发布时间 : 星期日 文章自学考试《高电压技术》习题答案更新完毕开始阅读e1e85ddea517866fb84ae45c3b3567ec112ddc21
1—9 影响气体间隙击穿电压的因素主要有二个：
1. 间隙中电场的均匀程度 间隙距离相同时，电场越均匀，击穿电压越高。
2. 大气条件 气压、温度、湿度不同时，同一气体间隙击穿电压也不同。气压和温度变化引起气体相对密度变化，而气体相对密度变化使得间隙击穿电压变化。气压增大或温度降低使气体相对密度变大，自由电子容易与中性原子（分子）发生碰撞，但不容易引起碰撞游离（因碰撞前自由行程短，动能积聚不够），所以击穿电压提高。湿度改变，则改变了水蒸气分子吸附气体中自由电子的程度，自由电子数目的改变使电子碰撞游离程度改变而使间隙击穿电压改变。湿度增大，水蒸气分子吸附能力增强，自由电子数减少，电子碰撞游离程度消弱，间隙击穿电压提高。由于这种吸附自由电子需一定时间而均匀电场放电过程又很快，因此湿度对均匀电场气体间隙的击穿电压影响很小。海拔高度对气体间隙击穿电压的影响实际上也是通过气体相对密度来影响的。
提高气体间隙击穿电压主要从两个方面考虑：
1.改善电场分布，使电场变得均匀。具体措施有改变电极形状和采用电极屏障。要注意的是：负棒—正板气体间隙极间加屏障后不一定都能提高击穿电压，这要看屏障的位置。
2.消弱游离过程 气体击穿的根本原因是发生了游离，若采取措施消弱这种游离过程当然击穿电压就提高了。具体措施是采用三“高”；高气压，高真空，高绝缘强度的气体（如SF6气体）。
1—10 沿面闪络是指沿面放电已贯通两电极。电极放入固体介质后的沿面闪络电压要比相同电极空气间隙的击穿电压低，这是因为沿固体介质表面的电场与空气间隙间电场相比已经发生了畸变，这种畸变使固体介质表面的电场更为不均匀。而造成沿面电场畸变的原因主要有：
1.固体介质与电极间气隙中放电产生的正负电荷聚集在沿面靠电极的两端。
2.固体介质表面由于潮气形成很薄的水膜，水膜中正负离子积聚在沿面靠电极的两端。
3.由于固体介质表面电压分布不均匀，在表面电场强度大的区域中出现电晕放电。
4.固体介质表面的不平整造成沿面电场畸变。
1—11 套管表面的电场强度与表面斜交，表面的电场强度可分解成与表面垂直的分量和与表面平行的分量,垂直分量比平行分量大许多。正由于表面电场的垂直分量较平行分量强，所以其放电过程具有不同的特点：
1.首先在套管的法兰边缘处发生电晕放电，随电压升高而变成线状火花放电。
2.随着电压进一步提高到某一数值，出现明亮的树枝状火花放电，这种火花放电位置不固定，此起彼伏，这种放电称为滑闪放电。滑闪放电是强垂直分量电场型沿面放电所特有的，它具有热游离的性质。出现滑闪现象时，放电仍未达到沿面闪络。
3.电压升高至沿面闪络电压，滑闪电压发展成侧面闪络。
要提高套管沿面闪络电压，可以从以下两个方面来考虑：
1.增大沿面闪络距离。要注意：闪络电压的提高与闪络距离的增大不成正比，前者提高的慢。
2.提高套管的电晕起始电压和滑闪电压，这可以通过采用介电系数小的介质和加大套管绝缘厚度从而减小体积电容来提高；也可以通过靠近法兰处的套管表面涂以半导体漆以减小绝缘表面电阻来提高。
1—12 绝缘子串由多片绝缘子想串联（见书P30），每片绝缘子具有等值电容C（当然还有等值电导，但电导电流比电容电流小的许多，故被忽略），每片绝缘子的金属部分与铁塔间有分布电容Ce，与导线间也有分布电容Cl（分布电容的极间绝缘就是空气）。若Ce和Cl都不存在，每片绝缘子等值电容C上流过电流相等，则每片绝缘子上的电压分布均匀（C上压降相等）。实际情况是存在Ce和Cl，由于Ce和Cl上的电流的分流作用使得各片绝缘子上的电压分布不均匀（由于流过电流不相等而压降不相等），中间绝缘子上分到的电压小儿两头绝缘子上分到的电压小而两头绝缘子上分到的电压大。由于Ce>Cl,由于Ce的分流作用要大于Cl的分流作用，所以靠导线绝缘子上分到电压最大。为了使绝缘子串电压分布均匀，可以在靠近导线的绝缘子外面套上一金属屏蔽环（称均压环），此均压环与导线等电位，以此增大Cl，从而使绝缘子串电压分布的均压性得以改善。
1—13户外绝缘子在污秽状态下发生的沿面闪络称为绝缘子的污闪。污秽绝缘子的闪络往往发生在大气湿度很高等等不利的气候条件下，此时闪络电压（污闪电压）大大降低，可能在工作电压下发生闪络从而加剧了事故的严重性。防止绝缘子发生污闪的措施主要有：
