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第2章气体放点的基本物理过程（这章比较重要，要记得知识点很多，要认真看）在第二章标题下面有一句话“与固体和液体相比·········”（1.电离是指电子脱离原子的束缚而形成自由电子、正离子的过程．电离是需要能量的，所需能量称为电离能Wi(用电子伏eV表示，也可用电离电位Ui=Wi/e表示)2.根据外界给予原子或分子的能量形式的不同，电离方式可分为热电离、光电离、碰撞电离（最重要）和分级电离。3.阴极表面的电子溢出：（1）正离子撞击阴极：正离子位能大于2倍金属表面逸出功。（2）光电子发射：用能量大于金属逸出功的光照射阴极板。光子的能量大于金属逸出功。（3）强场发射：阴极表面场强达到106V/cm（高真空中决定性）（4）热电子发射：阴极高温4.气体中负离子的形成：电子与气体分子或原子碰撞时，也有可能发生电子附着过程而形成负离子，并释放出能量（电子亲合能）。电子亲合能的大小可用来衡量原子捕获一个电子的难易，越大则越易形成负离子。负离子的形成使自由电子数减少，因而对放电发展起抑制作用。SF6气体含F，其分子俘获电子的能力很强，属强电负性气体，因而具有很高的电气强度。5.带点质点的消失：（1）带电质点的扩散：带电质点从浓度较大的区域向浓度较小的区域的移动，使带电质点浓度变得均匀。电子的热运动速度高、自由行程大，所以其扩散比离子的扩散快得多。（2）带电质点的复合：带异号电荷的质点相遇，发生电荷的传递和中和而还原为中性质点的过程，称为复合。带电质点复合时会以光辐射的形式将电离时获得的能量释放出来，这种光辐射在一定条件下能导致间隙中其他中性原子或分子的电离。6.气体间隙中电流与外施电压的关系：第一阶段：电流随外施电压的提高而增大，因为带电质点向电极运动的速度加快复合率减小第二阶段：电流饱和，带电质点全部进入电极，电流仅取决于外电离因素的强弱（良好的绝缘状态）第三阶段：电流开始增大，由于电子碰撞电离引起的电子崩第四阶段自持放电：电流急剧上升放电过程进入了一个新的阶段（击穿）外施电压小于U0时的放电是非自持放电。电压到达U0后，电流剧增，间隙中电离过程只靠外施电压已能维持，不再需要外电离因素。自持放电7.电子碰撞电离系数α：代表一个电子沿电力线方向行经1cm时平均发生的碰撞电离次数。8.自持放电的条件：必须在气隙内初始电子崩消失之前产生新的电子（二次电子）来取代外电离因素产生的初始电子；实验表明：二次电子的产生与气压气隙长度的乘积（pd）有关:Pd较小，自持放电可由汤逊理论(和巴申定律)解释;Pd较大，自持放电可由流注理论解释。汤逊理论认为二次电子的来源是正离子碰撞阴极表面发生的电子逸出。ad≈lnpd值较大时，放电也是从电子崩开始的，但当电子崩发展到一定阶段后，会产生电离特强、发展速度更快的空间的光电离，形成流注（等离子体）。流注的发展速度比电子崩的快一个数量级，且出现曲折分支。流注理论认为，二次电子的主要来源是空间的光电离。一旦出现流注，放电就可以由空间光电离自持维持；若电场均匀，间隙将被击穿。ad=ln流注理论可以解释汤逊理论无法说明的pd值大时的放电现象。两种理论各适用于一定条件的放电过程，不能用一种理论取代另一种理论。两种理论的自持放电条件具有完全相同的形式，但两者维持放电的过程不同。（书上的这一段话要好好看，三种现象以后好像考研面试有用）9.稍不均匀电场中放电的特点与均匀电场中相似，在间隙击穿千看不到有什么放电的迹象，极不均匀电场中放电则不同，当所加电压达到某一临界值时，曲率半径较小的电极附近空间的电场强度首先达到了起始场强E0，在这个局部区域出现蓝紫色的晕光，并伴随有“滋滋”声、电磁辐射和能量损耗。这种仅仅发生在强场区的电晕放电是一种自持放电。10.电场不均匀系数：f=/，即间隙中最大场强与平均场强的比值。通常f2时为稍不均匀电场，f4时为极不均匀电场。补充：电晕放电的危害与对策（四班老师复习强调）p2211.