生電子維持的，故陰極材料對(duì)氣體擊穿電壓沒(méi)有影響。根據(jù)湯遜理論，陰極材料的性質(zhì)在擊穿過(guò)程中應(yīng)起一定作用。實(shí)驗(yàn)表明，低氣壓下陰極材料對(duì)擊穿電壓有一定影響。

2、試解釋沿面閃絡(luò)電壓明顯低于純空氣間隙的擊穿電壓的原因。

答：當(dāng)兩電極間的電壓逐漸升高時(shí)，放電總是發(fā)生在沿固體介質(zhì)的表面上，此時(shí)的沿面閃絡(luò)電壓已比純空氣間隙的擊穿電壓低很多，其原因是原先的均勻電場(chǎng)發(fā)生了畸變。產(chǎn)生這種情況的原因有：

（1）固體介質(zhì)表面不是絕對(duì)光滑，存在一定的粗糙程度，這使得表面電場(chǎng)分布發(fā)生畸變。（2）固體介質(zhì)表面電阻不可能完全均勻，各處表面電阻不相同。（3）固體介質(zhì)與空氣有接觸的情況。（4）固體介質(zhì)與電極有接觸的狀況。

3、固體電介質(zhì)的電擊穿和熱擊穿有什么區(qū)別？ 答：固體電介質(zhì)的電擊穿過(guò)程與氣體放電中的湯遜理論及液體的電擊穿理論相似，是以考慮在固體電介質(zhì)中發(fā)生碰撞電離為基礎(chǔ)的，不考慮由邊緣效應(yīng)、介質(zhì)劣化等原因引起的擊穿。電擊穿的特點(diǎn)是：電壓作用時(shí)間短，擊穿電壓高，擊穿電壓與環(huán)境溫度無(wú)關(guān)，與電場(chǎng)均勻程度有密切關(guān)系，與電壓作用時(shí)間關(guān)系很小。

電介質(zhì)的熱擊穿是由介質(zhì)內(nèi)部的熱不平衡過(guò)程所造成的。熱擊穿的特點(diǎn)是：擊穿電壓隨環(huán)境溫度的升高按指數(shù)規(guī)律降低；擊穿電壓與散熱條件有關(guān)，如介質(zhì)厚度大，則散熱困難，因此擊穿電壓并不隨介質(zhì)厚度成正比增加；當(dāng)電壓頻率增大時(shí)，擊穿電壓將下降；擊穿電壓與電壓作用時(shí)間有關(guān)。

4、在測(cè)試電氣設(shè)備的介質(zhì)損失角正切值時(shí)什么時(shí)候用正接線，什么時(shí)候用反接線；正接線和反接線各有什么特點(diǎn)？ 答：使用西林電橋的正接線時(shí)，高壓西林電橋的高壓橋臂的阻抗比對(duì)應(yīng)的低壓臂阻抗大得多，所以電橋上施加的電壓絕大部分都降落在高壓橋臂上，只要把試品和標(biāo)準(zhǔn)電容器放在高壓保護(hù)區(qū)，用屏蔽線從其低壓端連接到低壓橋臂上，則在低壓橋臂上調(diào)節(jié)R3和C4就很安全，而且測(cè)量準(zhǔn)確度較高。但這種方法要求被試品高低壓端均對(duì)地 絕緣。

使用反接線時(shí)，即將R3和C4接在高壓端，由于R3和C4處于高電位。橋體位于高壓側(cè)，抗干擾能力和準(zhǔn)確度都不如正接線。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)通常采用反接線試驗(yàn)方法。5．試解釋沿面閃絡(luò)電壓明顯低于純空氣間隙的擊穿電壓的原因。

答：當(dāng)兩電極間的電壓逐漸升高時(shí)，放電總是發(fā)生在沿固體介質(zhì)的表面上，此時(shí)的沿面閃絡(luò)電壓已比純空氣間隙的擊穿電壓低很多，其原因是原先的均勻電場(chǎng)發(fā)生了畸變。產(chǎn)生這種情況的原因有：

