高电压技术教材习题答案.doc

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1、1-1气体放电过程中产生带电质点最重要的方式是什么，为什么？答：碰撞电离是气体放电过程中产生带电质点最重要的方式。这是I大1为电子体积小，其自山行程（两次碰撞间质点经过的距离）比离子大得多，所以在电场中获得的动能比离子大得多。其次.山于电子的质量远小于原子或分子，因此当电子的动能不足以使中性质点电离时，电子会遭到弹•射而几乎不损失英动能；而离子因其质量与被碰撞的中性质点相近，每次碰撞都会使其速度减小，影响其动能的积累。1-2简要论述汤逊放电理论。答：设外界光电离因素在阴极表面产生了一个自山电子，此电子到达阳极表面吋山于Q过程，电

2、子总数增至个。假设每次电离撞岀一个止离子，故电极空间共有（/〃一1）个止离子。这些止离子在电场作用下向阴极运动，并撞击阴极.按照系数了的定义，此（幺创-1）个止离子在到达阴极农面时可撞出了（『〃一1）个新电子，贝0（^"-1）个正离子撞击阴极表而吋，至少能从阴极表而释放出一个有效电子，以弥补原来那个产生电子崩并进入阳极的电子，则放电达到自持放电。即汤逊理论的自持放电条件可表达为r（^-l）=l或丫肝=101-3为什么棒一板间隙中棒为止极性时电晕起始电压比负极性时略高？答：（1）当棒具有止极性时，间隙中出现的电子向棒运动，进入强电

3、场区，开始引起电离现彖而形成电子崩。随着电压的逐渐上升，到放电达到自持、爆发电晕Z前，在间隙中形成相当多的电子崩。当电子崩达到棒极后，其中的电子就进入棒极，而正离子仍留在空间，相对来说缓慢地向板极移动。于是在棒极附近，积聚起止空间电荷，从『U减少了紧贴棒极附近的电场，『U略为加强了外部空间的电场。这样，棒极附近的电场被削弱，难以造成流柱,这就使得自持放电也BP电晕放电难以形成。（2）当棒具有负极性时，阴极表面形成的电子立即进入强电场区，造成电子崩。当电子崩中的电子离开强电场区后，电子就不再能引起电离，而以越來越慢的速度向阳极运动

4、。一-部份电子克接消失于阳极，其余的可为氧原子所吸附形成负离子。电子崩中的正离子逐渐向棒极运动而消失于棒极，但山于其运动速度较慢,所以在棒极附近总是存在着正空间电荷。结杲在棒极附近出现了比较集中的止空间电荷，闻在其后则是非常分散的负空间电荷。负空间电荷山于浓度小，对外电场的影响不大，而止空间电荷将使电场畸变。棒极附近的电场得到增强，因而自持放电条件易于得到满足、易于转入流柱而形成电晕放电。1-4雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是如何确定的？答图1-13表示雷电冲击电压的标准波形和确定具波前和波长时间的方法（波长指冲击波衰减

5、至半峰值的时间）。图中0为原点，P点为波峰。国际上都用图示的方法求得名义零点0。图中虚线所示，连接P点与0.3倍峰值点作虚线交横轴于q点，这样波前时间G和波长笃都从q算起。冃前国际上大多数国家对于标准雷电波的波形规定是：T,=1.2旳±30%,T2=50//5±20%图1-13标准雷电冲击电压波形7；—波前时间T2一半峰值时间t/niax冲击电压峰值1-5操作冲击放电电压的特点是什么？答：操作冲击放电电压的特点：（1）U形曲线，其击穿电压与波前时间有关而与波尾时间无关；（2）极性效应，止极性操作冲击的50%击穿电压都比负极性的低

6、；（3）饱和现象；（4）分散性大；（5）邻近效应，接地物体靠近放电间隙会显箸降低止极性击穿电压。1-6影响套管沿面闪络电压的主要因素有哪些？答：影响套管沿面闪络电压的主要因素有（1）电场分彳J情况和作用电压波形的彫响（2）电介质材料的影响（3）气体条件的影响（4）雨水的影响1-7具有强垂直分量时的沿面放电和具有弱垂直分量时的沿面放电，哪个对绝缘的危害比较大，为什么？答:具有强垂直分量时的沿面放电对绝缘的危害比较大。电场具有弱垂直分量的情况下，电极形状和布置己使电场很不均匀，因而介质衣面积聚电荷使电压重新分布所造成的电场畸变,不会

7、显著降低沿面放电电压。另外这种情况下电场垂分最较小.沿表面也没有较大的电容电流流过，放电过程中不会出现热电离现象，故没有明显的滑闪放电，因而垂直于放电发展方向的介质厚度对放电电压实际上没有影响。其沿而闪络电压与空气击穿电压的差别相比强垂直分量时要小得多。1-8某距离4m的棒-极间隙。在夏季某日干球温度=30°C,湿球温度=259,气压=99.8kPa的大气条件下，问其止极性50%操作冲击击穿电压为多少kV?（空气相对密度二0.95）答：距离为4m的棒-极间隙，英标准参考大气条件下的止极性50%操作冲击击穿电压Eo标准=1300k

8、V。杳《高电压技术》可得空气绝对湿度h=20g/m30从ifuA/J=21,再宙图3-1求得参数K=1.1。求得参数•丄二1300/(500X4X0.95X1.1)=0.62,于是山图500L3K3-3得指数m=W=034.空气密度校止因数Kd=列=O.9503