第1章气体放电的基本物理过程

1.1带电质点的产生与消失

1.1.1带电质点的产生

1.1.2带电质点的消失

1.2均匀电场小气隙的放电过程

1.2.1汤逊理论

1.2.2巴申定律
<p>第1章气体放电的基本物理过程</p> <p> </p> <p>1.1带电质点的产生与消失</p> <p> </p> <p>1.1.1带电质点的产生</p> <p> </p> <p>1.1.2带电质点的消失</p> <p> </p> <p>1.2均匀电场小气隙的放电过程</p> <p> </p> <p>1.2.1汤逊理论</p> <p> </p> <p>1.2.2巴申定律</p> <p> </p> <p>1.3均匀电场大气隙的放电过程</p> <p> </p> <p>1.3.1空间电荷对气隙电场的畸变</p> <p> </p> <p>1.3.2流注的形成</p> <p> </p> <p>1.4不均匀电场的放电过程</p> <p> </p> <p>1.4.1稍不均匀电场和极不均匀电场的特点与划分</p> <p> </p> <p>1.4.2极不均匀电场的电晕放电</p> <p> </p> <p>1.4.3极不均匀电场的放电过程</p> <p> </p> <p>1.5放电时间和冲击电压下的气隙击穿</p> <p> </p> <p>1.5.1放电时间</p> <p> </p> <p>1.5.2冲击电压波形的标准化</p> <p> </p> <p>1.5.3冲击电压下气隙的击穿特性</p> <p> </p> <p>1.6沿面放电与污秽放电</p> <p> </p> <p>1.6.1沿面放电的一般过程</p> <p> </p> <p>1.6.2绝缘子的干闪与湿闪</p> <p> </p> <p>1.6.3绝缘子的污闪</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第2章气体介质的电气强度</p> <p> </p> <p>2.1不同电压形式下气隙的击穿电压</p> <p> </p> <p>2.1.1均匀电场气隙的击穿电压</p> <p> </p> <p>2.1.2稍不均匀电场气隙的击穿电压</p> <p> </p> <p>2.1.3极不均匀电场气隙的击穿电压</p> <p> </p> <p>2.2大气条件对空气间隙击穿电压的影响</p> <p> </p> <p>2.2.1气压、温度对击穿电压的���响</p> <p> </p> <p>2.2.2湿度对击穿电压的影响</p> <p> </p> <p>2.2.3海拔高度对击穿电压的影响</p> <p> </p> <p>2.3提高气隙击穿电压的措施</p> <p> </p> <p>2.3.1改善电场分布使之尽量均匀</p> <p> </p> <p>2.3.2削弱气体的游离过程</p> <p> </p> <p>2.4六氟化硫(SF6)气体的理化特性和绝缘特性</p> <p> </p> <p>2.4.1SF6气体的理化特性</p> <p> </p> <p>2.4.2SF6气体的绝缘特性</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第3章液体、固体电介质的电气性能</p> <p> </p> <p>3.1电介质的极化、电导和损耗</p> <p> </p> <p>3.1.1电介质的极化</p> <p> </p> <p>3.1.2电介质的电导</p> <p> </p> <p>3.1.3电介质的损耗</p> <p> </p> <p>3.2液体电介质的击穿</p> <p> </p> <p>3.2.1液体电介质的击穿机理</p> <p> </p> <p>3.2.2影响液体电介质击穿电压的因素</p> <p> </p> <p>3.2.3提高液体电介质击穿电压的方法</p> <p> </p> <p>3.3固体电介质的击穿</p> <p> </p> <p>3.3.1固体电介质的击穿理论</p> <p> </p> <p>3.3.2影响固体电介质的击穿电压的因素</p> <p> </p> <p>3.3.3提高固体电介质的击穿电压的措施</p> <p> </p> <p>3.4电介质的老化</p> <p> </p> <p>3.4.1电老化</p> <p> </p> <p>3.4.2热老化</p> <p> </p> <p>3.4.3受潮老化</p> <p> </p> <p>3.5组合绝缘的介电常数、介质损耗和击穿特性</p> <p> </p> <p>3.5.1组合绝缘的介电常数与介质损耗</p> <p> </p> <p>3.5.2组合绝缘的击穿特性</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第4章绝缘的预防性试验</p> <p> </p> <p>4.1绝缘电阻和吸收比的测量</p> <p> </p> <p>4.1.1兆欧表的工作原理</p> <p> </p> <p>4.1.