（1）固體介質(zhì)表面不是絕對(duì)光滑，存在一定的粗糙程度，這使得表面電場(chǎng)分布發(fā)生畸變。（2）固體介質(zhì)表面電阻不可能完全均勻，各處表面電阻不相同。（3）固體介質(zhì)與空氣有接觸的情況。（4）固體介質(zhì)與電極有接觸的狀況。

6.測(cè)試電容量較大的被試品的絕緣電阻時(shí)如何防止被試品反放電燒壞兆歐表？為什么要對(duì)被試品充分放電？ 答：測(cè)試電容量較大的被試品的絕緣電阻時(shí)一定要在停止搖動(dòng)兆歐表之前，先解開(kāi)被試品的接線。

電容量較大的被試品在測(cè)完接地電阻時(shí)，根據(jù)電容充放電的原理，往往會(huì)帶上大量的電荷，所以必須對(duì)其充分放電。

7．輸電線路的防雷措施：(1)架設(shè)避雷線(2)降低桿塔接地電阻(3)架設(shè)耦合地線(4)采用中性點(diǎn)非有效接地方式(5)加強(qiáng)線路絕緣(6)采用不平衡絕緣方式(7)架設(shè)自動(dòng)重合閘(8)采用線路用避雷器。

8.架設(shè)避雷器的作用：其主要作用是防止雷直擊導(dǎo)線；同時(shí)在雷擊塔頂時(shí)起分流作用，可以減小塔頂電位；對(duì)導(dǎo)線有耦合作用，可以降低絕緣子串上的電壓；對(duì)導(dǎo)線有屏蔽作用，可以降低導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓。

9.氧化鋅避雷器的優(yōu)點(diǎn)：(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并具有優(yōu)異的保護(hù)特性。(2)耐重復(fù)動(dòng)作能力強(qiáng)。(3)通流容量大。(4)造價(jià)較低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著。

10.防止絕緣子污穢閃絡(luò)的措施：(1)采用適當(dāng)?shù)呐离姳染唷?2)選用新型的合成絕緣子。(3)定期對(duì)絕緣子進(jìn)行清掃，或采取帶電水清洗的方法。(4)在絕緣子表面涂憎水性的防污涂料，使絕緣子表面不易形成連續(xù)的水膜。(5)采用半導(dǎo)體釉絕緣子。(6)加強(qiáng)絕緣或使用大爬電距離的所謂的防污絕緣子。

四、綜合題

1、直流電源合閘于空載線路的波過(guò)程。如圖8－9所示，線路長(zhǎng)度為l，t＝0時(shí)合閘于電壓為U0的直流電源，求線路末端B點(diǎn)電壓隨時(shí)間的變化。

解 合閘后，從t＝0開(kāi)始，電源電壓U0自線路首端A點(diǎn)向線路末端B點(diǎn)傳播，傳播速度為，自A點(diǎn)傳播到B點(diǎn)的時(shí)間設(shè)為t，設(shè)線路波阻抗為Z。

（1）當(dāng)0< t < t 時(shí)，線路上只有前行的電壓波和前行的電流波。（2）當(dāng)t ＝t 時(shí)，波到達(dá)開(kāi)路的末端B點(diǎn)，電壓波和電流波分別發(fā)生正全反射和負(fù)全反射，形成反行的電壓波和電流波。此反射波將于t ＝2t 時(shí)到達(dá)A點(diǎn)。9（3）當(dāng)t ≤ t <2t 時(shí)，線路上各點(diǎn)電壓由u1q 和u1 f 疊加而成，電流由i1q 和i1f 疊加而成。（4）當(dāng)t ＝2t 時(shí)，反行波u1 f 到達(dá)線路的首端A點(diǎn)，迫使A點(diǎn)的電壓上升為2U0。但由電源邊界條件所決定的A點(diǎn)電壓又必須為U0。因此反行波u1 f 到達(dá)A點(diǎn)的結(jié)果是使電源發(fā)出另一個(gè)幅值為一U0的前行波電壓來(lái)保持A點(diǎn)的電壓為U0，即在t ＝2t 之后，有一新的前行電壓波自A點(diǎn)向B點(diǎn)行進(jìn)，同時(shí)產(chǎn)生新的前行電流波。

