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1)介质损耗:在电场作用下,电介质由于16)电击穿:由电场的作用使介质中的某些
电导引起的损耗和有损极化损耗,总称为介带电质点积累的数量和运动的速度达到一
质损耗。定程度,使介质失去了绝缘性能,形成导电
2)介质损耗极数:tgs=Jt/Jc为介质中总的通道。(类似于气体击穿)
有功电流密度与总的无功电流密度之比。17)热击穿:由电场作用下,介质内的损耗
3)激励:一个原子的外层电子跃迁到较远发出的热量多于散逸的热量,使介质温度不
的轨道上去的现象。所需能量成为激励能断上升,最终造成介质本身的破坏,形成导
We。电通道。
4)电离:使原来的一个中性原子变成一个18)老化:电气设备中的绝缘材料在运行过
自由电子和一个带正电荷的离子。程中,由于受到各种因素的长期作用,会发
5)电子崩:随着气熄场强增大,气体中产生一系列不可逆的变化,从而导致其物理、
生撞击电离,电离出的离子和电子在电场驱化学、电和机械等性能的劣化。这种不可逆
引下又参加到撞击电离中去电离就像雪崩的变化。
似的增大19)电气设备绝缘试验的种类:耐压试验
6)平均自由程:一个质点两次碰撞之间的(破坏性试验)检查性试验(非破坏性试
平均距离。其与密度呈反比。验)它们互相补充不能相互替代。
7)电晕:在极不均匀的电场中,当外加电20)耐压试验:模仿设备绝缘在运行中可能
压及平均场强还较低时,电极曲率半径较小受到的各种电压,对绝缘施加与之等价的或
处,附近空间的局部场强已大。很在这局部更为严峻的电压,从而考验绝缘耐受这类电
强场处,产生强烈的电离,伴随着电离而存压的能力。
在复合和反激励,辐射出大量光子,使在黑21)检查性试验:测定绝缘某些方面的特
暗中可以看到在该电极附近空间有蓝色的性,并据此接地判断绝缘的状况。
晕光,称为电晕。22)吸收比和极化指数:吸收比:时间为
8)气隙沿面放电:沿气体与固体(或液体)60s与15s时所测得的绝缘电阻之比。K
介质的分界面发展的放电现象。23)极化指数:绝缘在加压后10min和1min
9)闪络:沿面放电发展到贯穿两极,使整所测得的绝缘电阻之比。P
个气隙沿面击穿的现象。24)局部放电:当外施电压升高到一定程度
10)静态击穿电压:长时间作用在气隙上能时,这些部位的场强超过了该处物质的电离
使气隙击穿的最低电压。静态击穿时间:生场强,该处物质就产生电离放电。
涯时间,统计延时,放电发展时间。25)雷暴小时:一年中有雷电的小时数;雷
11)伏秒特性:气隙的击穿电压要用电压峰暴日:一年有雷电的天数。
值和延续时间二者共同表示,这就是该气隙26)地面落雷密度:每一雷暴日、每平方千
在该电压波形下的伏秒特性。米地面遭受雷击的次数。
12)50%击穿电压:指气隙被击穿的概率为接地:将地面上的金属物体或电气回路中的
50%的冲击电压峰值,反映了该气隙地基本某一节点通过导体与大地相连,使物体或节
耐电强度。点与大地保持等电位。
13)2us冲击击穿电压:气隙击穿时,击穿27)雷击跳闸率:每100km线路每年由于
前时间小于和大于2us的概率各为50%的雷击引起的跳闸次数。
冲击电压。这也就是50%曲线与2us时间28)绕击:雷绕过避雷线击于导线
标尺相交点的电压值。29)反击:由于杆塔电位比导线高,造成绝
14)标准参考大气条件:温度:缘子闪络。
压强:湿度:30)保护角:避雷线对线路的保护角度。