在极不均匀电场间隙中自持放电条件即是电晕起始的条件。12.在极不均匀电场中，放电一定从曲率半径较小的那个电极表面开始，与该电极极性无关。但后来的发展过程、气隙的电气强度、击穿电压等都与该电极的极性有密切的关系。极不均匀电场中的放电存在着明显的极性效应。同一间隙在不同电压极性下的电晕起始电压不同，击穿电压也不同，这就是放电的极性效应。13.正极性(棒)电晕放电棒极带正电位时，电子崩头部的电子到达棒极后即被中和，棒极附近空间留下许多正离子。这些正离子虽朝板极移动，但速度很慢而暂留在棒极附近。这些正空间电荷削弱了棒极附近的电场强度，而加强了正离子群外部空间的电场。正空间电荷阻止了正棒极附近流注的形成，使电晕起始电压有所提高。14.负极性棒－板间隙击穿电压比正极性棒－板电极高正极性棒－板电极容易被击穿。补充：12——14点很重要，会画图，描述，记住结论。P25第三段有知识点，大家看一下。第3章气体间隙的击穿场强1.均匀电场中的击穿：（特点）1）均匀电场中电极布置对称，击穿无极性效应；2）均匀场间隙中各处电场强度U相等，击穿所需时间极短，直流击穿电压、工频击穿电压峰值、50%冲击击穿电压相同；3）击穿电压的分散性很小。（书旁边的图看一下）间距1－10cm均匀电场击穿场强为30kV/cm。（3·1·2这一节只要记住P25页的结论（上边补充的）就可以了，其他不作要求，四班的老师如是说）3·2这一节很重要，知识较多，大家好好看2.冲击电压的标准波形：（这个图很重要，各点的意义要知道）雷电冲击电压与系统电压无关。避雷器动作后，作用在系统上的为避雷器的残压。标准雷电波的波形：=1.2μs±30％，=50μs±20％对于不同极性:+1.2/50μs或-1.2/50μs操作冲击波的波形：/=250(±20％)/2500(±60％)μs3.放电时延（要理解）：要使气体间隙击穿，除了足够场强、引起电子崩并导致流注的有效电子外，气隙击穿还需要一定的时间，让放电得以逐步发展并完成击穿。4.50％击穿电压：多次施加电压时有半数会导致击穿的电压值低概率击穿电压：=-3σ5.冲击系数：同一间隙50％冲击击穿电压与稳态击穿电压之比，称为击穿系数β。均匀和稍不均匀电场：β≈1放电时延短，分散性小；极不均匀电场：β1放电时延长，击穿常一般发生在波尾。6.伏－秒特性：在同一冲击电压波形下，击穿电压值与放电时延（或电压作用时间）有关的特性。50%击穿电压只是50%伏-秒特性曲线上的一个点，即在冲击全波作用下的50%击穿电压。（重要，还有书上的相关图形）7.大气密度和湿度对击穿的影响：在极不均匀电场中，空气中的水分（湿度增大）能使间隙的击穿电压有所提高。随着海拔高度增加，外绝缘的放电电压将下降。补充：3.3这一节四班老师提到几个知识点，其中操作冲击电压的击穿对象，有“U形曲线”，3.3.3这一小节中”由图可见…..这一句老师有提到。3.4.1不要求，海拔的影响要求。8.是理想的气体绝缘介质和灭弧介质，在均匀电场中气体的绝缘强度约为空气的2.5倍，其灭弧能力是空气的100以上。（设备的几种要记住）气体的液化温度较低，一般可满足工程实际的应用，如0.75MPa（7个大气压，作为断路器的绝缘）的液化温度是－25℃，0.45MPa（4个大气压，作为GIS绝缘）的液化温度不高于－40℃。气体的应用可大大降低设备尺寸，与空气介质相比，500kV的GIS是敞开式的1/50。气体广泛应用于高压断路器、GIS、充气管道电缆，充气体的变压器和开关柜也在发展中。只有在均匀电场和稍不均匀电场，气体才能发挥其优异的绝缘性能，因而一般应用气体做绝缘时，应尽量保证其电场的均匀性。此外，气体中水含量的增加，将会大大降低其绝缘性能，因而使用中应定期检测其微水含量。气体价格高，温室效应相当于的23900倍，且气体不会自然分解，在大气中寿命长达3200年。一般工程中多采用混合气体。气体在极不均匀电场中击穿的异常现象：一是击穿电压随气压的变化出现驼峰现象；二是在驼峰气压范围内，雷击冲击击穿电压明显低于稳态击穿电压。