（5）在2t≤ t <3t 時(shí)，線路上各點(diǎn)的電壓由u1q、u1 f 和u2q 疊加而成，線路上各點(diǎn)的電流由i1q、i1f 和i2q 疊加而成。

（6）當(dāng)t ＝3t 時(shí)，新的前行波到達(dá)B點(diǎn)，電壓波和電流波分別發(fā)生正全反射和負(fù)全反射，形成新的反行電壓波和電流波。此反射波將于t ＝4t 時(shí)到達(dá)A點(diǎn)。當(dāng)3t ≤ t <4t 時(shí)，線路上各點(diǎn)電壓由u1q、u1f、u2q 和u2f 疊加而成，電流由i1q、i1f、i2q和i2f 疊加而成。

（7）當(dāng)t ＝4t 時(shí)，反行波u2f 到達(dá)線路的首端A點(diǎn)，迫使A點(diǎn)的電壓下降為0。但由電源邊界條件所決定的A點(diǎn)電壓又必須為U0。因此反行波u2f 到達(dá)A點(diǎn)的結(jié)果是使電源發(fā)出另一個(gè)幅值為U0的前行波電壓來(lái)保持A點(diǎn)的電壓為U0，從而開(kāi)始重復(fù)圖8－9（a）所示的新的波過(guò)程。空載線路末端波形

如此反復(fù)往返傳播，根據(jù)所有前行反行波疊加的結(jié)果，可以得到如圖8－10所示線路末端B點(diǎn)電壓的電壓隨時(shí)間變化的曲線。2安裝避雷針(線)的注意事項(xiàng)：

答案一：在發(fā)電廠和變電站的建筑物及露天配電裝置中，必須加裝多跟避雷針(線)，并可靠接地，以防止直擊雷的危害。同時(shí)要注意，雷擊避雷針(線)時(shí)，高達(dá)上百千安的雷電流流經(jīng)接地線引下線，會(huì)在接地電阻Ri和避雷針鐵塔本身的電感上產(chǎn)生壓降，所以被保護(hù)物不能與避雷針靠的太近，以免發(fā)生反擊現(xiàn)象。

答案二：(1)獨(dú)立避雷針應(yīng)距道路3m以上，否則應(yīng)鋪碎石或?yàn)r青路面，以保證人身不受跨步電壓的危害。(2)嚴(yán)禁將架空照明線、電話線、廣播線及天線等裝在避雷針上或其構(gòu)架上。(3)發(fā)電廠主廠房上一般不裝設(shè)避雷針，以免發(fā)生感應(yīng)或反擊，使繼電保護(hù)誤動(dòng)作或者造成絕緣損壞。(4)列車電站的電氣設(shè)備裝在金屬車廂內(nèi)，受到車廂一定程度的屏蔽作用，但因發(fā)電機(jī)的絕緣較弱，雷擊車廂時(shí)可能發(fā)生反擊事故。(5)110KV及以上的配電裝置，可以將線路的避雷線引導(dǎo)出線門(mén)型構(gòu)架上，但土壤電阻率大于1000Ω·m的地區(qū)，應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。

3.某油罐直徑為10m，高10米，現(xiàn)采用單根避雷針進(jìn)行保護(hù)，避雷針距離油罐壁為5m，請(qǐng)問(wèn)避雷針的高度應(yīng)是多少？

解：根據(jù)題意可知：hx=10m, rx=10+5=15 m , 求h=? 當(dāng)hx≥h 時(shí)，有 rx=（h-hx）p 15=(h-10)×1 解得： h=25m 因?yàn)閔=25m時(shí)不滿足hx≥h，所以應(yīng)按hx＜h算 rx=(1.5h-2hx)p 15=(1.5h-2hx)×1 解得：h=23.3m 所以避雷針的高度至少應(yīng)是23.3m.。