15)固体电介质击穿的机理:电击穿、热击31)建弧率:冲击闪络转为稳定工频电弧的
:表示一个正离子撞击到阴极表
32)进线段保护:对35~110kV无避雷线的面时从阴极溢出的自由电子数平均值。
线路,在靠近变电所的一段进线上必须架设41)气体中电导放电具有的效应:1、声光
避雷线,这段进线称为进线保护段,其长度热等效应。2、形成“电风”,使电导极振动
一般取1~3km。对于全线有避雷线的线路,或转动。3、产生高频脉冲电流,其中还包
将变电所附近2km长的一段进线列为进线含着许多高次谐波,会造成对无线电的干
保护段。进线段保护的作用:进线段保护限扰。4、产生化学反应。5、会发出人可听到
制了流经避雷器的雷电流的大小,并限制了的噪音,对人造成生理心理上的影响。6、
入侵波的陡度。以上各点都使电导放电产生能量损耗,在某
33)内部过电压:在电力系统中,由于断路些情况下,会达到可观的程度。
器操作、故障或者其他原因,使系统参数发42)长气隙击穿的过程:正先导过程,负先
生变化,引起系统内部电磁能量的振荡转化导过程,迎面先导过程,主放电过程。
或传送所造成的电压升高。43)雷电的极性是按照(从雷云流入大地的
34)内部过电压倍数:一般将内部过电压幅电荷极性)决定的。
值与系统运行相电压幅值之比。44)下行的负极性雷可分为三个阶段:先导
35)操作过电压:系统中操作或故障使其工放电,主放电,余光放电。
作状态发生变化时,会产生电磁能量振荡的45)提高气隙击穿电压的方法:a改善电场
过渡过程。电感元件贮存的磁场会在某一瞬分布b采用高度真空c增高气压d采用高耐
间转换为电场能贮存于电容元件中,产生数电强度气体。
倍于电源电压的过渡过程过电压,称为操作46)气隙击穿电压的影响因素:与大气条件
过电压。特点:高振荡、幅值高、频持续时(气温、气压、温度等)有关,气隙的击穿
间短。电压随大气密度或大气湿度的增加而升高,
36)电介质的电导与金属电导的区别:a金大气条件对外绝缘的沿面闪络电压也有类
属电导是由金属中固有存在的自由电子造似影响。
成的。b电介质的电导,带电质点在电场作47)SF6气体的优点:较高的耐电强度;
用下移动造成的。很强的灭弧性能;无色、无味、无毒、非燃
37)电介质极化有四种基本类型:电子位移性的惰性化合物;对金属和其他绝缘材料没
极化;离子位移极化;转向极化;空间电荷有腐蚀作用中等压力下可以液化,容易储
极化。藏和运输。
38)研究介损因数tgs的意义:a、tgs过大48)固电介质的击穿机理:电击穿,热击穿
会导致严重发热,材料劣化,热击穿。b、49)影响固体电介质击穿电压的因素:电压
测量师要求tgs小否则影响测量精度。c、绝作用时间的影响。电场均匀度和介质厚度的
缘试验中,tgs测量是一项基本项目,可用影响。电压率的频影响。温度的影响:也存
来判定是否有剧本放电。d、有时可利用tgs在临界点。受潮度的影响。机械力的影响。
发热特性。多层性的影响。累积效应的影响。
39)波尔定理:在原子中,电子不能沿着任50)提高固体电介质击穿电压的方法:改进
意轨道绕原子核旋转,只能沿着符合量子论绝缘设计、改进制造工艺、改善运行条件。
条件的轨道旋转,离原子核愈近的轨道,其51)促进老化的因素:电老化;热老化;环
能级愈低,离原子核愈远的轨道,能级愈高。境老化。特征:变脆、龟裂,变软、发黏。
40)汤森德放电理论的三个因数及意义:电老化:电离性老化,电导性老化,电解性
α:表示一个电子在走向阳极的1cm路程中老化。
