1-1氣體放電過程中產生帶電質點最重要的方式是什么，為什么？

答：碰撞電離是氣體放電過程中產生帶電質點最重要的方式。

這是因為電子體積小，其自由行程（兩次碰撞間質點經過的距離）比離子大得

多，所以在電場中獲得的動能比離子大得多。其次.由于電子的質量遠小于原子

或分子，因此當電子的動能不足以使中性質點電離時，電子會遭到彈射而幾乎不

損失其動能；而離子因其質量與被碰撞的中性質點相近，每次碰撞都會使其速度

減小，影響其動能的積累。

1-2簡要論述湯遜放電理論。

答：設外界光電離因素在陰極表面產生了一個自由電子，此電子到達陽極表

面時由于。過程，電子總數增至e加個。假設每次電離撞出一個正離子，故電極

空間共有（e^-l）個正離子。這些正離子在電場作用下向陰極運動，并撞擊陰

極.按照系數7的定義，此個正離子在到達陰極表面時可撞出?（e碗

—1）個新電子，則（e3T）個正離子撞擊陰極表面時，至少能從陰極表面釋放出

一個有效電子，以彌補原來那個產生電子崩并進入陽極的電子，則放電達到自持

放電。即湯遜理論的自持放電條件可表達為r（理-1）=1或ye加=1。

1-3為什么棒一板間隙中棒為正極性時電暈起始電壓比負極性時略高？

答：（1）當棒具有正極性時，間隙中出現的電子向棒運動，進入強電場區，

開始引起電離現象而形成電子崩。隨著電壓的逐漸上升，到放電達到自持、爆發

電暈之前，在間隙中形成相當多的電子崩。當電子崩達到棒極后，其中的電子就

進入棒極，而正離子仍留在空間，相對來說緩慢地向板極移動。于是在棒極附近,

積聚起正空間電荷，從而減少了緊貼棒極附近的電場，而略為加強了外部空間的

電場。這樣，棒極附近的電場被削弱，難以造成流柱，這就使得自持放電也即電

暈放電難以形成。

（2）當棒具有負極性時，陰極表面形成的電子立即進入強電場區，造成電

子崩。當電子崩中的電子離開強電場區后，電子就不再能引起電離，而以越來越

慢的速度向陽極運動。?部份電子直接消失于陽極，其余的可為氧原子所吸附形

成負離子。電子崩中的正離子逐漸向棒極運動而消失于棒極，但由于其運動速度

較慢，所以在棒極附近總是存在著正空間電荷。結果在棒極附近出現了比較集中

的正空間電荷，而在其后則是非常分散的負空間電荷。負空間電荷由于濃度小，

對外電場的影響不大，而正空間電荷將使電場畸變。棒極附近的電場得到增強，

因而自持放電條件易于得到滿足、易于轉入流柱而形成電暈放電。

1-4雷電沖擊電壓的標準波形的波前和波長時間是如何確定的？

答：圖1T3表示雷電沖擊電壓的標準波形和確定其波前和波長時間的方法

（波長指沖擊波衰減至半峰值的時間）。圖中0為原點，P點為波峰。國際上都用

圖示的方法求得名義零點。心圖中虛線所示，連接P點與0.3倍峰值點作虛線

交橫軸于Q點，這樣波前時間力、和波長，都從G算起。

目前國際上大多數國家對于標準雷電波的波形規定是：

（=1.23±30%,T2=50;zs±20%

圖1-13標準雷電沖擊電壓波形

7；一波前時間T2一半峰值時間Umax沖擊電壓峰值

1-5操作沖擊放電電壓的特點是什么？

答：操作沖擊放電電壓的特點：（1）U形曲線，其擊穿電壓與波前時間有關

而與波尾時間無關；（2）極性效應，正極性操作沖擊的50%擊穿電壓都比負極

性的低；（3）飽和現象；（4）分散性大；（5）鄰近效應，接地物體靠近放電間隙

會顯著降低正極性擊穿電壓。

1-6影響套管沿面閃絡電壓的主要因素有哪些？

答：影響套管沿面閃絡電壓的主要因素有

（1）電場分布情況和作用電壓波形的影響（2）電介質材料的影響（3）氣

體條件的影響（4）雨水的影響

1-7具有強垂直分量時的沿面放電和具有弱垂直分量時的沿面放電，哪個對

絕緣的危害比較大，為什么？

答：具有強垂直分量時的沿面放電對絕緣的危害比較大。電場具有弱垂直分

量的情況下，電極形狀和布置已使電場很不均勻，因而介質表面積聚電荷使電壓

重新分布所造成的電場畸變，不會顯著降低沿面放電電壓。另外這種情況下電場

垂直分量較小.沿表面也沒有較大的電容電流流過，放電過程中不會出現熱電離

現象，故沒有明顯的滑閃放電，因而垂直于放電發展方向的介質厚度對放電電壓

實際上沒有影響。其沿面閃絡電壓與空氣擊穿電壓的差別相比強垂直分量時要小

得多。

1-8某距離4m的棒-極間隙。在夏季某日干球溫度=30℃,濕球溫度=25℃,

氣壓=99.8kPa的大氣條件下，問其正極性50%操作沖擊擊穿電壓為多少kV?（空

氣相對密度=0.95）

答：距離為4m的棒-極間隙，其標準參考大氣條件下的正極性50%操作沖擊

擊穿電壓Us。標準=1300kV。

查《高電壓技術》可得空氣絕對濕度Zz=20g/m3。從而力/S=21,再由圖3T

求得參數K=1.1o求得參數g=烏一?1一=1300/（500X4X0.95X1.1）

500L6K

=0.62,于是由圖3-3得指數加=皿=0.34。

,n034

空氣密度校正因數Kd=8=O.95=0.9827

濕度校正因數匕=心=1.產4=1.033

所以在這種大氣條件下，距離為4m的棒-極間隙的正極性50強操作沖擊擊穿

電壓為。5。夏=。5。標準?犬|?犬2=1300x0.9827x1.033=1320kV0

1-9某母線支柱絕緣子擬用于海拔4500m的高原地區的35kV變電站，問平

原地區的制造廠在標準參考大氣條件下進行Imin工頻耐受電壓試驗時，其試驗

電壓應為多少kV?