第五篇：高電壓教案

1、小橋理論：工程用液體電介質(zhì)中含有氣體、水分和聚合物等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的介電常數(shù)和電導(dǎo)與油本身的響應(yīng)參數(shù)不相同，這就必然會(huì)在這些雜質(zhì)附近造成局部強(qiáng)電場(chǎng)。在電場(chǎng)力的作用下，這些雜質(zhì)很容易沿電場(chǎng)方向極化定向，并排列稱雜質(zhì)小橋，如果雜質(zhì)小橋貫穿于兩電極之間，由于組成小橋的纖維及水分的電導(dǎo)較大，發(fā)熱增加，促使水分汽化，形成氣泡小橋連通兩級(jí)，導(dǎo)致油的擊穿。即使雜質(zhì)小橋尚未貫通兩級(jí)，但在各段雜質(zhì)小橋的端頭，其電場(chǎng)強(qiáng)度也會(huì)增大很多，使該處的油發(fā)生電離而分解出氣體，使小橋中氣泡增多，促使電離過(guò)程增強(qiáng)，最終也將出現(xiàn)氣泡小橋連通兩級(jí)而使油擊穿。由于這種擊穿依賴于小橋的形成，所以也稱此為解釋變壓器油熱擊穿的所謂小橋理論。

2、采用極間障：在油間隙中也可以設(shè)置極間障來(lái)提高油隙的擊穿電壓。用電工厚紙板或膠布層壓板做成，形狀可以使平板或圓通，厚度通常為2~7mm。作用：阻隔雜質(zhì)小橋的形成；在不均勻電場(chǎng)中利用極間障一側(cè)所聚集的均勻分布的空間電荷使極間障另一側(cè)油隙中的電場(chǎng)變得比較均勻，從而提高油隙的擊穿電壓。

2、提高氣隙擊穿電壓的方法：改善電場(chǎng)分布；采用絕緣屏障；采用高氣壓；采用高抗電強(qiáng)度的氣體；采用高真空。在氣隙中放置形狀適當(dāng)、位置合適、能有效阻攔帶電粒子運(yùn)動(dòng)的絕緣屏障能有效地提高氣隙的擊穿電壓。在棒板間隙中放置一塊與電場(chǎng)力線相垂直的薄片固體絕緣屏障，則棒極附近由電暈放電產(chǎn)生的與棒極同號(hào)的空間電荷在向板極方向運(yùn)動(dòng)中即被屏障所阻攔而聚集其上，并由于同性電荷之間的相斥力使其比較均勻地分布在屏障上，這些空間電荷削弱了棒極與屏障間的電場(chǎng)，提高了其抗電強(qiáng)度，這時(shí)雖然屏障與板極之間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大了，但其間的電場(chǎng)已變得接近于兩平行板間的均勻電場(chǎng)，因此提高了其抗電強(qiáng)度，使整個(gè)氣隙的擊穿電壓得到提高。帶有絕緣屏障的氣隙的擊穿電壓與屏障的位置有很大關(guān)系。屏障與棒極距離等于氣隙距離的1/5-1/6時(shí)擊穿電壓提高得最多。當(dāng)棒極為正時(shí)可達(dá)無(wú)屏障時(shí)的2~3倍，但棒極為負(fù)時(shí)只能略微提高氣隙的擊穿電壓，而且棒極為負(fù)時(shí)屏障遠(yuǎn)離棒極，擊穿電壓反而會(huì)比無(wú)屏障時(shí)還要低。由于聚集在屏障上的負(fù)離子一方面使部分電場(chǎng)變得均勻，聚集狀態(tài)的負(fù)離子形成的空間電荷又有加強(qiáng)與板極間電場(chǎng)的作用，而當(dāng)屏障離棒極較遠(yuǎn)時(shí)，后一種作用占優(yōu)勢(shì)的緣故。屏障在均勻或稍不均勻電場(chǎng)的場(chǎng)合就難以發(fā)揮作用了。

