華南理工大學(xué)廣州學(xué)院2011-2012學(xué)年度高電壓復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、緒論緒論輸電電壓一般分為高壓、超高壓（輸電電壓一般分為高壓、超高壓（SHVSHV）和特高壓。目前國(guó)際上高壓一般指）和特高壓。目前國(guó)際上高壓一般指35220kV35220kV的電的電壓；超高壓一般指壓；超高壓一般指3301000kV3301000kV的電壓；特高壓一般指的電壓；特高壓一般指1000kV1000kV及以上的電壓。而高壓直流及以上的電壓。而高壓直流（HVDCHVDC）通常指的是）通常指的是600kV600kV及以下的直流輸電電

2、壓，及以下的直流輸電電壓，600kV600kV以上的則稱為特高壓直流以上的則稱為特高壓直流（UHVDCUHVDC）第一章第一章1.1.電離方式可分：熱電離、光電離、碰撞電離電離方式可分：熱電離、光電離、碰撞電離(主要的電離方式主要的電離方式)和分級(jí)電離。和分級(jí)電離。P12P122.2.帶電質(zhì)點(diǎn)的消失可分帶電質(zhì)點(diǎn)的消失可分帶電質(zhì)點(diǎn)受電場(chǎng)力的作用流入電極帶電質(zhì)點(diǎn)受電場(chǎng)力的作用流入電極、帶電質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散帶電質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散、帶電帶電○1○2○3質(zhì)點(diǎn)的

3、復(fù)合質(zhì)點(diǎn)的復(fù)合。P15P153.3.（考點(diǎn)）電子崩：（考點(diǎn)）電子崩：電子將按照幾何級(jí)數(shù)不斷增多，類似雪崩似地發(fā)展，這種急劇增大的電子將按照幾何級(jí)數(shù)不斷增多，類似雪崩似地發(fā)展，這種急劇增大的空間電子流被稱為電子崩空間電子流被稱為電子崩。電子崩的示意圖：電子崩的示意圖：4.4.電子碰撞電離系數(shù)電子碰撞電離系數(shù)表示一個(gè)電子沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)表示一個(gè)電子沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)1cm1cm的行程所完成的碰撞電離次數(shù)平的行程所完成的碰撞電離次數(shù)平均值均值。P1

4、7P175.5.（計(jì)算題）如圖為平板電極氣隙，板內(nèi)電場(chǎng)均勻，設(shè)外界電離因子每秒鐘使陰極表面發(fā)（計(jì)算題）如圖為平板電極氣隙，板內(nèi)電場(chǎng)均勻，設(shè)外界電離因子每秒鐘使陰極表面發(fā)射出來(lái)的初始電子數(shù)為射出來(lái)的初始電子數(shù)為n0由于碰撞電離和電子崩的結(jié)果，在它們到達(dá)由于碰撞電離和電子崩的結(jié)果，在它們到達(dá)x處時(shí)，電子數(shù)已增加為處時(shí)，電子數(shù)已增加為n，這，這n個(gè)電子在個(gè)電子在dxdx的距離中又會(huì)產(chǎn)生的距離中又會(huì)產(chǎn)生dndn個(gè)新電子。個(gè)新電子。P17P17抵

5、達(dá)陽(yáng)極的電子數(shù)應(yīng)為：抵達(dá)陽(yáng)極的電子數(shù)應(yīng)為：daenn?0?途中新增加的電子數(shù)或正離子數(shù)應(yīng)為：途中新增加的電子數(shù)或正離子數(shù)應(yīng)為：)1(00?????daennnn?（主要的公式）（主要的公式）將式將式??xdxenn00?的等號(hào)兩側(cè)乘以電子的電荷，即得電流關(guān)系式：的等號(hào)兩側(cè)乘以電子的電荷，即得電流關(guān)系式：deII?0?6.6.湯遜理論湯遜理論P(yáng)1920P1920（1）?過(guò)程與自持放電條件過(guò)程與自持放電條件設(shè)外界光電離因素在陰極表面產(chǎn)生了一

6、個(gè)自由電子，此電子到達(dá)陽(yáng)極表面時(shí)由于設(shè)外界光電離因素在陰極表面產(chǎn)生了一個(gè)自由電子，此電子到達(dá)陽(yáng)極表面時(shí)由于?過(guò)程，電子總數(shù)增至程，電子總數(shù)增至de?個(gè)。因在對(duì)個(gè)。因在對(duì)?系數(shù)進(jìn)行討論時(shí)已假設(shè)每次電離撞出一個(gè)正離子，系數(shù)進(jìn)行討論時(shí)已假設(shè)每次電離撞出一個(gè)正離子，故電極空間共有（故電極空間共有（de?－1)1)個(gè)正離子。由系數(shù)個(gè)正離子。由系數(shù)的定義，此（的定義，此（de?－1）個(gè)正離子在到）個(gè)正離子在到達(dá)陰極表面時(shí)可撞出達(dá)陰極表面時(shí)可撞出（?