解：查GB311.1-1997的規定可知,35kV母線支柱絕緣子的Imin干工頻耐

受電壓應為100kV,則可算出制造廠在平原地區進行出廠Imin干工頻耐受電壓

試驗時，其耐受電壓U應為

U=KaU0=-----匕——-=---------=154kV

"°1.1-HxlO-41.1-4500x104

2-1電介質極化的基本形式有哪幾種，各有什么特點？

答：電介質極化的基本形式有

（1）電子位移極化

圖（1）電子式極化

（2）偶極子極化

圖（2）偶極子極化

（a）無外電場時（b）有外電場時

1一電極2—電介質（極性分子）

2-2如何用電介質極化的微觀參數去表征宏觀現象？

答：克勞休斯方程表明，要由電介質的微觀參數（N、a）求得宏觀參數一

介電常數與，必須先求得電介質的有效電場用。

（1）對于非極性和弱極性液體介質，有效電場強度

式中，P為極化強度（P=4（J-1）E）。

上式稱為莫索締（Mosotti）有效電場強度，將其代入克勞休斯方程［式

（2-11）］,得到非極性與弱極性液體介質的極化方程為

￡,.-1_Na

er+23%

（2）對于極性液體介質，由于極性液體分子具有固有偶極矩，它們之間的

距離近，相互作用強，造成強的附加電場，洛倫茲球內分子作用的電場々W0,

莫索締有效電場不適用。

2-3非極性和極性液體電介質中主要極化形式有什么區別？

答：非極性液體和弱極性液體電介質極化中起主要作用的是電子位移極化，

偶極子極化對極化的貢獻甚微；極性液體介質包括中極性和強極性液體介質，這

類介質在電場作用下，除了電子位移極化外，還有偶極子極化，對于強極性液體

介質，偶極子的轉向極化往往起主要作用。

2-4極性液體的介電常數與溫度、電壓、頻率有什么樣的關系？

答：（1）溫度對極性液體電介質的￡，值的影響

如圖2-2所示，當溫度很低時，由于分子間的聯系緊密，液體電介質黏度很

大，偶極子轉動困難，所以邑很小；隨著溫度的升高，液體電介質黏度減小，偶

極子轉動幅度變大，J隨之變大；溫度繼續升高，分子熱運動加劇，阻礙極性分

子沿電場取向，使極化減弱，J又開始減小。

(2)頻率對極性液體電介質的j值的影響

如圖2T所示，頻率太高時偶極子來不及轉動，因而j值變小。其中心,相

當于直流電場下的介電常數，Dfi以后偶極子越來越跟不上電場的交變，?值不

斷下降；當頻率f=f2時，偶極子已經完全跟不上電場轉動了，這時只存在電子

式極化，減小到￡小，常溫下，極性液體電介質的￡,"3?6。

2-5液體電介質的電導是如何形成的？電場強度對其有何影響？

答：液體電介質電導的形成：

(1)離子電導——分為本征離子電導和雜質離子電導。設離子為正離子，

它們處于圖2—5中A、B、C等勢能最低的位置上作振動，其振動頻率為u,

當離子的熱振動能超過鄰近分子對它的束縛勢壘人時，離子即能離開其穩定位置

而遷移。

(2)電泳電導——在工程中，為了改善液體介質的某些理化性能，往往在

液體介質中加入一定量的樹脂，這些樹脂在液體介質中部分呈溶解狀態，部分可

能呈膠粒狀懸浮在液體介質中，形成膠體溶液，此外，水分進入某些液體介質也

可能造成乳化狀態的膠體溶液。這些膠粒均帶有一定的電荷，當膠粒的介電常數

大于液體的介電常數時，膠粒帶正電；反之，膠粒帶負電。膠粒相對于液體的電

位U。一般是恒定的，在電場作用下定向的遷移構成“電泳電導”。

電場強度的影響

(1)弱電場區：在通常條件下，當外加電場強度遠小于擊穿場強時，液體

介質的離子電導率/是與電場強度無關的常數，其導電規律遵從歐姆定律。

(2)強電場區：在ENlO,v/m的強電場區，電流隨電場強度呈指數關系增

長，除極純凈的液體介質外，一般不存在明顯的飽和電流區。液體電介質在強電

場下的電導具有電子碰撞電離的特點。

2-6目前液體電介質的擊穿理論主要有哪些？

答：液體介質的擊穿理論主要有三類：

(1)高度純凈去氣液體電介質的電擊穿理論

(2)含氣純凈液體電介質的氣泡擊穿理論

(3)工程純液體電介質的雜質擊穿理論

2-7液體電介質中氣體對其電擊穿有何影響？

答：氣泡擊穿觀點認為，不論由于何種原因使液體中存在氣泡時，由于交變

電壓下兩串聯介質中電場強度與介質介電常數成反比，氣泡中的電場強度比液體

介質高，而氣體的擊穿場強又比液體介質低得多，所以總是氣泡先發生電離，這

又使氣泡溫度升高，體積膨脹，電離將進一步發展；而氣泡電離產生的高能電子

又碰撞液體分子，使液體分子電離生成更多的氣體，擴大氣體通道，當氣泡在兩

極間形成“氣橋”時，液體介質就能在此通道中發生擊穿。

熱化氣擊穿觀點認為，當液體中平均場強達到107?108V/m時，陰極表面微

尖端處的場強就可能達到108V/m以上。由于場致發射，大量電子由陰極表面的

微尖端注入到液體中，估計電流密度可達lOSA/m?以上。按這樣的電流密度來估

算發熱，單位體積、單位時間中的發熱量約為1013J/(s-,?3),這些熱量用來

加熱附近的液體，足以使液體氣化。當液體得到的能量等于電極附近液體氣化所

需的熱量時，便產生氣泡，液體擊穿。

電離化氣擊穿觀點認為，當液體介質中電場很強時，高能電子出現，使液體

分子C—H鍵(C—C鍵)斷裂，液體放氣。

2-8水分、固體雜質對液體電介質的絕緣性能有何影響？

答：(1)水分的影響

當水分在液體中呈懸浮狀態存在時，由于表面張力的作用，水分呈圓球狀(即

膠粒)，均勻懸浮在液體中，一般水球的直徑約為IO??在外電場作用下,

由于水的介電常數很大，水球容易極化而沿電場方向伸長成為橢圓球，如果定向

排列的橢圓水球貫穿于電極間形成連續水橋，則液體介質在較低的電壓下發生擊