与气体质点相撞所产生的自由电子数平均52)影响液体电介质击穿电压的因素:电压
值。Β:表示一个正离子在走向阳极的1cm作用时间、电场情况的影响、液体介质本身
路程中于气体质点相撞所产生的自由电子品质的影响、温度的影响、压强的影响。
53)提高液体电介质击穿电压的方法:提高最高,最通用的是西林电桥。
并保持油的品质、覆盖(薄)、绝缘层(厚)、62)试验能发现的绝缘缺陷:受潮;穿透性
极间障(屏障、隔板)。导电通道;绝缘老化劣化,绕组上附积油泥;
54)变压器油的老化特征:颜色逐渐深暗,绝缘内含气泡的电离、绝缘分层、脱壳;绝
从透明变为混浊。黏度增大,闪燃点增高,缘油脏污、劣化。试验不能发现的绝缘缺陷:
灰色和水分增多。酸价增加。绝缘性能变坏,非穿透性的局部损坏;很小部分绝缘的老化
表现在电阻率下降,介质损耗角增大,击穿劣化;个别的绝缘弱点。
电压降低。产生沉淀物。变压器油老化的主63)局部放电测量方法:直接法(并联、串
要原因是油的氧化。联)间接法。
55)影响变压器油老化的因素:温度、光照、64)雷电流波形参数:峰值、波前时间、半
电场、触媒。峰值时间。
56)延缓变压器油老化的方法:油扩张器:65)工频高压试验变压器的特点:一般为单
加装油枕,减小油与空气的接触面。隔离胶相,需要时将三个单相合接成三相变压器;
囊:油枕中加装空心薄膜胶囊,浮在油面上。额定电压安全裕度较小(不受大气过电压、
与强触媒物质隔离:铜线镀锡。掺入抗氧化操作过电压的影响),工作电压一般不允许
剂:提高油的安定性。超过额定值;通常为间歇工作方式,工作时
57)测量绝缘电阻的仪表:兆欧表。间短,不用加强的冷却系统;一二次绕组电
58)测绝缘电阻能有效地发现的缺陷:总体压变比高,绝缘间距大,漏抗大;要求较好
绝缘质量欠佳;绝缘受潮;两极间有贯穿性的输出电压波形,故采用优质铁心,较低的
的导电通道;绝缘表面情况不良(比较有无磁通密度;要求变压器局部放电电压足够高
屏蔽极的测量结果)。不能有效地发现的缺(进行局放试验)。
陷:绝缘中的局部缺陷;绝缘老化(老化后66)工频高压实验变压器的结构:单套管
绝缘电阻仍很高)。式、双套管式、绝缘简式。
59)工程用油(“小桥”理论):1存在杂质:67)工频高压的测量方法:测量球隙、静电
不纯、接触大气、固体脱落、液体老化。2电压表、分压器配用低压仪表。
形成“小桥”:在电场作用下这些杂质被拉68)直流高压的测量方法:棒隙成球隙、电
长,被定向,沿电场方向排列成杂质的“小阻分压器配电低压仪表、用高值电阻与直流
桥”。3形成气泡:如“小桥”贯穿两极,由电流表串联、静电电压表
于组成“小桥”的杂质的电导较大,使泄露69)避雷针线作用:避雷针(线)高于被保
电流增大,发热增多,促使水分汽化,形成护的物体,其作用是吸引雷电击于自身,并
气泡。4气泡中发生电离:气泡中的场强大,将雷电流迅速注入大地,从而使避雷针(线)
但其耐电强度小,故电离过程首先发生在气附近的物体得到保护。
泡中。5击穿:“小桥”中气泡的增多,将导70)避雷器的作用:限制过电压以保护电气
致“小桥”通道被电离击穿。这种击穿属于设备。
热击穿性质。71)避雷器的类型:保护间隙、管型避雷器、
60)微安表(与兆欧表比较)的测量特点:闸型,ZnO
1、所加直流电压交高,能揭示兆欧表不能72)氧化锌避雷器的优点:可以做成无间
发现的某些绝缘缺陷。2、从所测电流与电隙,无续油,保护性能优越,通流容量大。