2绝缘电阻和吸收比的测量</p> <p> </p> <p>4.1.3测量时的注意事项</p> <p> </p> <p>4.2直流泄漏电流的测量</p> <p> </p> <p>4.2.1直流高电压的产生</p> <p> </p> <p>4.2.2试验接线</p> <p> </p> <p>4.2.3微安表的保护</p> <p> </p> <p>4.2.4影响测量结果的主要因素</p> <p> </p> <p>4.3介质损失角正切值的测量</p> <p> </p> <p>4.3.1西林电桥的基本原理</p> <p> </p> <p>4.3.2影响测量结果的主要因素</p> <p> </p> <p>4.4局部放电的测量</p> <p> </p> <p>4.4.1测量的基本原理</p> <p> </p> <p>4.4.2局部放电的检测方法</p> <p> </p> <p>4.4.3测量时的注意事项</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第5章高压试验设备及高电压的测量</p> <p> </p> <p>5.1工频高压试验设备及其测量</p> <p> </p> <p>5.1.1交流高压试验设备</p> <p> </p> <p>5.1.2工频高电压的测量</p> <p> </p> <p>5.2直流高压试验设备及其测量</p> <p> </p> <p>5.2.1直流高压试验设备</p> <p> </p> <p>5.2.2直流高压的测量</p> <p> </p> <p>5.3冲击高压试验设备及其测量</p> <p> </p> <p>5.3.1雷电冲击电压的产生</p> <p> </p> <p>5.3.2操作冲击电压的产生</p> <p> </p> <p>5.3.3冲击高电压的测量</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第6章线路和绕组中的波过程</p> <p> </p> <p>6.1均匀无损单导线线路中的波过程</p> <p> </p> <p>6.1.1波过程的基本概念</p> <p> </p> <p>6.1.2波过程的基本规律</p> <p> </p> <p>6.2波的折射与反射</p> <p> </p> <p>6.2.1行波的折射与反射</p> <p> </p> <p>6.2.2彼德逊法则</p> <p> </p> <p>6.3波的多次折射与反射</p> <p> </p> <p>6.4无损平行多导线系统中的波过程</p> <p> </p> <p>6.5波的衰减与畸变</p> <p> </p> <p>6.5.1导线电阻和泄漏电导的影响</p> <p> </p> <p>6.5.2冲击电晕的影响</p> <p> </p> <p>6.6绕组中的波过程</p> <p> </p> <p>6.6.1变压器绕组中的波过程</p> <p> </p> <p>6.6.2旋转电机绕组中的波过程</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第7章雷电及防雷保护装置</p> <p> </p> <p>7.1雷电放电</p> <p> </p> <p>7.1.1先导放电阶段</p> <p> </p> <p>7.1.2主放电阶段</p> <p> </p> <p>7.1.3余辉放电阶段</p> <p> </p> <p>7.2雷电参数及计算模型</p> <p> </p> <p>7.2.1雷电参数</p> <p> </p> <p>7.2.2雷电放电的计算模型</p> <p> </p> <p>7.2.3感应雷击过电压</p> <p> </p> <p>7.3避雷针和避雷线的保护范围</p> <p> </p> <p>7.3.1避雷针的保护范围</p> <p> </p> <p>7.3.2避雷线的保护范围</p> <p> </p> <p>7.4避雷器</p> <p> </p> <p>7.4.1保护间隙和排气式避雷器</p> <p> </p> <p>7.4.2阀式避雷器</p> <p> </p> <p>7.4.3金属氧化物避雷器</p> <p> </p> <p>7.5接地装置</p> <p> </p> <p>7.5.1接地和接地电阻的基本概念</p> <p> </p> <p>7.5.2工作接地、保护接地与防雷接地</p> <p> </p> <p>7.5.3工程实用的接地装置</p> <p> </p> <p>7.5.4降低接地电阻的措施</p> <p> </p> <p>7.5.5土壤电阻率测试</p> <p> </p> <p>7.5.6接地电阻的测量</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第8章电力系统的防雷保护</p> <p> </p> <p>8.1输电线路的防雷保护</p> <p> </p> <p>8.1.1输电线路的耐雷性能指标</p> <p> </