穿。

(2)固體雜質的影響

一般固體懸浮粒子的介電常數比液體的大，在電場力作用下，這些粒子向電

場強度最大的區域運動，在電極表面電場集中處逐漸積聚起來，使液體介質擊穿

場強降低。

2-9如何提高液體電介質的擊穿電壓？

答：工程應用上經常對液體介質進行過濾、吸附等處理，除去粗大的雜質粒

子，以提高液體介質的擊穿電壓。

3T什么叫電介質的極化？極化強度是怎么定義的？

答：電介質的極化是電介質在電場作用下，其束縛電荷相應于電場方向產生

彈性位移現象和偶極子的取向現象。電介質的極化強度可用介電常數的大小來表

示，它與該介質分子的極性強弱有關，還受到溫度、外加電場頻率等因素的影響。

3-2固體無機電介質中，無機晶體、無機玻璃和陶瓷介質的損耗主要由哪些

損耗組成？

答：（1）無機晶體介質只有位移極化，其介質損耗主要來源于電導；

（2）無機玻璃的介質損耗可以認為主要由三部分組成：電導損耗、松弛損

耗和結構損耗；

（3）陶瓷介質可分為含有玻璃相和兒乎不含玻璃相兩類，第一類陶瓷是含

有大量玻璃相和少量微晶的結構，其介質損耗主要由三部分組成：玻璃相中離子

電導損耗、結構較松的多晶點陣結構引起的松弛損耗以及氣隙中含水引起的界面

附加損耗，tanS相當大。第二類是由大量的微晶晶粒所組成，僅含有極少量或

不含玻璃相，通常結晶相結構緊密，tanS比第一類陶瓷小得多。

3-3固體介質的表面電導率除了介質的性質之外，還與哪些因素有關？它們

各有什么影響？

答：介質的表面電導率幾不僅與介質的性質有關，而且強烈地受到周圍環

境的濕度、溫度、表面的結構和形狀以及表面粘污情況的影響。

（1）電介質表面吸附的水膜對表面電導率的影響

由于濕空氣中的水分子被吸附于介質的表面，形成一層很薄的水膜。因為水

本身為半導體（p“=105dm）,所以介質表面的水膜將引起較大的表面電流，使

九增加。

（2）電介質的分子結構對表面電導率的影響

電介質按水在介質表面分布狀態的不同，可分為親水電介質和疏水電介質兩

大類。

a）親水電介質：這種介質表面所吸附的水易于形成連續水膜，故表面電導

率大，特別是一些含有堿金屬離子的介質，介質中的堿金屬離子還會進入水膜，

降低水的電阻率，使表面電導率進一步上升，甚至喪失其絕緣性能。

b）疏水電介質：這些介質分子為非極性分子所組成，它們對水的吸引力小

于水分子的內聚力，所以吸附在這類介質表面的水往往成為孤立的水滴，其接觸

角。＞90、不能形成連續的水膜，故幾很小，且大氣濕度的影響較小。

（3）電介質表面清潔度對表面電導率的影響

表面沾污特別是含有電解質的沾污，將會引起介質表面導電水膜的電阻率下

降，從而使九升高。

3-4固體介質的擊穿主要有哪幾種形式？它們各有什么特征？

答：固體電介質的擊穿中，常見的有熱擊穿、電擊穿和不均勻介質局部放電

引起擊穿等形式。

（1）熱擊穿

熱擊穿的主要特征是：不僅與材料的性能有關，還在很大程度上與絕緣結構

（電極的配置與散熱條件）及電壓種類、環境溫度等有關，因此熱擊穿強度不能

看作是電介質材料的本征特性參數。

（2）電擊穿

電擊穿的主要特征是：擊穿場強高，實用絕緣系統不可能達到；在一定溫度

范圍內，擊穿場強隨溫度升高而增大，或變化不大。均勻電場中電擊穿場強反映

了固體介質耐受電場作用能力的最大限度，它僅與材料的化學組成及性質有關，

是材料的特性參數之一。

（3）不均勻電介質的擊穿

擊穿從耐電強度低的氣體開始，表現為局部放電，然后或快或慢地隨時間發

展至固體介質劣化損傷逐步擴大，致使介質擊穿。

3-5局部放電引起電介質劣化、損傷的主要原因有哪些？

答：局部放電引起電介質劣化損傷的機理是多方面的，但主要有如下三個方

面：

（1）電的作用：帶電粒子對電介質表面的直接轟擊作用，使有機電介質的

分子主鏈斷裂；

（2）熱的作用：帶電粒子的轟擊作用引起電介質局部的溫度上升，發生熱

熔解或熱降解；

（3）化學作用：局部放電產生的受激分子或二次生成物的作用，使電介質

受到的侵蝕可能比電、熱作用的危害更大。

3-6聚合物電介質的樹枝化形式主要有哪兒種？它們各是什么原因形成

的？

答：引起聚合物電介質樹枝化的原因是多方面的，所產生的樹枝亦不同。

（1）電樹枝

樹枝因介質中間歇性的局部放電而緩慢地擴展，或在脈沖電壓作用下迅速發

展，或在無任何局部放電的情況下，由于介質中局部電場集中而發生。

（2）水樹枝

樹枝因存在水分而緩慢發生，如在水下運行的200?700V低壓電纜中也發現

有樹枝，一般稱為水樹枝，即直流電壓下也能促進樹枝化。

（3）電化學樹枝

因環境污染或絕緣中存在雜質而引起，如電纜中由于腐蝕性氣體在線芯處擴

散，與銅發生反應就形成電化學樹枝。

3-7均勻固體介質的熱擊穿電壓是如何確定的？

答：一般情況下，可以近似化為以下兩種極端情況來討論

（1）脈沖熱擊穿

認為電場作用時間很短，以致導熱過程可以忽略不計，則熱平衡方程為

dT閔2

（2）穩態熱擊穿

電壓長時間作用，介質內溫度變化極慢，熱擊穿臨界電壓為

U]=2dT

%）y

3-8試比較氣體、液體和固體介質擊穿過程的異同。

答：（1）氣體介質的擊穿過程

氣體放電都有從電子碰撞電離開始發展到電子崩的階段。

由于外電離因素的作用，在陰極附近出現一個初始電子，這一電子在向陽極

運動時，如電場強度足夠大，則會發生碰撞電離，產生1個新電子。新電子與初

始電子在向陽極的行進過程中還會發生碰撞電離，產生兩個新電子，電子總數增

加到4個。第三次電離后電子數將增至8個，即按幾何級數不斷增加。電子數如