补充：P38第一句，p39页倒数第二段第一句，老师有提到，其他的没有怎么说。3.5.3以后的章节四班老师没有要求，大家参考一下9.提高气隙击穿电压的措施：改善电场分布的措施：改善电极形状；利用空间电荷对原电场的畸变作用；极不均匀电场中屏蔽的采用。削弱电离过程的措施：高气压的采用；强电负性气体的应用；高真空的采用。第4章气体中沿固体绝缘表面的放电章节标题下的那一段要了解1.沿面闪络：指沿气体介质与固体介质交界面上发展的放电现象。补充：4.2这一节的第一句，有提到。后面的消除气隙放电的措施p47.2.沿面放电：均匀电场中固体介质的引入并不影响电极间的电场分布，但放电总是发生在界面，且闪络电压比空气间隙的击穿电压要低得多。说明电场畸变严重。（特点）1）沿面闪络电压与固体绝缘材料特性有关2）固体介质与电极接触紧密程度对闪络电压有影响3）介质表面粗糙，也会使电场分布畸变，从而使闪络电压降低4）上述影响因素在高气压时表现得更为明显3.具有强垂直分量时的沿面放电：（电晕放电—细线状辉光放电—滑闪放电—闪络）（重要）随着外施电压升高，首先在接地法兰处出现电晕放电形成的光环，这是因为该处的电场强度最高。随着电压的升高，放电区逐渐形成由许多平行的火花细长线组成的光带。当外施电压超过某一临界值后，放电性质发生变化，个别细线开始迅速增长，转变为树枝状有分叉的明亮的火花通道，称为滑闪放电。滑闪放电通道中电流密度较大，压降较小，其伏—秒特性具有下降特性，故滑闪放电是以介质表面放电通道中发生了热电离为特征的。4.要提高套管的电晕起始电压和滑闪放电电压可以采取：一减小比电容：增大固体介质厚度，加大法兰处外套管的外径，采用瓷-油绝缘代替纯瓷介质；二减小绝缘表面电阻：套管附近靠近法兰处涂半导体釉。补充：P50图4—9,及旁边的文字说明，p51页第一段第一句，有提到。4.4.1前两段老师有提到。5.湿闪络路径：1）沿湿表面AB和干表面BCA’发展,绝缘子湿闪电压为干闪时的40～50％。2）沿湿表面AB和空气间隙BA’发展，绝缘子湿闪电压不会下降很多。3）沿湿表面AB和水流BB’发展，湿闪电压降低到很低的数值。6.污闪：户外绝缘子常会受到工业污秽或自然界盐碱、飞尘等污染。干燥情况下，对闪络电压没多大影响。但当绝缘子表面污层被湿润，其表面电导剧增使绝缘子泄漏电流急剧增加。绝缘子的闪络电压（污闪电压）大大降低，甚至有可能在工作电压下发生闪络。7.污闪的发展过程（施加恒定的工频电压，使污层受潮）：老师强调（a）污层刚受潮时，介质表面有明显的泄漏电流流过，电压分布是较均匀；（b）出现高电阻的“干燥带”，使污层的泄漏电流减小，并在干燥带形成很大的电压降；（c）当干燥带的电位梯度超过沿面闪络场强时，干燥带发生放电，放电具有电弧特性，这就是出现局部电弧的阶段；（d）局部电弧发展成为闪络。（爬电）8.影响污闪电压的因素：污秽的性质和污染程度；湿润的方式；泄露距离；外施电压的形式。9.污秽等值附盐密度（mg/）：与绝缘子表面单位面积上污秽物导电性相当的等值盐(NaCl)量。同时表征污秽性质及污秽量，以描述的污秽严重程度。10.等值附灰密度（mg/）:与绝缘子表面单位面积上污秽物中不容于水的惰性物质的含量。11.单位泄漏距离（泄漏比距或爬电比距）：绝缘子每千伏额定线电压的平均泄漏距离，cm/kV。（表4-1要认真看一下）12.防止污闪的措施：1）定期或不定期的清扫；2）防污闪涂料进行表面处理；3）加强绝缘和采用耐污绝缘子；4）使用其他材质的绝缘子。第5章液体和固体介质的电气特性电气特性的四个参数，P58页最后一段和59页的比较重要。老师有提到1.电介质极化的形式：电子式、离子式、偶极式、夹层极化。2.电介质的能量损耗简称介质损耗（P=Qtanδ=），包括由电导引起的损耗和由极化引起的损耗。（直流电压作用下无极化损耗，电阻率（或电导率）即可反映其损耗的大小）。3.纯净的液体介质的电击穿理论：击穿过程与气体击穿的过程很相似：碰撞电离、电子崩，导