压关系可指示绝缘情况。3、刻度基本是线73)氧化锌避雷器优劣指标:保护水平,压
性的,能精确读取。4、微安表试验复杂,比,荷电率。
兆欧表小巧轻便(缺点)。74)接地设置种类:工作,保护,防雷接地。
61)测定介质损耗因数,测量电源:交流高75)防雷接地特点:雷电流幅值大,雷电流
压。测量方法:测量方法有电桥法、瓦特表等值频率高。
法、不平衡电桥法等。其中电桥法准确度为76)大气过电压分类:直接雷过电压,感应
雷过电压。流;增大相间电容。
77)雷直击于避雷器电路的三种情况:雷击89)气体带质点的来源:气体分子本身发生
杆塔塔顶,雷击避雷线挡距中间,雷绕过避电离、导体中的固体或液体、金属发生表面
雷线击于导线。电离。
78)限制合闸过电压措施:降低工频稳定电90)电介质的极化:电介质在电场作用下产
压、消除和削弱线路残余电压、采用带有合生的束缚电荷的弹性位移和偶极子的转向
闸电阻的断路器、同步合闸、性能良好的避位移现象。
雷器。91)电子位移极化:当外加电场后,电场力
79)输电线路防雷性能的评价指标:耐雷水将使荷正电的原子核向电场方向位移,荷
平:雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大负电的电子云中心向电场反方向位移,但原
雷电流幅值。雷击跳闸率:每100km线路子核对电子云的引力又使两者倾向于重合,
每年由于雷击引起的跳闸次数。当这两种作用力达到平衡时,感应电矩也达
80)防雷措施(输电线路):架设避雷线、稳定,这个过程称为电子位移极化。
降低杆塔接地电阻、架耦合地线、采用不平92)离子位移极化:在由离子结合成的介质
衡绝缘方式、装设自动重合闸、采用消弧线内,外电场的作用除了促使各个离子内部产
圈接地方式、装设管型避雷器、加强绝缘。生电子位移极化外,还产生正、负离子相对
81)雷害来源:雷电直击发电厂、变电所。位移而形成的极化。
雷击线路,沿线路向发电厂、变电所入侵的93)转向极化:当有外电场时,每个分子的
雷电波。固有偶极矩就有转向电场方向的趋势,顺电
82)进线段保护的要求:进线段应具有较高场方向作定向排列。但是由于受分子热运动
的耐雷水平;进线段的保护角为20°左右,的干扰,这种转向定向的排列,只能达到某
尽量减少绕击的机会。种程度,而不能完全。随场强和温度的不同,
83)雷电危害:发电机、变压器等设备的这种转向排列在不同的程度上达到平衡,对
内绝缘没有自恢复的能力。线路50%放电外呈现出宏观电矩,这就是极性分子的转向
电压远高于变压器全波冲击试验电压。可能极化。
造成大面积停电。94)空间电荷极化:在电场的作用下,带点
84)雷电限制措施:装设避雷器、设置进线质点在电介质中移动时,可能被晶体捕捉,
端保护、并联电容器。或在两层介质的界面上堆积,造成电荷在介
85)直击雷的保护措施:对于110KV及以质空间中新的分布,从而产生电矩。
上的变电所,可以将避雷针架设在配电装置95)非自持放电:当场强小于某个临界值
的构架上;在变压器门型构架上不装设避应Ecr时候,电子崩有赖于外界电离因素的原
雷真,对于35KV及以下需架独立避雷针。始电离才能持续和发展,如果外界电离因素
86)阀型避雷器的作用:限制雷电波入侵时消失,则这种电子崩也随之逐渐衰减以至消
的过电压。装设原则:任何运行方式,变压失,称这种放电为非自持放电。
器及其他被保护设备距离避雷器的电气距96)自持放电:当场强大于某个临界值Ecr