p> <p>8.1.2输电线路耐雷性能的分析</p> <p> </p> <p>8.1.3输电线路的雷击跳闸率</p> <p> </p> <p>8.1.4输电线路的防雷保护措施</p> <p> </p> <p>8.2发电厂、变电站的防雷保护概述</p> <p> </p> <p>8.2.1直击雷过电压的防护</p> <p> </p> <p>8.2.2侵入波过电压的防护</p> <p> </p> <p>8.2.3变电站的进线段保护</p> <p> </p> <p>8.3发电厂、变电站主要设备防雷保护</p> <p> </p> <p>8.3.1变压器的防雷保护</p> <p> </p> <p>8.3.2气体绝缘变电站(GIS)的过电压保护</p> <p> </p> <p>8.3.3旋转电机的防雷保护</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第9章电力系统内部过电压</p> <p> </p> <p>9.1切除空载线路过电压</p> <p> </p> <p>9.1.1发展过程</p> <p> </p> <p>9.1.2影响因素和限制措施</p> <p> </p> <p>9.2空载线路合闸过电压</p> <p> </p> <p>9.2.1发展过程</p> <p> </p> <p>9.2.2影响因素和限制措施</p> <p> </p> <p>9.3切除空载变压器过电压</p> <p> </p> <p>9.3.1发展过程</p> <p> </p> <p>9.3.2影响因素和限制措施</p> <p> </p> <p>9.4间歇电弧接地过电压</p> <p> </p> <p>9.4.1发展过程</p> <p> </p> <p>9.4.2影响因素和限制措施</p> <p> </p> <p>9.5工频电压升高引起过电压</p> <p> </p> <p>9.5.1空载长线路电容效应引起的工频过电压</p> <p> </p> <p>9.5.2不对称接地引起的工频过电压</p> <p> </p> <p>9.5.3甩负荷引起的工频过电压</p> <p> </p> <p>9.6电力系统中的谐振过电压</p> <p> </p> <p>9.6.1谐振过电压的种类</p> <p> </p> <p>9.6.2非线性(铁磁)谐振的特点</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>第10章电力系统绝缘配合</p> <p> </p> <p>10.1绝缘配合的基本概念</p> <p> </p> <p>10.2绝缘配合的基本方法</p> <p> </p> <p>10.2.1多级配合</p> <p> </p> <p>10.2.2两级配合(惯用法)</p> <p> </p> <p>10.2.3统计法</p> <p> </p> <p>10.2.4简化统计法</p> <p> </p> <p>10.3电气设备绝缘水平的确定</p> <p> </p> <p>10.4架空输电线路绝缘水平的确定</p> <p> </p> <p>10.4.1绝缘子片数的确定</p> <p> </p> <p>10.4.2空气间隙的确定</p> <p> </p> <p>习题</p> <p> </p> <p>参考文献</p> <p> </p> <p>附录</p>显示全部信息前 言高电压技术是电气技术领域通用性较强的学科,主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象,高电压设备的绝缘结构设计,高电压试验和测量的设备及方法,电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施,以及高电压、大电流的应用等。展望高电压技术的发展,它和其他学科之间的相互融合、相互渗透将会使其自身发展的同时不断吸收其他学科的新成果、新技术。另外,高电压技术将会在材料、环保、新能源、电力工程等诸多领域发挥重要的作用。
作为从事电力系统设计、安装、调试及运行与维护的工程技术人员,在实际工作中都会遇到高电压技术领域的相关问题。本书针对电气工程及其自动化专业、农业电气化与自动化专业应用型人才培养方案编写,全书从基本物理概念及物理过程入手,介绍电力系统中实用高电压技术的内容,使读者对高电压技术有更加全面的认识,有利于其实践能力的提高。
全书共10章,第1~3章介绍各类电介质在电场作用下的基本电气特性; 第4~5章介绍电气设备绝缘试验及状态检测; 第6章介绍波过程; 第7~8章介绍雷电过电压及其防护; 第9章介绍电力系统内部过电压; 第10章介绍电力系统绝缘配合。本书文字简练、通俗易懂,每章后均附有习题。参加本书编写工作的有辽宁科技学院高长伟(第1~5章)、沈阳工程学院韩刚(第7~10章)及辽宁科技学院姚颖(第6章及附录)。全书由高长伟统稿。由于编者水平有限,疏漏之处在所难免,敬请读者批评指正。
编者2018年3月免费在线读

