高电压与绝缘技术读书报告

高电压与绝缘技术读书报告（一到六章）静电场由静止电荷所产生的场，工频交流电气设备中，不同电位导体间的电位差随时间的变化比较缓慢，导体间距离远小于相应电磁场的波长，所以任一瞬间工频交流电气设备中的电场可近似视为静电场。掌握静电场中的解析计算和数值计算。气体击穿的理论分析和空气间隙绝缘1.气体放电的主要形式：辉光放电、电弧放电、火花放电、电晕放电、刷状放电。辨明它们各自的特点、产生原因、差别。2.带电质点的产生和消失，平均自由行程及其影响因素、概率分布。3.气体中带电质点产生的方式热电离、光电离、碰撞电离、表面电离4.气体中带电质点消失的方式流入电极、逸出气体空间、复合5.电子崩与汤逊理论电子崩的形成、汤逊理论的基本过程及适用范围6.巴申定律及其适用范围击穿电压与气体相对密度和极间距离乘积之间的关系。两者乘积大于0.26cm时,不再适用。7.流注理论考虑了空间电荷对原有电场的影响和空间光电离的作用，适用两者乘积大于0.26cm时的情况6、均匀电场与不均匀电场的划分以最大场强与平均场强之比来划分。8.极不均匀电场中的电晕放电，电晕放电的过程、起始场强、放电的极性效应9.冲击电压作用下气隙的击穿特性雷电和操作过电压波的波形、冲击电压作用下的放电延时与伏秒特性、50%击穿电压的概念10.电场形式对放电电压的影响均匀电场无极性效应、各类电压形式放电电压基本相同、分散性小极不均匀电场中极间距离为主要影响因素、极性效应明显。11.电压波形对放电电压的影响电压波形对均匀和稍不均匀电场影响不大，对极不均匀电场影响相当大完全对称的极不均匀场：棒棒间隙极大不对称的极不均匀场：棒板间隙12.气体的状态对放电电压的影响，湿度、密度、海拔高度的影响；气体的性质对放电电压的影响；在间隙中加入高电强度气体,可大大提高击穿电压，主要指一些含卤族元素的强电负性气体，如SF613、提高气体放电电压的措施，电极形状的改进，空间电荷对原电场的畸变作用，极不均匀场中屏障的采用，提高气体压力的作用，高真空、高电气强度气体SF6的采用气体中的沿面放电和高压绝缘子1绝缘子用于将不同电位的导电体在机械上相互连接，在电气上相互绝缘。可以分为：绝缘子、瓷套、套管。2.对绝缘子的基本要求：有足够的电绝缘强度；能承受一定的机械负荷；能经受不利的环境和大气作用。3.绝缘子电气性能：干闪电压：表面清洁、干燥的绝缘子的闪络电压：是户内绝缘子的主要指标；湿闪电压：表面洁净的绝缘子在淋雨时的闪络电压，是户外绝缘子的主要指标（工频下差异较为显著）；污闪电压：表面脏污的绝缘子在受潮时的闪络电压4.典型电场分布形式：均匀电场：固体、气体的分界面平行于电力线；过程中很少遇到，与稍不均匀场的特性相当强垂直分量的不均匀场：不均匀场，电场强度垂直于介质表面的分量要比平行于电场的分量大5.均匀电场沿面放电、不均匀电场强垂直分量沿面放电、极不均匀电场强垂直分量沿面放电、不均匀电场弱垂直分量沿面放电。六氟化硫气体绝缘、SF6在高压电气设备中得到广泛的应用，因为采用这种气体设备具有很多优点。SF6的物理化学性质：无色无味、较高的介电强度、优良的灭弧能力、不可燃、放电时会产生有毒物质、高压下会液化、能与水发生反应产生腐蚀物质SF6的物理化学性质：SF6会聚集在地面—防窒息—工作面要通风、杂质有毒—严格控制纯度、在设备内部吸附剂、工作人员接触有毒气体时要带放毒面具和防护手套均匀场和稍不均匀场中SF6的击穿：均匀电场中介电强度约为相同气压下空气的2.5~3倍；0.3MPa时约和变压器油的相当SF6的介电强度原因:1)极强的电负性,容易吸附电子形成负离子,阻碍放电的形成和发展2)分子直径大,使电子平均自由行程缩短,不易积累能量,而SF6的电离电位较大,因而减小了电离的可能性3)电子与气体分子相遇时,因极化增加能量损耗,减弱其碰撞电离能力SF6的电离系数、自持放电条件、SF6的巴申曲线.电极表面状态的影响、导电微粒的影响、面积效应稍不均匀电场中SF6的击穿:极不均匀场中SF6的击穿SF6的冲击击穿特性：放电时延较长，分散性较大实际中多采用稍不均匀场，加之带电质点不易扩散，空间电荷的屏蔽效果差，操作冲击击穿电压与工频击穿电压基本相同。操作冲击的击穿电压低于雷电冲击的击穿电压。多采用稍不均匀场=》伏秒特性比较平坦负极性雷电冲击击穿电压有可能低于正极SF6中沿固体介质表面的放电：电场不均匀程度的影响、固体表面粗糙度的影响、固体表面状况的影响液体和固体介质的绝缘的电气性能1、电介质的极化极化：在电场的作用下，电荷质点会沿电场方向产生有限的位移现象，并产生电矩（偶极矩）。介电常数：电介质极化的强弱可用介电常数的大小来表示，与电介质分子的极性强弱有关。极性电介质和非极性电介质：具有极性分子的电介质称为极性电介质。由中性分子构成的电介质。极化的基本形式电子式、离子式（不产生能量损失）转向、夹层介质界面极化（有能量损失）2、电介质的电导泄漏电流和绝缘电阻气体的电导:主要来自于外界射线使分子发生电离和强电场作用下气体电子的碰撞电离液体的电导:离子电导和电泳电导固体的电导：离子电导和电子电导3.液体电介质的击穿电击穿：阴极发射电子－电子撞击液体分子发生电离－正离子形成空间电荷层，加强阴极表面电场－电流剧增，击穿气泡击穿：产生气体（1）电子撞击液体分子发生分解，2）阴极发射电子电流加热分解液体，3）尖电极电晕液体汽化，4）原有气泡带电后体积变大影响液体击穿电压的因素：杂质、温度、电压作用时间、电场均匀程度、压力4.固体电介质的击穿掌握电击穿、热击穿、电化学击穿；电老化的类型：电离性老化、电导性老化和电解性老化。前两种主要在交流电压下产生，后一种主要在直流电压下产生。电介质其他性能：热性能、机械性能、吸湿性能、化学稳定性和抗生物特性。