3、正極性負(fù)極性：極不均勻電場(chǎng)中的放電存在著明顯的極性效應(yīng)。當(dāng)棒極為正極性時(shí)，在電場(chǎng)強(qiáng)度最大的棒極附近首先形成電子崩，電子崩的電子迅速進(jìn)入棒極，留下來(lái)的正空間電荷則削弱棒極附近的電場(chǎng)，從而使電暈起始電壓有所提高，然而正空間電荷卻加強(qiáng)了正離子外部空間的電場(chǎng)，當(dāng)電壓進(jìn)一步提高，隨著電暈放電區(qū)域的擴(kuò)展，強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)亦將逐漸向板極方向推進(jìn)，與板極之間的電場(chǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)，一些電子崩形成流注，并向間隙深處迅速發(fā)展。因此，棒板間隙的正極性擊穿電壓較低，而其電暈起始電壓相對(duì)較高。

當(dāng)棒極為負(fù)極性時(shí)，這是電子崩將由棒極表面出發(fā)向外發(fā)展，電子崩中電子向板極運(yùn)動(dòng)，直流在棒極附近的爭(zhēng)空間電荷雖然加強(qiáng)了棒極表面附近的電場(chǎng)，但卻削弱了外面空間朝向板極方向的電場(chǎng)，使電暈區(qū)不易向外擴(kuò)展，放電發(fā)展比較困難，因此棒板間隙的擊穿電壓較高。然而，由于正空間電荷加強(qiáng)了棒極表面附近的電場(chǎng)，所以棒板間隙的電暈起始電壓相對(duì)較低。4、11-6公式解釋：取變壓器的沖擊耐壓強(qiáng)度為Uj，可求出避雷器與變壓器的最大允許電氣距離，即避雷器的保護(hù)距離lm為L(zhǎng)m=Uj-U5/2a’ a’=a/v, a’是電壓沿導(dǎo)線升高的空間陡度。作用在變壓器上的電壓為入射電壓與反射電壓之和，即uT(t)=2at，其陡度為2a。變壓器上的最大電壓將比避雷器的放電電壓高出一個(gè)ΔU=2al/v。避雷器至變壓器的最大允許電氣距離lm決定于來(lái)波陡度a’，同時(shí)也與避雷器的殘壓U5有關(guān)，如果流經(jīng)避雷器的雷電流過(guò)大，則殘壓過(guò)高，將對(duì)電氣設(shè)備造成危害，因此，變電站的防雷要求限制侵入波的陡度a’，同時(shí)還必須限制流進(jìn)避雷器的雷電流幅值。第一章 電介質(zhì)的基本電氣特性

1、絕緣材料：即在高電壓工程中所用的各種電介質(zhì)，又稱絕緣介質(zhì)。絕緣的作用：是將不同電位的導(dǎo)體以及導(dǎo)體與地之間分隔開(kāi)來(lái)，從而保持各自的電位。

2、電介質(zhì)的基本電氣特性：極化特性，電導(dǎo)特性，損耗特性，擊穿特性。它們的基本參數(shù)分別是相對(duì)介電常數(shù)ε，電導(dǎo)率γ，介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ，擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度Eb。

3、電介質(zhì)的極化：在外電場(chǎng)的作用下，電介質(zhì)中的正、負(fù)電荷將沿著電場(chǎng)方向作有限的位移或者轉(zhuǎn)向，從而形成電矩的現(xiàn)象。

4、極化的基本形式：電子式極化，離子式極化，偶極子式極化，空間電荷極化，夾層極化。

5、吸收現(xiàn)象：直流電壓U加在固體電介質(zhì)時(shí)，通過(guò)電介質(zhì)中的電流將隨著時(shí)間而衰減，最終達(dá)到某一穩(wěn)定值的現(xiàn)象。

6、電介質(zhì)的電導(dǎo)是離子式電導(dǎo)，其電導(dǎo)隨著溫度的上升而上升；金屬的電導(dǎo)是電子式電導(dǎo)，其電導(dǎo)隨著溫度的上升而下降。