第1章气体放电的基本物理过程

电气设备通常由导体和绝缘体共同组成,设备的导电回路由各种金属材料构成,而设备不同电位的导电体之间及与大地可靠地隔离则由各种绝缘材料来实现。事实表明,绝缘体是各类电气设备中的关键部分,也是比较薄弱的部分,其性能的优劣直接决定着设备及系统能否**可靠地运行。大多数电力系统故障都是由于绝缘遭到破坏而引起的,因此研究各类电介质在高电压作用下的电气特性具有重大的现实意义。电介质在电气设备中是作为绝缘材料使用的,就其形态而言可分为气体电介质、液体电介质和固体电介质。在实际的电气设备绝缘结构中采用的通常是由多种电介质构成的组合绝缘。比如电气设备的外绝缘通常由气体介质和固体介质共同构成,内绝缘往往由固体介质和液体介质共同组成。所有电介质的电气强度都是有一定限度的,超过这个限度,电介质就会逐渐失去其原有的绝缘性能,甚至会成为导体。在电场的作用下,电介质中出现的电气现象主要有以下两类。(1) 弱电场下(当电场强度比击穿场强小得多时),主要是极化、电导、介质损耗等。(2) 强电场下(当电场强度等于或大于放电起始场强或击穿场强时),主要是放电、闪络、击穿等。气体放电理论也是液体介质、固体介质放电理论的基础。所以,本书首先介绍气体电介质的放电理论。1.1带电质点的产生与消失1.1.1带电质点的产生

纯净的、中性状态的气体是不导电的,只有气体中出现带电质点(电子、负离子或者正离子)以后才有可能导电,并在电场力作用下发展成各种形式的气体放电现象。带电质点的来源主要有两个: 一是气体中性质点(原子)本身发生游离; 二是位于气体中的金属表面发生游离。气体质点的游离所需要的能量称为游离能,随着气体种类的不同,游离能一般为10~15eV(1eV=16021892×10-19J)。金属表面游离所需要的能量称为逸出功,因金属不同,游离能一般为1~5eV。按照外界能量来源的不同,通常把游离分为以下几种形式。1. 碰撞游离

第1章气体放电的基本物理过程

1.1带电质点的产生与消失

1.1.1带电质点的产生

1.1.2带电质点的消失

1.2均匀电场小气隙的放电过程

1.2.1汤逊理论

1.2.2巴申定律

针对电气工程及其自动化专业、农业电气化与自动化专业应用型人才培养方案编写的,从基本物理概念及物理过程入手,介绍电力系统中实用高电压技术的内容,使读者对高电压技术有更加全面的认识,有利于其实践能力的提高。各章配备习题,全书配备课件。