离不小于最大允许电气距离。时,电子崩可以仅由电场的作用而自行维持
87)内部过电压种类:操作过电压:由于操和发展,不再依赖外界电离的因素,这种性
作或故障引起的瞬时电压升高。暂时过电质的放电称为自持放电
压:瞬时过程完毕后出现的稳态工频电压升97)电子崩:外界电离因子在阴极附近产生
高(工频过电压)或谐振(谐振过电压)。一个初始电子如果空间的电场强度足够大,
88)间歇接地电弧过电压的防治措施:中性该电子在向阳极运动时就会引起碰撞电离,
点直接接地,避免中性点偏移;中性点经消产生出一个新电子,初始电子和新电子继续
弧线圈接地,避免断路器频繁动作;若线路向阳极运动,又会引起新的碰撞电离,产生
过长,可采用分网运行的方式,减少接地电出更多的电子。依次类推,电子数将按几何
级数不断增多,像雪崩似的发展,这种急剧维及水分等的电导较大,使泄漏电流增大,
增大的空间电流被称为电子崩。发热增加,最终造成液体的击穿。
98)帕邢定律:在均匀的电场中,击穿电压108)绝缘电阻——电介质在加压无穷
Ub与气体的相对密度、极间距离S的积有长时间测得的电阻称为绝电缘阻。
函数关系,只要S的乘积不变,Ub也就109)吸收比K——绝缘体在加电压60s
不变。与15s时分别所测得的绝电缘阻值的比值,
99)伏秒特性:工程上常用在同一波形,不称为吸收比。K=R60/R15
同幅值的冲击电压作用下,气隙上出现的电110)极化指数P——绝体在缘加电压后
压最大值和放电时间的关系,称为该气隙的10min和1min分别所测得的绝电缘阻值的比
伏秒特性,表示该气隙伏秒特性的曲线,称值,称之为极化指数。P=R10/R1
为伏秒特性曲线。111)雷电流:雷击于接地阻抗为零的物
100)介质的损耗:在电场的作用下,电体时流经接地体的电流。国际规定接地体阻
介质由于电导引起的损耗和有损极化(如偶抗小于30Ω。
极子极化、夹层极化等)引起的损耗。介质112)雷暴日:一年中有雷电流活动的日
损耗角δ:为功率因数角φ的余角,其数。凡是有雷电活动的一天,不管雷电次数
正切tgδ又可称为介质损耗因数,常用百多少都记为1。雷暴小时:一年中有雷电的
分数(%)来表示。介质损耗因数(tgδ)小时数。一个小时中有听到雷声就为一个雷
是表征绝缘在交变电压作用下比损耗大小暴小时。
的特征参数,它与绝缘体的形状和尺寸无113)地面落雷密度:每一雷暴日每平方
关,它是绝性缘能的基本指标之一。千米地面遭受雷击的次数,以γ表示。
101)吸收曲线:在直流电压作用下,流114)耐雷水平:雷击线路时绝不发缘生
过绝的缘总电流随时间而变化的曲线,称为闪络的最大雷电流的幅值,以kA为单位。
吸收曲线。115)雷击跳闸率:每100km线路每年由
102)气隙沿面放电:沿着气体与固体雷击引起的跳闸次数称为“雷击跳闸串”,
(或液体)介质的分界面上发展的放电现这是衡量线路防雷性能的综合指标。
象。116)电场不均匀数:f=Emax/Eav
103)闪络:沿面放电发展到贯穿两极,Emax最大电场强度;Eav平均电场强度。
使整个气隙沿面击穿。117)电晕:伴随着游离而存在的复合和
104)气隙击穿时间:静态击穿电压U0反激励,发出大量的光辐射,使在黑暗中可
——长时间作用在间隙上能使间隙击穿的以看到在该电极附近空间发出蓝色的晕光。
最低电压。击穿时间tb——从开始加压的118)极性效应:无论是长气隙还是短
瞬时起到气隙完全击穿为止总的时间称为气隙,击穿的发展过程都随着电压极性的不
击穿时间。同而有所不同,即存在极性效应。
