高电压技术

户秀琼,王颖,阿西克古

目录

  • 1 第一部分 电介质的极化、电导和损耗
    • 1.1 电介质的极化
    • 1.2 电介质的介电常数
    • 1.3 电介质的电导
    • 1.4 电介质中的能量损耗
  • 2 第二部分  气体电介质的电气特性
    • 2.1 气体放电的基本物理过程
      • 2.1.1 气体中带电质点的产生和消失
      • 2.1.2 气体放电机理
      • 2.1.3 电晕放电
      • 2.1.4 不均匀电场气隙的击穿
      • 2.1.5 气隙的沿面放电
    • 2.2 气体电介质的电气强度
      • 2.2.1 气隙的击穿时间
      • 2.2.2 气隙的伏秒特性和击穿电压的概率分布
      • 2.2.3 大气条件对气隙击穿电压的影响
      • 2.2.4 均匀电场和稍不均电场气隙的击穿电压
      • 2.2.5 极不均匀电场气隙的击穿电压
      • 2.2.6 提高气隙击穿电压的方法
  • 3 第三部分 液体和固体介质的电气特性
    • 3.1 固体电介质的击穿
      • 3.1.1 固体电介质击穿的机理
      • 3.1.2 影响固体电介质击穿电压的因素
      • 3.1.3 提高固体电介质击穿电压的方法
      • 3.1.4 固体电介质的老化
    • 3.2 液体电介质的击穿
      • 3.2.1 液体电介质击穿的机理
      • 3.2.2 影响液体电介质击穿电压的因素
      • 3.2.3 提高液体电介质击穿电压的方法
      • 3.2.4 液体电介质的老化
  • 4 第四部分 电气设备绝缘试验
    • 4.1 电气设备绝缘预防性试验
      • 4.1.1 测定绝缘电阻
      • 4.1.2 测定泄漏电流
      • 4.1.3 测定介质损耗因数
      • 4.1.4 局部放电的测试
    • 4.2 绝缘的高电压试验
      • 4.2.1 工频高压试验
      • 4.2.2 直流高压试验
      • 4.2.3 冲击高压试验
  • 5 第五部分 输电线路和绕组中的波过程
    • 5.1 波沿均匀无损耗单导线的传播
    • 5.2 行波的折射和反射
    • 5.3 变压器绕组中的波过程
  • 6 第六部分  输电线路、变电所和旋转电机的防雷保护
    • 6.1 雷电放电及防雷保护装置
    • 6.2 架空输电线路的防雷保护
    • 6.3 变电所的防雷保护
    • 6.4 旋转电机的防雷保护
  • 7 第七部分 内部过电压
    • 7.1 工频过电压
    • 7.2 操 作 过 电 压
      • 7.2.1 间歇电弧接地过电压
      • 7.2.2 空载变压器分闸过电压
      • 7.2.3 空载线路分闸过电压
      • 7.2.4 空载线路的合闸过电压
  • 8 第八部分 绝缘配合
    • 8.1 绝缘配合概念及原则
    • 8.2 电气设备绝缘水平的确定
    • 8.3 架空线路绝缘水平的确定
电介质的电导

§1-3电介质的电导

教学要求:理解电介质电导的概念,各种电介质电导的组成。

1、电介质电导的概念

电介质的电导是因为电介质内常含有少量的自由带电质点,它们在电场作用下作定向运动,因而使电介质具有一定的导电性。

电介质的电导可分为离子电导和电子电导。离子电导是以离子为载流体,电子电导是以自由电子为载流体。当电介质中出现大量电子电导电流的时候,表明电介质已经被击穿,因为电介质中的电子是高电场作用下,碰撞电离产生的。因此,一般说电介质的电导都是指离子性电导。(以上是针对固体和液体电介质而言,对于气体电介质来说,自由电子是有的,可能就有电子式电导。)

2、气体电介质的电导

1)概念

由电离出来的自由电子、正离子和负离子在电场作用下移动而造成的。

2)电导变化的情况

气体电介质的电导随着外加电压的升高而增大。

3、液体电介质的电导

1)概念

液体中,可能形成电导电流的带电质点在沿电场方向移动而造成。

2)液体电介质具有电导的原因

液体电介质具有电导的原因主要取决于形成电导电流的带电质点。

在液体中,能形成电导电流的带电质点有两种:一种是电介质分子或杂质分子离解而成的离子,它形成的电导叫离子电导;另一种是较大胶体(如绝缘油中的悬浮物)吸附电荷后,变成带电质点,形成电泳电导。

3)影响液体电介质电导的因素

温度

温度升高,液体电介质的电导增大。

电场强度

电场强度小于某一值时,电导接近一个常数;电场强度超过某一值(比如临界场强)的时候,电导急剧增大。

4、固体电介质的电导

固体电介质的电导分为体积电导和表面电导,它们分别表示固体电介质的内部和表面在电场中传导电流的能力。

1)体积电导

由固体电介质本身的纯度与极性所决定。中性或者弱极性固体电介质的体积电导主要由杂质离解所引起;极性固体电介质的体积电导除由杂质分子离解引起外,本身的分子离解为自由离子也是形成电导的主要因素。

2)表面电导

主要是由附着于介质表面的水分和其它污物引起。它与介质的特性有关。亲水性物质的表面电导可能大于憎水性物质的表面电导。

3)影响固体电介质电导的因素

温度

温度越高,固体电介质的电导越大。(离子的迁移率增大,热离解度增大。)

电场强度

电场强度对固体电介质的电导的影响类似于其对液体电介质电导的影响。

杂质

杂质越多,则固体电介质电导越大。

5、绝缘电阻

电介质电导的倒数即为电介质的绝缘电阻。绝缘电阻包括体绝缘电阻和表面绝缘电阻,通常说的绝缘电阻一般指的是体绝缘电阻。