7、de?－1）個(gè)新電子，這些電子在電極空間的碰撞電離同樣）個(gè)新電子，這些電子在電極空間的碰撞電離同樣又能產(chǎn)生更多的正離子，如此循環(huán)下去。又能產(chǎn)生更多的正離子，如此循環(huán)下去。自持放電條件為自持放電條件為1)1(??de???：一個(gè)正離子撞擊到陰極表面時(shí)產(chǎn)生出來(lái)的二次電子數(shù)：一個(gè)正離子撞擊到陰極表面時(shí)產(chǎn)生出來(lái)的二次電子數(shù):?水分的影響：如果水分溶解于液體介質(zhì)中，則對(duì)擊穿電壓影響不大；如果水分呈懸浮狀水分的影響：如果水分溶解于液體介質(zhì)中，則對(duì)擊

8、穿電壓影響不大；如果水分呈懸浮狀○1態(tài)，則使擊穿電壓明顯下降。水與纖維雜質(zhì)共存時(shí)，水分的影響更為嚴(yán)重。態(tài)，則使擊穿電壓明顯下降。水與纖維雜質(zhì)共存時(shí)，水分的影響更為嚴(yán)重。固體雜質(zhì)的影響：當(dāng)液體介質(zhì)中有懸浮固體雜質(zhì)微粒時(shí)，實(shí)驗(yàn)證明它們也會(huì)使液體介質(zhì)固體雜質(zhì)的影響：當(dāng)液體介質(zhì)中有懸浮固體雜質(zhì)微粒時(shí)，實(shí)驗(yàn)證明它們也會(huì)使液體介質(zhì)○2擊穿場(chǎng)強(qiáng)降低。擊穿場(chǎng)強(qiáng)降低。（注意固體微粒和固體粒子）（注意固體微粒和固體粒子）。第三章第三章1.1.（必考）電介質(zhì)

9、的電氣特性，主要表現(xiàn)為它們?cè)陔妶?chǎng)作用下的（必考）電介質(zhì)的電氣特性，主要表現(xiàn)為它們?cè)陔妶?chǎng)作用下的導(dǎo)電性能導(dǎo)電性能、介電性能介電性能和電氣強(qiáng)度氣強(qiáng)度，它們分別以，它們分別以四個(gè)主要參數(shù)四個(gè)主要參數(shù)，電導(dǎo)率（或絕緣電阻率）電導(dǎo)率（或絕緣電阻率）、介電常數(shù)介電常數(shù)、介質(zhì)損介質(zhì)損○1○2○3耗角正切耗角正切、擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱擊穿場(chǎng)強(qiáng)）擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱擊穿場(chǎng)強(qiáng)）來(lái)表示。來(lái)表示。P61P61○42.2.（選擇）玻璃的介質(zhì)損耗可以認(rèn)為主要由三部分組

10、成：（選擇）玻璃的介質(zhì)損耗可以認(rèn)為主要由三部分組成：電導(dǎo)損耗電導(dǎo)損耗、松弛損耗松弛損耗和結(jié)構(gòu)損耗結(jié)構(gòu)損耗。3.3.陶瓷可以分為含有陶瓷可以分為含有玻璃相玻璃相和幾乎不含玻璃相幾乎不含玻璃相兩類。兩類。2.32.3都是在都是在P65P654.4.（必考題）隧道效應(yīng)：對(duì)于具有能量（必考題）隧道效應(yīng)：對(duì)于具有能量u﹤u0u﹤u0的微觀粒子，粒子可以由區(qū)域的微觀粒子，粒子可以由區(qū)域I穿過(guò)勢(shì)壘穿過(guò)勢(shì)壘IIII到達(dá)區(qū)域到達(dá)區(qū)域IIIIII中，并且粒

11、子穿過(guò)勢(shì)壘后，能量并沒有減少，仍然保持在區(qū)域中，并且粒子穿過(guò)勢(shì)壘后，能量并沒有減少，仍然保持在區(qū)域I時(shí)的能量，時(shí)的能量，這種現(xiàn)象通常形象化地稱為隧道效應(yīng)。注意：隧道效應(yīng)只發(fā)生在微觀粒子，宏觀不發(fā)生。這種現(xiàn)象通常形象化地稱為隧道效應(yīng)。注意：隧道效應(yīng)只發(fā)生在微觀粒子，宏觀不發(fā)生?，F(xiàn)象：電子穿過(guò)勢(shì)壘，電子從現(xiàn)象：電子穿過(guò)勢(shì)壘，電子從I區(qū)到達(dá)區(qū)到達(dá)IIIIII區(qū)。區(qū)。P69P69前提條件：電子能量小于勢(shì)壘的高度（即前提條件：電子能量小于勢(shì)壘的高