雪崩式的增長，即出現電子崩。

（2）液體介質的擊穿過程

a）電擊穿理論以碰撞電離開始為擊穿條件。

液體介質中由于陰極的場致發射或熱發射的電子在電場中被加速而獲

得動能，在它碰撞液體分子時乂把能量傳遞給液體分子，電子損失的能量都用于

激發液體分子的熱振動。當電子在相鄰兩次碰撞間從電場中得到的能量大于hu

時，電子就能在運動過程中逐漸積累能量，至電子能量大到一定值時，電子與液

體相互作用時便導致碰撞電離。

b）氣泡擊穿理論

液體中存在氣泡時，由于交變電壓下兩串聯介質中電場強度與介質介電常數

成反比，氣泡中的電場強度比液體介質高，而氣體的擊穿場強又比液體介質低得

多，所以氣泡先發生電離，使氣泡溫度升高，體積膨脹，電離進一步發展；而氣

泡電離產生的高能電子又碰撞液體分子，使液體分子電離生成更多的氣體，擴大

氣體通道，當氣泡在兩極間形成“氣橋”時，液體介質就能在此通道中發生擊穿。

（3）固體介質的擊穿過程

固體電介質的擊穿中，常見的有熱擊穿、電擊穿和不均勻介質局部放電引起

擊穿等形式。

a）熱擊穿

當固體電介質加上電場時，電介質中發生的損耗將引起發熱，使介質溫度升

高，最終導致熱擊穿。

b）電擊穿

在較低溫度下，采用了消除邊緣效應的電極裝置等嚴格控制的條件下，進行

擊穿試驗時出現的一種擊穿現象。

c）不均勻介質局部放電引起擊穿

從耐電強度低的氣體開始，表現為局部放電，然后或快或慢地隨時間發展至

固體介質劣化損傷逐步擴大，致使介質擊穿。

4-1測量絕緣電阻能發現哪些絕緣缺陷?試比較它與測量泄漏電流試驗項目

的異同。

答：測量絕緣電阻能有效地發現下列缺陷：總體絕緣質量欠佳；絕緣受潮；

兩極間有貫穿性的導電通道；絕緣表面情況不良。測量絕緣電阻和測量泄露電流

試驗項目的相同點：兩者的原理和適用范圍是一樣的，不同的是測量泄漏電流可

使用較高的電壓（10kV及以上），因此能比測量絕緣電阻更有效地發現一些尚未

完全貫通的集中性缺陷。

4-2絕緣干燥時和受潮后的吸收特性有什么不同？為什么測量吸收比能較

好的判斷絕緣是否受潮？

答：絕緣干燥時的吸收特性組＞2,而受潮后的吸收特性區。1。如果測試

&&

品受潮，那么在測試時，吸收電流不僅在起始時就減少，同時衰減也非常快，吸

收比的比值會有明顯不同，所以通過測量吸收比可以判斷絕緣是否受潮。

4-3簡述西林電橋的工作原理。為什么橋臂中的一個要采用標準電容器?這

一試驗項目的測量準確度受到哪些因素的影響？

答:

西林電橋是利用電橋平衡的原理，當流過電橋的電流相等時，電流檢流計指

向零點，即沒有電流通過電流檢流計，此時電橋相對橋臂上的阻抗乘積值相等，

通過改變兆和1來確定電橋的平衡以最終計算出乙和tan鼠采用標準電容器

是因為計算被試品的電容需要多個值來確定，如果定下橋臂的電容值，在計算出

tan3的情況下僅僅調節電阻值就可以最終確定被試品電容值的大小。

這一試驗項目的測量準確度受到下列因素的影響：處于電磁場作用范圍的電

磁干擾、溫度、試驗電壓、試品電容量和試品表面泄露的影響。

4-4在現場測量tan6而電橋無法達到平衡時，應考慮到什么情況并采取何

種措施使電橋調到平衡？

答：此時可能是處于外加電場的干擾下，應采用下列措施使電橋調到平衡：

（1）加設屏蔽，用金屬屏蔽罩或網把試品與干擾源隔開；

（2）采用移相電源；

（3）倒相法。

4-5什么是測量tan6的正接線和反接線?它們各適用于什么場合？

答：正接線是被試品G的兩端均對地絕緣，連接電源的高壓端，而反接線

是被試品接于電源的低壓端。反接線適用于被試品的一極固定接地時，而正接線

適用于其它情況。

4-6綜合比較本章中介紹的各種預防性試驗項目的效能和優缺點（能夠發現

和不易發現的絕緣缺陷種類、檢測靈敏度、抗干擾能力、局限性等）。

答：測量絕緣電阻能有效地發現下列缺陷：總體絕緣質量欠佳；絕緣受潮；

兩極間有貫穿性的導電通道；絕緣表面情況不良。測量絕緣電阻不能發現下列缺

陷：絕緣中的局部缺陷：如非貫穿性的局部損傷、含有氣泡、分層脫開等；絕緣

的老化：因為已經老化的絕緣，其絕緣電阻還可能是相當高的。

4-7總結進行各種預防性試驗時應注意的事項。

答：測量絕緣電阻時應注意下列兒點：

(1)試驗前應將試品接地放電一定時間。對容量較大的試品，一般要求

5-10min.這是為了避免被試品上可能存留殘余電荷而造成測量誤差。試驗后也

應這樣做，以求安全。

(2)高壓測試連接線應盡量保持架空，確需使用支撐時，要確認支撐物的絕

緣對被試品絕緣測量結果的影響極小。

(3)測量吸收比時，應待電源電壓達穩定后再接入試品，并開始計時。

(4)對帶有繞組的被試品，加先將被測繞組首尾短接，再接到L端子：其他

非被測繞組也應先首尾短接后再接到應接端子。

(5)絕緣電阻與溫度有十分顯著的關系。絕緣溫度升高時，絕緣電阻大致按

指數率降低.吸收比的值也會有所改變。所以，測量絕緣電阻時，應準確記錄當

時絕緣的溫度，而在比較時，也應按相應溫度時的值來比較。

(6)每次測試結束時，應在保持兆歐表電源電壓的條件下，先斷開L端子與

被試品的連線，以免試品對兆歐表反向放電，損壞儀表。

4-8對絕緣的檢查性試驗方法，除本章所述者外，還有哪些可能的方向值得

進行探索研究的?請開拓性地、探索性地考慮一下，也請大致估計一下這些方法

各適用于何種電氣設備，對探測何種絕緣缺陷可能有效。

答：略

4-9綜合計論：現行對絕緣的離線檢查性試驗存在哪些不足之處?探索一下:

對某些電氣設備絕緣進行在線檢測的可能性和原理性方法。

答：不足之處：需要停電進行，而不少重要的電力設備不能輕易地停止運行;