7、電介質(zhì)的電導(dǎo)在工程實(shí)際中的意義：(1)在絕緣預(yù)防性試驗(yàn)中，通過(guò)測(cè)量絕緣電阻和泄露電流來(lái)反映絕緣的電導(dǎo)特性，以判斷絕緣是否受潮或存在其他劣化現(xiàn)象。(2)對(duì)于串聯(lián)的多層電介質(zhì)的絕緣結(jié)構(gòu)，在直流電壓下的穩(wěn)態(tài)電壓分布與各層介質(zhì)的電導(dǎo)成反比。(3)表面電阻對(duì)絕緣電阻的影響使人們注意到如何合理地利用表面電阻。

8、電介質(zhì)的損耗：分電導(dǎo)損耗和極化損耗。極性液體介質(zhì)tgδ隨溫度和頻率變化的曲線就從這兩個(gè)損耗上說(shuō)。總趨勢(shì)：先增大，后減小，最后再增大。其中電導(dǎo)損耗一直增大，極化損耗先增大，最后一直減小。

5、10-11的公式解釋：I是雷電流幅值；Ri是桿塔沖擊接地電阻；Lt是桿塔電感；B為分流系數(shù)；hg和hc為避雷器和導(dǎo)線懸掛的平均高度；U50%為線路絕緣的沖擊耐壓；k0為避雷線與導(dǎo)線間幾何耦合系數(shù)。

雷擊塔頂時(shí)，雷電流除經(jīng)桿塔入地外，還有一部分電流經(jīng)過(guò)避雷線由相鄰桿塔入地。經(jīng)桿塔入地的電流it與總雷電流i的比值稱為分流系數(shù)B<1.設(shè)雷電流波前為斜角波，I/2.6即為波前的陡度。Utop=BI(Ri+Lt/2.6)。當(dāng)塔頂電位為utop時(shí)，由于避雷線與塔頂相連，避雷器上電位也為utop。由于避雷線與導(dǎo)線間的耦合作用，導(dǎo)線上具有電位kutop。導(dǎo)線上還有感應(yīng)過(guò)電壓-ahc(1-hg/hc*k0)，其極性與雷電流相反。導(dǎo)線電位uc=kutop-ahc（1-hg/hc*k0）。導(dǎo)線上還有工作電壓，但由于220kv以下線路，其值所占的比重不大，不考慮工作電壓。所以橫擔(dān)電位Ua與導(dǎo)線電位Uc之差即為線路絕緣所承受的過(guò)電壓幅值Uli。當(dāng)線路絕緣上的電位差Uli大于或等于線路絕緣的沖擊耐壓U50%時(shí)，將發(fā)生絕緣子串的閃絡(luò)。耐雷水平I1為

6、輸電線路防雷有哪些基本措施：

1、架設(shè)避雷線.其主要作用是防止雷直擊于導(dǎo)線,在雷擊塔頂時(shí)起分流作用,可以減小塔頂電位,對(duì)導(dǎo)線有耦合作用,可以降低絕緣子串上的電壓,對(duì)導(dǎo)線有屏蔽作用,可以降低導(dǎo)線上感應(yīng)過(guò)電壓②降低桿塔接地電阻.降低桿塔接地電阻是提高線路耐雷水平、降低雷擊跳閘率的最經(jīng)濟(jì)而有效的措施③架設(shè)耦合地線。作用是連同避雷線一起來(lái)增大它們與導(dǎo)線間的耦合系數(shù)，增大桿塔向兩側(cè)的分流作用，使雷擊桿塔時(shí)絕緣承受的過(guò)電壓顯著減小，從而提高線路的耐雷水平和降低雷擊跳閘率④采用中性點(diǎn)非有效接地方式。這樣可以使雷擊引起的大多數(shù)單相接地故障自動(dòng)消除，不造成雷擊跳閘⑤加強(qiáng)線路絕緣。為了降低跳閘率，可采用在特高桿塔上增加絕緣子的片數(shù)。⑥采用不平衡絕緣方式。為了降低雷擊時(shí)雙回路同時(shí)跳閘的概率，采用通常的防雷措施無(wú)法滿足要求時(shí)，使雙回路的絕緣子片數(shù)有差異，雷擊時(shí)，片數(shù)少的回路先閃絡(luò)，閃絡(luò)后的導(dǎo)線相當(dāng)于耦合地線，增加了對(duì)另一回路導(dǎo)線的耦合作用，其耐雷水平提高，不致閃絡(luò)，保證線路繼續(xù)供電⑦裝設(shè)自動(dòng)重合閘。由于線路絕緣具有自恢復(fù)性能，安裝自動(dòng)重合閘裝置對(duì)降低線路的雷擊事故率有較好的效果⑧采用線路用避雷器。安裝線路用避雷線后，當(dāng)串聯(lián)間隙放電后，由于非線性電阻的限流作用，通常能在四分之一周期內(nèi)把工頻電弧切斷，斷路器不必動(dòng)作，因此可以減少雷擊跳閘率。