12、度（即uuuu0）.條件：強(qiáng)電場(chǎng)，勢(shì)壘高度不是很高、厚度很薄。條件：強(qiáng)電場(chǎng)，勢(shì)壘高度不是很高、厚度很薄。原因：在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，勢(shì)壘原因：在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，勢(shì)壘ΦD減少，勢(shì)壘厚度減少，勢(shì)壘厚度X0減少。減少。結(jié)果：能量保持不變（能量平均值）結(jié)果：能量保持不變（能量平均值）。5.5.固體電介質(zhì)的表面與電導(dǎo)的影響因素：固體電介質(zhì)的表面與電導(dǎo)的影響因素：電介質(zhì)表面吸附的水膜對(duì)表面電導(dǎo)率的影響；電介質(zhì)表面吸附的水膜對(duì)表面電導(dǎo)率的影響；○1電介質(zhì)

13、的分子結(jié)構(gòu)對(duì)表面電導(dǎo)率的影響；電介質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)對(duì)表面電導(dǎo)率的影響；電介質(zhì)表面清潔度對(duì)電導(dǎo)率的影響。電介質(zhì)表面清潔度對(duì)電導(dǎo)率的影響。P7072P7072○2○36.6.電介質(zhì)的擊穿在固體電介質(zhì)的擊穿中，常見的有電介質(zhì)的擊穿在固體電介質(zhì)的擊穿中，常見的有熱擊穿熱擊穿、電擊穿電擊穿和不均勻介質(zhì)局部放電不均勻介質(zhì)局部放電引起擊穿引起擊穿等形式。等形式。P73P737.7.瓦格納熱擊穿理論：研究電介質(zhì)發(fā)熱和散熱的理論。瓦格納熱擊穿理論：研究電介質(zhì)

14、發(fā)熱和散熱的理論。作用（結(jié)論）：定義臨界溫度作用（結(jié)論）：定義臨界溫度t和熱擊穿場(chǎng)強(qiáng)和熱擊穿場(chǎng)強(qiáng)U。P74P74第四章第四章1.1.絕緣缺陷可分為兩大類：絕緣缺陷可分為兩大類：1)1)集中性缺陷。例如，絕緣子、發(fā)電機(jī)定子、電纜絕緣層；集中性缺陷。例如，絕緣子、發(fā)電機(jī)定子、電纜絕緣層；2）分散性缺陷：受潮、老化、變質(zhì)。分散性缺陷：受潮、老化、變質(zhì)。P83P832.2.（考點(diǎn)）測(cè)量絕緣電阻能有效地發(fā)現(xiàn)下列缺陷：絕緣介質(zhì)受潮；貫穿性的導(dǎo)電通道

15、。測(cè)（考點(diǎn)）測(cè)量絕緣電阻能有效地發(fā)現(xiàn)下列缺陷：絕緣介質(zhì)受潮；貫穿性的導(dǎo)電通道。測(cè)量絕緣電阻不能發(fā)現(xiàn)下列缺陷：非貫穿性的局部損傷、氣泡、絕緣介質(zhì)的老化。量絕緣電阻不能發(fā)現(xiàn)下列缺陷：非貫穿性的局部損傷、氣泡、絕緣介質(zhì)的老化。（哪些可以，（哪些可以，哪些不可以；非貫穿性哪些不可以；非貫穿性貫穿性，絕緣受潮貫穿性，絕緣受潮老化老化氣泡。氣泡。）P86P863.3.（選擇）（選擇）tanδtanδ能反映絕緣介質(zhì)的整體性缺陷（例如整體老化）和小電容

16、被試品中的嚴(yán)能反映絕緣介質(zhì)的整體性缺陷（例如整體老化）和小電容被試品中的嚴(yán)重局部性缺陷。由重局部性缺陷。由tanδtanδ隨電壓而變化的曲線，可判斷絕緣介質(zhì)是否受潮、含有氣泡及老隨電壓而變化的曲線，可判斷絕緣介質(zhì)是否受潮、含有氣泡及老化的程度。但是，測(cè)量化的程度。但是，測(cè)量tanδtanδ不能靈敏地反映大容量發(fā)電機(jī)、變壓器和電力電纜（它們的不能靈敏地反映大容量發(fā)電機(jī)、變壓器和電力電纜（它們的電容量都很大）絕緣介質(zhì)中的局部性缺陷。電容量都

17、很大）絕緣介質(zhì)中的局部性缺陷。P88P88第五章第五章工頻高電壓的測(cè)量：工頻高電壓的測(cè)量：P111114P111114（1）用球間隙測(cè)量工頻高壓（）用球間隙測(cè)量工頻高壓（2）峰值電壓表（）峰值電壓表（3）靜電電壓表（）靜電電壓表（4）分壓器）分壓器第七章第七章1.1.（必考題）分布參數(shù)線路的波阻抗與集中參數(shù)電路在物理意義上有本質(zhì)的區(qū)別如下：（必考題）分布參數(shù)線路的波阻抗與集中參數(shù)電路在物理意義上有本質(zhì)的區(qū)別如下：P160P1601）（定