監測間隔周期較長，不能及時發現絕緣故障；停電后的設備狀態與運行時的設備

狀態不相符，影響診斷的正確性。

5-1簡述直流耐壓試驗與交流相比有哪些主要特點。

答：(1)直流下沒有電容電流，要求電源容量很小，加上可么用串級的方法

產生高壓直流，所以試驗設備可以做得比較輕巧，適合于現場預防性試驗的要求。

特別對容量較大的試品，如果做交流耐壓試驗，需要較大容量的試驗設備，在一

般情況下不容易辦到。而做直流耐壓試驗時，只需供給絕緣泄漏電流（最高只達

毫安級），試驗設備可以做得體積小而且比較輕便，適合現場預防性試驗的要求。

（2）在試驗時可以同時測量泄漏電流，由所得的“電壓…電流”曲線能有

效地顯示絕緣內部的集中性缺陷或受潮，提供有關絕緣狀態的補充信息。

（3）直流耐壓試驗比之交流耐壓試驗更能發現電機端部的絕緣缺陷。其原

因是直流下沒有電容電流流經線棒絕緣，因而沒有電容電流在半導體防暈層上造

成的電壓降，故端部絕緣上分到的電壓較高，有利于發現該處絕緣缺陷。

（4）在直流高壓下，局部放電較弱，不會加快有機絕緣材料的分解或老化

變質，在某種程度上帶有非破壞性試驗的性質。

5-2直流耐壓試驗電壓值的選擇方法是什么？

答：由于直流下絕緣的介質損耗很小，局部放電的發展也遠比交流下微弱，

所以直流下絕緣的電氣強度一般要比交流下的高。在選擇試驗電壓值時必須考慮

到這一點，直流耐壓試驗所用的電壓往往更高些，并主要根據運行經驗來確定，

一般為額定電壓的2倍以上，且是逐級升壓，一旦發現異常現象，可及時停止試

驗，進行處理。直流耐壓試驗的時間可以比交流耐壓試驗長一些，所以發電機試

驗時是以每級0.5倍額定電壓分階段升高，每階段停留Imin,讀取泄漏電流值。

電纜試驗時，在試驗電壓下持續5min,以觀察并讀取泄漏電流值。

5-3高壓實驗室中被用來測量交流高電壓的方法常用的有幾種？

答：用測量球隙或峰值電壓表測量交流電壓的峰值，用靜電電壓表測量交流

電壓的有效值（峰值電壓表和靜電電壓表還常與分壓器配合使用以擴大儀表的量

程），為了觀察被測電壓的波形，也可從分壓器低壓側將輸出的被測信號送至示

波器顯示波形。

5-4簡述高壓試驗變壓器調壓時的基本要求。

答：試驗變壓器的電壓必須從零調節到指定值，同時還應注意：

（1）電壓應該平滑地調節，在有滑動觸頭的調壓器中，不應該發生火花；

（2）調壓器應在試驗變壓器的輸入端提供從零到額定值的電壓，電壓具有正

弦波形且沒有畸變;

(3)調壓器的容量應不小于試驗變壓器的容量。

5-535kV電力變壓器，在大氣條件為P=1.05x105Pa,t=27℃時做工頻耐壓

試驗，應選用球隙的球極直徑為多大？球隙距離為多少？

解：根據《規程》，35kV電力變壓器的試驗電壓為

U,=85x85%=72(kV)

因為電力變壓器的絕緣性能基本上不受周圍大氣條件的影響，所以保護球隙

的實際放電電壓應為

=(1.05?1.15)U,

若取=1.05。,=1.05、72、行=106.9(四,最大值)，也就是說，球隙的實

際放電電壓等于106.9kV(最大值)。因為球隙的放電電壓與球極直徑和球隙距離

之間關系是在標準大氣狀態下得到的，所以應當把實際放電電壓換算到標準大氣

狀態下的放電電壓U0,即

773+27

Uo=x106.9=105.7(kV,最大值),

°0.289x1050

查球隙的工頻放電電壓表，若選取球極直徑為10cm,則球隙距離為4cm時,

在標準大氣狀態下的放電電壓為105kV(最大值)。而在試驗大氣狀態下的放電電

壓

Uo=6289*1()5()*io5=106.2(kV,最大值)