第二章 氣體放電的基本理論

1、氣體中帶電粒子產(chǎn)生和消失的形式：碰撞電離，光電離，熱電離，表面電離。

2、氣體去電離的基本形式：(1)帶電粒子向電極定向運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入電極形成回路電流，從而減少了氣體中的帶電離子。(2)帶電粒子的擴(kuò)散。(3)帶電粒子的復(fù)合。(4)吸附效應(yīng)。將吸附效應(yīng)也看做是一種去電離的因素是因?yàn)椋何叫?yīng)能有效地減少氣體中的自由電子數(shù)目，從而對(duì)碰撞電離中最活躍的電子起到強(qiáng)烈的束縛作用，大大抑制了電離因素的發(fā)展。

3、湯遜放電實(shí)驗(yàn)的過(guò)程：(1)線性段oa(2)飽和段ab(3)電離段bc(4)自持放電段c點(diǎn)以后。

4、電子崩：指電子在電場(chǎng)作用下從陰極奔向陽(yáng)極的過(guò)程中與中性分子碰撞發(fā)生電離，電離的結(jié)果產(chǎn)生出新的電子，新生電子又與初始電子一起繼續(xù)參加碰撞電離，從而使氣體中的電子數(shù)目由1變2，又由2變4急劇增加，這種迅猛的發(fā)展的碰撞電離過(guò)程猶如高山上發(fā)生的雪崩，因此被形象的稱之為電子崩。

5、自持放電條件：γ（-1）≥1；巴申定律：Ub=f(pd)，假設(shè)d或者p任意一個(gè)不變，改變另外一個(gè)因素p或者d，都會(huì)導(dǎo)致氣隙的擊穿電壓Ub增大。

6、流注理論與湯遜理論的不同：流注理論認(rèn)為電子的碰撞電離和空間光電離是形成自持放電的主要因素，并特別強(qiáng)調(diào)空間電荷對(duì)電場(chǎng)的畸變作用；而湯遜理論則沒(méi)有考慮放電本身所引發(fā)的空間光電離對(duì)放e?d電過(guò)程的重要作用。

7、形成流注放電的條件：初始電子崩頭部的空間電荷數(shù)量必須達(dá)到某一臨界值，才能使電場(chǎng)得到足夠的畸變和加強(qiáng)，并造成足夠的空間光電離，一般認(rèn)為當(dāng)ad≈20即可滿足條件。

8、極不均勻電場(chǎng)中氣隙放電的重要特征：電場(chǎng)越不均勻，其電暈起始電壓越低，擊穿電壓也越低。不均勻電場(chǎng)氣隙的電暈起始電壓低于其擊穿電壓。

9、極不均勻電場(chǎng)中氣隙的極性效應(yīng)：(1)正極性：電暈起始電壓相對(duì)較高，擊穿電壓較低。(2)電暈起始電壓相對(duì)較低，擊穿電壓較高。