1.清除污秽层 这要通过监测手段及时确定清扫的时间。
2.提高绝缘子的表面耐潮性和憎水性 这是因为污秽绝缘子在受潮情况下闪络电压降低许多.具体可采用憎水性材料或绝缘子表面涂各种憎水性材料。
3.采用半导体釉绝缘子。
2—2 泄漏电流是电介质中少量带电粒子在电场（电压）作用下形成的电导电流。这种电导电流是很小的（为此冠以“泄漏”的名称），但在高压电下可达到能被检测出的数值。电介质对电导电流的阻力称为绝缘电阻。作用电压（直流电压）、泄漏电压、绝缘电阻三者的关系符合欧姆定律。电介质的电导过程表明电介质并非绝对不导电，即绝缘电阻不等于无穷大。当固体电介质受电压作用时，除了有泄漏电流流过电介质内部（称为体积泄漏电流）外，还有电流沿电介质表面流过，这部分电流称为表面泄漏电流。绝缘试验中的泄漏电流测量是要测量体积泄漏电流，并以此来判断绝缘状况的好坏，若不采取措施消除表面泄漏电流，实际上所测到的电流应是体积泄漏电流和表面泄漏电流之和。
2—3 电导过程是带电粒子在电场（电压）作用下定向移动形成电导电流的过程。电介质的电导与金属导体的电导有两个本质的区别。其一是形成电导电流的带电粒子不同，电介质为离子，而金属导体为自由电子。所以电介质电导为离子性导体，而金属导体电导为电子性电导。其二是带电粒子数量上的区别，在电介质中有少量带电质点，而在金属导体中则有大量带电粒子。正由于两者带电粒子数差别悬殊，才使两者电导受温度影响的结果决然不同。
2—4 电介质上加上直流电压后，流过电介质的电流开始较大，而后随时间衰减变小，最后稳定于其一数值，这一现象称为“吸收”现象。表面看起来似乎有一部分电流被电介质“吸收”掉了，但出现“吸收”现象的实质是电介质在直流电压（电场）作用下，电介质发生极化和电导过程综合的结果。在直流电压作用下电介质要发生极化过程和电导过程。由于极化过程，就有有损极化对应的电流Ig。此外还有纯电容性电流Ic，它表示无电介质时等值等值电容的充电电流。Ic存在时间极短，很快衰减至零。Ia经过一定时间（时间长短与时间常数raca有关）后也衰减至零，而Ig
不随时间的变化。经过介质的总电流为I=Ic+Ia+Ig，将三个电流分量按时间相加就得到了总电流随时间变化的曲线（见书p40图），从而说明了出现“吸收”现象的必然性。“吸收”现象是电介质在直流电压作用下发生的。此外，若电介质的等值电容很小，吸收现象不明显。
2—5 tan是表征电介质在交流电压作用下内部损耗特征的参数（物理量）。tan反映了电介质在交流电压作用下电导损耗、极化损耗以及在电压（电场强度）较高时游离损耗的综合结果。Tan与外加电压、频率无关（指在一定范围内），与电介质尺寸结构无关，仅取决于内在的损耗特征。研究测量tan的目的不在于：介质损耗掉了多少功率（比其它原因引起的功率损耗，其要小的多），而在于：若介质损耗大，将加速老化，最终导致绝缘性能失去而造成绝缘故障。电压在一定范围内（不是过高），tan不随电压变化。但当电压过高时，由于介质内部游离损耗而使tan增大。在工频电压下，频率的变动（50HZ左右变动）不会改变tan值。但当频率变化很大（数倍、数十倍），tan会受到频率变化的影响。在频率不很高时，tan随频率的升高而增大（单位时间内极化次数增多造成极化损耗增大）。但当频率过高时，由于偶极子来不及转向而造成极化作用减弱，使tan随频率升高而减小。温度变化对tan的影响随电介质的种类的不同而不同。中性或弱极性电介质的tan随温度的升高而增大。对于极性电介质，tan随温度的变化则要考虑电导损、极化损耗随温度变化的综合结果。见书P44，t
2—6 实际使用的变压器油是非纯的液体电介质，其击穿电压过程与纯液体电介质是根本不同的。变压器油中在电极间一旦形成“气泡”通道，由于气体击穿场强要比变压器油低的多，因此就发生电极之间的击穿。“气泡”通道可由两种途径形成。一种途径是油中原先存在的气泡中发生气体游离，由于游离而得到的正、负电荷向两电极方向运动而使气泡拉长，当这种气泡增多并头尾相接贯通两电极时就形成气泡通道。另一种途径是油中水分或纤维分子受电场极化而顺电场方向排列，当这些极化的水分或纤维分子排列成贯通电极的“小桥”，流过此小桥的泄漏电流要比流过油中泄漏电流大，发热增加，从而使水分汽化或使用周围油汽化，就在“小桥”周围形成气泡通道。
影响变压器油击穿电压的因素有：
1.油的品质。油的品质即油中所含水分。纤维。气泡等杂志的多少。含杂志越多，油的品质越差，击穿品质越低。