5-6工頻高壓試驗需要注意的問題？

答：在電氣設備的工頻高壓試驗中，除了按照有關標準規定認真制定試驗方

案外，還須注意下列問題：

(1)防止工頻高壓試驗中可能出現的過電壓；

(2)試驗電壓的波形畸變與改善措施。

5-7簡述沖擊電流發生器的基本原理。

答：由一組高壓大電容量的電容器，先通過直流高壓并聯充電，充電時間為

兒十秒到兒分；然后通過觸發球隙的擊穿，并聯地對試品放電，從而在試品上流

過沖擊大電流。

圖5-22沖擊電壓發生器原理圖

5-8沖擊電壓發生器的起動方式有哪幾種？

答：沖擊電壓發生器的起動方式有以下兩種：

①是自起動方式。這時只要將點火球隙B的極間距離調節到使其擊穿電壓

等于所需的充電電壓當Fi上的電壓上升到等于上時，F1即自行擊穿，起動

整套裝置。可見這時輸出的沖擊電壓高低主要取決于B的極間距離，提高充電

電源的電壓，只能加快充電速度和增大沖擊波的輸出頻度，而不能提高輸出電壓。

②是使各級電容器充電到一個略低于B擊穿電壓的電壓水平上，處于準備

動作的狀態，然后利用點火裝置產生一點火脈沖，達到點火球隙F,中的一個輔

助間隙上使之擊穿并引起Fi主間隙的擊穿，以起動整套裝置。

5-9最常用的測量沖擊電壓的方法有哪兒種？

答：

目前最常用的測量沖擊電壓的方法有：①分壓器-示波器；②測量球隙；③

分壓器-峰值電壓表。

球隙和峰值電壓表只能測量電壓峰值，示波器則能記錄波序，即不僅指示峰

值而且能顯示電壓隨時間的變化過程。

6-1簡述什么是在線監測，哪些設備需要實施在線監測？在線監測與離線試

驗各有什么優缺點？

答：在線監測是在電力設備運行的狀態下連續或周期性監測絕緣的狀況。一

些不能停止運行的重要電力設備需要實施在線監測。離線試驗需要停電進行；監

測間隔周期較長，不能及時發現絕緣故障；停電后的設備狀態與運行時的設備狀

態不相符，影響診斷的正確性，但是離線試驗投資較小；檢測面寬；檢測設備相

對簡單，使用方便；適合小型系統和設備，同時對設備的影響小。

6-2變壓器絕緣故障有哪些類型，對應的故障氣體特點是什么？

答：變壓器絕緣故障主要分為三類：熱故障、電故障及其絕緣受潮，故障不

同時，油中溶解的故障氣體成分不同，因此可以通過分析油中溶解氣體的成分來

判斷變壓器存在的絕緣故障。

1.過熱故障：當熱應力只引起熱源處絕緣油分解時，所產生的特征氣體主要

是CH4和C2H4,且C2H4所占比例隨著故障點溫度的升高而增加。當故障涉及

固體材料時，則還會產生大量的CO和C02o

2.放電故障：放電故障是由于電應力作用而造成絕緣裂化，按能量密度不同

可以分成電弧放電、火花放電和局部放電等。

（1）電弧放電：油中溶解的故障特征氣體主要是C2H2、H2,其次是大量的

C2H4、CH40

（2）火花放電：油中溶解氣體的特征氣體以C2H2、H2為主。

（3）局部放電：油中的氣體組分含量隨放電能量密度不同而異，一般總嫌

不高，主要成分是H2，其次CHm

3.絕緣受潮：含有大量的H2。

6-3按監測對象分類，絕緣油中溶解故障氣體監測裝置可分為哪幾類，各有

什么優缺點？

答：變壓器油中溶解氣體在線監測根據不同的原則可以分為不同的種類。以

監測對象分類可歸結為以下幾類：

（1）測量可燃性氣體含量（TCG）,包括H2、CO和各類氣體煌類含量的總

和

（2）測量單種氣體濃度。分析與實踐都證明變壓器發生過熱或局部放電時,

所產生的氣體多含有較多的H2,因此可以通過監測H2的變化判斷變壓器是否存

在故障。

（3）測量多種氣體組分的濃度。

6-4容性電氣設備tan6的監測方法有哪些？各適用于哪些場合？

答：監測方法有：高壓電橋法、相位差法和全數字測量法。各監測方法的適

用場合分別如下：

（1）高壓電橋法：硬件間接測量；

（2）相位差法：硬件直接測量；

（3）全數字測量法：軟件計算。

6-5按檢測器帶寬分類，局部放電在線監測有哪些類型？各有什么特點？

答：傳感器的積分方式有兩種，分別適用于寬帶型和窄帶型傳感器。

（1）寬帶型傳感器：線圈兩端并接有一個積分電阻，信號電壓“⑺和所監

測的電流以。成線性關系。

（2）窄帶型傳感器：具有較好的抗干擾性能。

6-6油中氣體在線監測、局部放電在線監測和tan8監測的干擾信號主要有

哪些？特點是什么？如何消除各種干擾？

答：1）油中氣體在線監測的干擾信號

2）局部放電在線監測的干擾信號：

（1）線路或其它鄰近設備的電暈放電和內部的局部放電；

（2）電力系統的載波通信和高頻保護信號對監測的干擾；

（3）可控硅整流設備引起的干擾；

（4）無線電廣播的干擾；

（5）其他周期性干擾。

消除的方法：（1）選擇合適的監測頻帶；（2）差動平衡系統以及其它方法。

3）tan6監測的干擾信號

6-7為什么說在線監測技術是實施狀態維修的基礎？

答：在線監測技術比離線監測技術的最大優點在于能夠監測裝置運行時的狀

態，而實施狀態維修也必須是裝置在運行過程中發生故障，有些裝置在離線狀態

下無法檢測出它的故障，所以在線監測能夠較為準確的決定是否進行維修。

6-8對于在線監測裝置，測量重復性和測量精度哪個更重要，為什么？

答：測量精度更為重要，對于在線監測裝置，由于我們對于故障的診斷是以

概率的方式來劃分，而且裝置實時運行時，各個時段的運行狀態并不一樣，有可

能因為微小的一個變化造成故障現象的出現，但是過后又迅速消失，所以測量重

復性一是解決有些細微的變化但還未達到故障的現象，防止誤動作；二是多次測

量以確定達到故障時的概率值，保證繼電保護裝置動作。

8-1試述雷電放電的基本過程及各階段的特點。

答：雷電放電的基本過程包括先導放電、主放電和余輝放電三個階段。

（1）先導放電階段——開始產生的先導放電是跳躍式向前發展。先導放電

常常表現為分枝狀，這些分枝狀的先導放電通常只有一條放電分支達到大地。整

個先導放電時間約0.005?0.01s,相應于先導放電階段的雷電流很小。

（2）主放電階段——主放電過程是逆著負先導的通道由下向上發展的。在

主放電中，雷云與大地之間所聚集的大量電荷，通過先導放電所開辟的狹小電離

通道發生猛烈的電荷中和，放出巨大的光和熱。在主放電階段，雷擊點有巨大的

電流流過，主放電的時間極短。

（3）余輝放電階段——當主放電階段結束后，雷云中的剩余電荷將繼續沿

主放電通道下移，使通道連續維持著一定余輝。余輝放電電流僅數百安，但持續

的時間可達0.03?0.05s。

8-2試述雷電流幅值的定義，分別計算下列雷電流幅值出現的概率：30kA、

50kA>88kA>lOOkA.150kA、200kAo

答：根據式（8-4）,P=1088o其中，P為雷電流幅值超過I的概率，I為

雷電流幅值。則雷電流幅值為30kA、50kA、88kA、lOOkA、150kA>200kA時,對

應的概率分別為45.61%、27.03%、10.00%,7.31%、1.97%、0.53%。

8-3雷電過電壓是如何形成的？

答：雷電過電壓的形成包括以下兒種情況。

（1）直擊雷過電壓

a.雷直擊于地面上接地良好的物體（圖8-3）時，流過雷擊點A的電流即為

雷電流i。采用電流源彼德遜等值電路，則雷電流

沿雷道波阻抗Z。下來的雷電入射波的幅值I0=I/2,A點的電壓幅值力=%

b.雷直擊于輸電線路的導線（圖8-4）時，電流波向線路的兩側流動，如果

電流電壓均以幅值表示，則

f.24IZ0

ZZ一z一z

4+萬4+萬

導線被擊點A的過電壓幅值為

（2）感應雷過電壓

雷云對地放電過程中，放電通道周圍空間電磁場急劇變化，會在附近線路的

導線上產生過電壓（圖8-5）。在雷云放電的先導階段，先導通道中充滿了電荷,

如圖8-5（a）所示，這些電荷對導線產生靜電感應，在負先導附近的導線上積累

了異號的正束縛電荷，而導線上的負電荷則被排斥到導線的遠端。因為先導放電

的速度很慢，所以導線上電荷的運動也很慢，由此引起的導線中的電流很小，同

時由于導線對地泄漏電導的存在，導線電位將與遠離雷云處的導線電位相同。當

先導到達附近地面時，主放電開始，先導通道中的電荷被中和，與之相應的導線

上的束縛電荷得到解放，以波的形式向導線兩側運動，如圖8-5（b）所示。電荷

流動形成的電流i乘以導線的波阻抗Z即為兩側流動的靜電感應過電壓波

U=iZ。

8-4某變電所配電構架高11m,寬10.5m,擬在構架側旁裝設獨立避雷針進

行保護，避雷針距構架至少5m。試計算避雷針最低高度。

解：由題意可知，4=10.5+5=15.5m,hx=11m

分別令P=l，p=5.5/戰，列出以下式子

g=(%-4)