105)50%冲击击穿电压(U50%)——指119)湿闪电压:洁净的瓷表面被雨水淋
某气隙被击穿的概率为50%的冲击电压峰湿时的沿面放电,相应的电压称为湿闪电
值。压。
106)冲击系数β——U50%与静态击120)污闪电压:绝子表缘面有湿污层时
穿电压Us之比称为冲击系数β。均匀和稍的闪络电压称为污闪电压
不均匀电场下冲击击穿电压的分散性很小,121)等值附盐密度”(简称“等值盐密”)
冲击系数β≈1。极不均匀电场中由于放电来表征绝子表缘面的污秽度,它指的是每平
时延较长,冲击系数β均大于1。方厘米表面所沉积的等效氯化钠(NaCl)毫
107)小桥理论(热击穿):液体中所含克数。
的杂质在电场力的作用下沿电力线排列形122)爬电比距λ指外绝缘“相—地”
成杂质“小桥”。由于组成此“小桥”的纤之间的爬电距离(cm)与系统最高工作(线)
电压(kv,有效值)之比。影响由低能量级轨道上跃迁到高能量级轨
123)电击穿:类似于气体电介质那样,道的现象
由于电场的作用使电介质中的某些带电质135)电:离产生带电子的物理过程离
点积聚的数量和移动的速度达到一定程度136)迁移率:带电子离虽然不可避免地
时,使电介质失去了绝缘的性能,形成导电要与气体分子不断地发生碰撞,但在电场力
通道,这样的击穿称为电击穿的驱动下,仍将沿着电场方向漂移,其速度
124)热击穿:在电场的作用下,由于电u与场强E其比例系数k=u/E。
介质损耗和泄漏等原因而使固体电介质内137)扩散:在热运动的过程中,粒子会
发出的热量大于散失的热量,使介质温度不从浓度较大的区域运动到浓度较小的区域,
断上升,最终造成介质本身的破坏,转化成从而使每种粒子的浓度分布均匀化。
导电通道,这样的击穿称为热击穿。138)逸出功:电子从金属表面逸出需要
125)老化——电气设备的绝缘在长期一定的能量
运行过程中会发生一系列物理变化(如固体139)附着:当电子与气体分子碰撞时,
介质软化或熔解,低分子化合物及增塑剂的可能会发生电子与中性分子相结合而形成
挥发)和化学变化(如氧化、电解、电、生离负离子的情况。易于产生负离子的气体称为
成新物质),致使其电气、机械及其他性能电负性气体。
逐渐劣化。
126)电老化:电介质在电场的长时间作
用下,会逐渐发生某些物理化学变化(例如
电解、电离、氧化等),形成新的物质,逐
渐使介质的物理、化学性能发生不可逆的劣
化,最终寻致被击穿,这个过程称为电老化。
127)局部放电:指在一定外施电压作用
下,电气设备内部绝缘弱点处发生的局部重
复击穿和熄灭现象。
128)“容升”现象:容性负荷电流经变
压器的漏抗产生压升,使变压器高压侧的输
出电压比按空载变比所预期的值还高,即所
谓“容升”现象。
129)变压器的入口电容:t=0瞬间,绕
组相当于一电容链,此电容链可等值为一集
中电容,称为变压器的入口电容。
130)耐雷水平:雷击线路时绝缘不发生
闪络的最大雷电流的幅值,以kA为单位。
131)雷击跳闸率:每100km线路每年由
雷击引起的跳闸次数称为“雷击跳闸串”,
这是衡量线路防雷性能的综合指标。
132)介电常数基本概念:介质在外加电
场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电
场(真空中)与最终介质中电场比值即为介
电常数。
133)平均自由程:是指两次碰撞之间一
个分子平均所走的距离。
134)激励:在常态下,电子受外界因素