=(1.5/2-24)5.5/〃

代入數值解得

%=26.5m

h2=48.8m

所以避雷針的最低高度為26.5米。

8-5設某變電所的四支等高避雷針，高度為25m,布置在邊長為42m的正方

形的四個頂點上，試繪出高度為Um的被保護設備，試求被保護物高度的最小保

護寬度。

解：略

8-6什么是避雷線的保護角？保護角對線路繞擊有何影響？

答：避雷線的保護角指避雷線和外側導線的連線與避雷線的垂線之間的夾

角，用來表示避雷線對導線的保護程度。保護角愈小，避雷線就愈可靠地保護導

線免遭雷擊。

8-7試分析排氣式避雷器與保護間隙的相同點與不同點。

答：

類型

保護間隙排氣式避雷器

a)當雷電波侵入時，間隙先擊穿，雷電流經間

隙泄入大地，從而保護了電氣設備；

相同點

b)過電壓消失后，保護間隙中仍有工頻續流流

過，且切斷電流有限；

C）伏秒特性曲線較陡，放電分散性大，與被保

護設備的絕緣配合不理想，并且動作后會形成截波，

對變壓器縱絕緣不利。

結構簡單復雜

熄弧能

低高

力

當間隙不能自行熄

排氣式避雷器動作

弧時，將引起斷路器跳

多次后，管壁將變薄，故

輔助設閘。為減少線路停電事

應裝設簡單可靠的動作

備故，應加裝自動重合閘裝

不同點指示器。

置。

除有效接地系統和

低電阻接地系統外的低

應用范壓配電系統；線路保護和發、變電

圍排氣式避雷器的滅所的進線段保護

弧能力不能符合要求的

場合

8-8試比較普通閥式避雷器與金屬氧化鋅避雷器的性能，說說金屬氧化鋅避

雷器有哪些優點？

答：由于氧化鋅閥片優異的非線性伏安特性，使金屬氧化鋅避雷器（MOA）

與普通閥式避雷器相比具有以下優點：（1）保護性能好；（2）無續流；（3）通

流容量大；（4）運行安全可靠。

8-9試述金屬氧化鋅避雷器的特性和各項參數的意義。

答：金屬氧化物避雷器電氣特性的基本技術指標：

（1）額定電壓——避雷器兩端允許施加的最大工頻電壓有效值，與熱負載

有關，是決定避雷器各種特性的基準參數。

（2）最大持續運行電壓——允許持續加在避雷器兩端的最大工頻電壓有效

值，決定了避雷器長期工作的老化性能。

(3)參考電壓——避雷器通過1mA工頻電流阻性分量峰值或者1mA直流電

流時，其兩端之間的工頻電壓峰值或直流電壓，通常用UlmA表示。從該電壓

開始，電流將隨電壓的升高而迅速增大，并起限制過電壓作用。因此又稱起始動

作電壓，也稱轉折電壓或拐點電壓

(4)殘壓——放電電流通過避雷器時兩端出現的電壓峰值。包括三種放電

電流波形下的殘壓，避雷器的保護水平是三者殘壓的組合。

(5)通流容量——表示閥片耐受通過電流的能力。

(6)壓比——MOA通過波形為8/20曲的標稱沖擊放電電流時的殘壓與

其參考電壓之比。壓比越小，表示非線性越好，通過沖擊放電電流時的殘壓越低,

避雷器的保護性能越好。

(7)荷電率——MOA的最大持續運行電壓峰值與直流參考電壓的比值。荷

電率愈高，說明避雷器穩定性能愈好，耐老化，能在靠近“轉折點”長期工作。

(8)保護比——標稱放電電流下的殘壓與最大持續運行電壓峰值的比值或

壓比與荷電率之比。保護比越小，MOA的保護性能越好。

8-10限制雷電過電壓破壞作用的基本措施是什么？這些防雷設備各起什么

保護作用？

答：限制雷電的破壞性，基本措施就是加裝避雷針、避雷線、避雷器、防雷

接地、電抗線圈、電容器組、消弧線圈、自動重合閘等防雷保護裝置。

避雷針、避雷線用于防止直擊雷過電壓，避雷器用于防止沿輸電線路侵入變

電所的感應雷過電壓。下面主要介紹避雷針、避雷線和避雷器的保護原理及其保

護范圍。

8-11平原地區UOkV單避雷線線路水泥桿塔如圖所示，絕緣子串由6XX—7

組成，長為1.2m,其正極性U50%為700kV,桿塔沖擊接地電阻Ri為7Q,導線

和避雷線的直徑分別為21.5mm和7.8mm,15C時避雷線弧垂2.8m,下導線弧垂

5.3m,其它數據標注在圖中，單位為m,試求該線路的耐雷水平和雷擊跳閘率。

解：略

8-12某平原地區550kV輸電線路檔距為400m,導線水平布置，導線懸掛高

度為28.15m,相間距離為12.5m,15c時弧垂12.5m。導線四分裂,半徑為H.75mm,

分裂距離0.45m（等值半徑為19.8cm）0兩根避雷線半徑5.3mm,相距21.4m,其

懸掛高度為37m,15℃時弧垂9.5m。桿塔電桿15.6uH,沖擊接地電阻為10Q。

線路采用28片-XPT6絕緣子，串長4.48m,其正極性U50%為2.35MV,負極性U50%

為2.74MV,試求該線路的耐雷水平和雷擊跳閘率。

解：略

8T3為什么110kV及以上線路一般采用全線架設避雷線的保護措施，而35kV

及以下線路不采用？

答：輸電線路的防雷，應根據線路的電壓等級、負荷性質和系統運行方式，

并結合當地地區雷電活動的強弱、地形地貌特點及土壤電阻率高低等情況，通過

技術經濟比較，采用合理的防雷方式。因此，35kV線路不宜全線架設避雷線，

HOkV及以上線路應全線架設避雷線。

8-14輸電線路防雷有哪些基本措施。

答：（1）架設避雷線；（2）降低桿塔接地電阻；（3）架設耦合地線；（4）采

用不平衡絕緣方式；（5）采用中性點非有效接地方式；（6）裝設避雷器；（7）加

強絕緣；（8）裝設自動重合閘。

8-15變電所進線段保護的作用和要求是什么？

答：變電所進線段保護的作用在于限制流經避雷器的雷電流幅值和侵入波的

陡度。

針對不同電壓等級的輸電線路，具體要求如下：

a）未沿全線架設避雷線的35kV-110kV架空送電線路，應在變電所1km?

2km的進線段架設避雷線作為進線段保護，要求保護段上的避雷線保護角宜不超

過20°,最大不應超過30°；

b）110kV及以上有避雷線架空送電線路，把2km范圍內進線作為進線保護

段，要求加強防護，如減小避雷線的保護角a及降低桿塔的接地電阻Ri。要求進

線保護段范圍內的桿塔耐雷水平，達到表8-7的最大值，以使避雷器電流幅值不

超過5kA（在330?500kV級為10kA）,而且必須保證來波陡度a不超過一定的允

許值。

8-16試述變電所進線段保護的標準接線中各元件的作用。

答：在圖8-32所示的標準進線段保護方式中，安裝了排氣式避雷器FE。

在雷季，線路斷路器、隔離開關可能經常開斷而線路側又帶有工頻電壓（熱

備用狀態），沿線襲來的雷電波（其幅值為U50%）在此處碰到了開路的末端，于是

電壓可上升到2U5。％,這時可能使開路的斷路器和隔離開關對地放電，引起工頻

短路，將斷路器或隔離開關的絕緣支座燒毀，為此在靠近隔離開關或斷路器處裝

設一組排氣式避雷器FE。

+]km?2km手

CD—5^-----------------------------------------------

圖8-3235kV?UOkV變電所的進線保護接線

8-17某UOkV變電所內裝有FZ-110J型閥式避雷器，其安裝點到變壓器的

電氣距離為50m,運行中經常有兩路出線，其導線的平均對地高度為10m,試確

定應有的進線保護段長度。

解：略

8T8試述旋轉電機絕緣的特點及直配電機的防雷保護措施。

答：旋轉電機絕緣的特點：

（1）在相同電壓等級的電氣設備中，旋轉電機的絕緣水平最低；

（2）電機在運行中受到發熱、機械振動、臭氧、潮濕等因素的作用使絕緣

容易老化。特別在槽口部分，電場極不均勻，在過電壓作用下容易受傷；

（3）保護旋轉電機用的磁吹避雷器（FCD型）的保護性能與電機絕緣水平的

配合裕度很小；

（4）由于電機繞組的匝間電容K很小，所以當沖擊波作用時，匝間所受電

必/

壓為〒，要使該電壓低于電機繞組的匝間耐壓，必須把來波陡度a限制得很低,

試驗結果表明，為了保護匝間絕緣必須將侵入波陡度限制在5kV〃s以下；

（5）電機繞組中性點一般是不接地的，三相進波時在直角波頭情況下，中

性點電壓可達進波電壓的兩倍，因此必須對中性點采取保護措施。試驗證明，侵

入波陡度降低時，中性點過電壓也隨之減小，當侵入波陡度降至2kV/RS以下時,

中性點過電壓不超過進波的過電壓。

直配電機的防雷保護措施：

（1）發電機出線母線上裝一組MOA或FCD型避雷器，以限制侵入波幅值,

取其3kA下的殘壓與電機的絕緣水平相配合，保護電機主絕緣。

（2）采用進線段保護，一般采用電纜段與排氣式避雷器配合的典型進線段

保護，它們聯合作用以限制流經避雷器中的雷電流幅值使之小于3kAo

（3）在發電機母線上裝設一組并聯電容器，包括電纜段電容在內一般每相

電容應為0.25~0.5piF,可以限制雷電侵入波的陡度a使之小于2kV4s,同時可以

降低感應雷過電壓使之低于電機沖擊耐壓強度，保護電機匝間絕緣和中性點絕

緣。

（4）發電機中性點有引出線時，中性點應加裝避雷器保護，如電機繞組中

性點并未引出，則每相母線并聯電容應增至1.5?2.0"。

8T9說明直配電機防雷保護中電纜段的作用。

答：有電纜段的直配電機保護接線如圖8-37（a）所示，雷直擊于電纜首端的

架空線路，排氣式避雷器FE2動作，電纜芯線與外皮經FE2短接在一起，雷電

流流過FE2和接地電阻R1所形成的電壓iRl同時作用在芯線和外皮上，沿著

外皮將有電流i2流向電機側,于是在電纜外皮本身的電感L2上出現壓降心生，

dt

此壓降是由環繞外皮的磁力線變化所造成的，這些磁力線也必然全部環繞芯線，

在芯線上同時感應出一個大小等于L,a的反電動勢來，它將阻止雷電流從電纜

-dt

首端A點沿芯線向電機流動，也即限制了流經避雷器F的雷電流。

8-20試述氣體絕緣變電所防雷保護的特點和措施。

答：氣體絕緣變電所（GIS）防雷保護有以下特點：

（1）GIS絕緣具有比較平坦的伏秒特性。絕緣水平主要決定于雷電沖擊水

平，需采用性能優異的金屬氧化物避雷器加以保護。

(2)GIS變電所的波阻抗一般在60?100Q,約為架空線路的1/5,雷電侵入

波從架空線路傳入GIS,折射系數較小，折射電壓也就較小，對GIS的雷電侵入

波保護有利。

(3)GIS變電所結構緊湊，各電氣設備之間的距離較小，避雷器離被保護

設備較近，因此可使雷電過電壓限制在更低的水平。

(4)GIS絕緣中完全不允許產生電暈，因為一旦產生電暈，絕緣會立即發

生擊穿，這樣將會導致整個GIS變電所絕緣的破壞。因此，要求GIS過電壓保

護有較高的可靠性，并且在設備的絕緣配合上要留有足夠的裕度。

(5)由于GIS變電所的封閉性，所以電氣設備不會因受大氣污穢、降水等

的影響而降低絕緣強度。但需指出，對SF6氣體的潔凈程度和所含水分卻要求

極嚴，同時對導體和內壁的光潔度也要求極高，否則絕緣強度將大幅度下降。

氣體絕緣變電所(GIS)的防雷措施有以下兒點：

1)66kV及以上進線