一、填空題；1．在極不均勻電場中，間隙完全被擊穿之前，電極附近會發生（1），產生暗藍色的暈光。2．沖擊電壓分為（2）和（3）。3．固體電介質的擊穿有（4）、（5）和（6）等形式。4．某110KV電氣設備從平原地區移至高原地區，其工頻耐壓水平將（7）。5．在線路防雷設計時，110KV輸電線路的保護角一般取（8）。6．（9）是指一年中有雷暴的天數。7．電壓直角波經過串聯電容后，波形將發生變化，變成（10）波。8．電介質的極化：在外電場的作用下，電介質中的正、負電荷將沿著電場方向作（11）的位移或者轉向，從而形成（12）的現象。9.吸收現象：（13）電壓U加在固體電介質時，通過電介質中的（14）將隨著時間而（15），最終達到某一穩定值的現象。10.伏秒特性：工程上用氣隙擊穿期間出現的沖擊電壓的（16）和放電時間的關系來表征氣隙在沖擊電壓下的（17），稱為伏秒特性。11.電暈放電取決于電極外氣體空間的（18）。二、選擇題；1．解釋電壓較高、距離較長的間隙中的氣體放電過程可用（）。A．湯遜理論B．流注理論C．巴申定律D．小橋理論2．若固體電介質被擊穿的時間很短、又無明顯的溫升，可判斷是（）。A．電化學擊穿B．熱擊穿C．電擊穿D．各類擊穿都有3．下列試驗中，屬于破壞性試驗的是（）。A．絕緣電阻試驗B．沖擊耐壓試驗C．直流耐壓試驗D．局部放電試驗4．輸電線路的波阻抗的大小與線路的長度（）。A．成正比B．成反比C．無關D．不確定5．下列不屬于輸電線路防雷措施的是（）。A．架設避雷線B．架設耦合地線C．加設浪涌吸收器D．裝設自動重合閘三、判斷題1．固體電介質的擊穿方式：電擊穿、熱擊穿、電化學擊穿。2．分電離性老化、電導性老化、電解性老化稱為熱老化。3．主放電階段的特點：主放電存在的時間極長；電流極大。4．接地電阻主要是指接地體與設備電位之間的土壤的電阻。5．電介質的損耗是電導損耗和極化損耗的總稱。三、名詞解釋1、自持放電和非自持放電答：必須借助外力因素才能維持的放電稱為非自持放電不需其他任何加外電離因素而僅由電場的作用就能自行維持的放電稱為自持放電。2、介質損失角正切答：電流與電壓的夾角是功率因數角，令功率因數角的余角為δ，顯然是中的有功分量，其越大，說明介質損耗越大，因此δ角的大小可以反映介質損耗的大小。于是把δ角定義為介質損耗角。3、吸收比和極化指數答：加壓60秒的絕緣電阻與加壓15秒的絕緣電阻的比值為吸收比。加壓10分鐘的絕緣電阻與加壓1分鐘的絕緣電阻的比值為極化指數。4、反擊和繞擊答：雷擊線路桿塔頂部時，由于塔頂電位與導線電位相差很大，可能引起絕緣子串的閃絡，即發生反擊。雷電繞過避雷線擊于導線，直接在導線上引起過電壓，稱為繞擊。5、保護角答：保護角是指避雷線與所保護的外側導線之間的連線與經過避雷線的鉛垂線之間的夾角。6．沖擊閃絡轉化為穩定的工頻電弧的概率，稱為建弧率。7．局部放電是怎樣產生的？答：雜質存在導致電場分布不均勻，電壓U達到一定值時，會首先在氣泡或雜質中產生放電，既局部放電。8．局部放電的檢測方法：①直接用局部放電檢測儀進行測量，用專用的無暈電源設備。②油色譜分析：主要是檢測絕緣油中乙炔氣體的含量。9.絕緣材料：即在高電壓工程中所用的各種電介質，又稱絕緣介質。10.電介質的極化：在外電場的作用下，電介質中的正、負電荷將沿著電場方向作有限的位移或者轉向，從而形成電矩的現象。11.吸收現象：直流電壓U加在固體電介質時，通過電介質中的電流將隨著時間而衰減，最終達到某一穩定值的現象。12.過電壓：超過設備最高運行電壓而對絕緣有危害的電壓升高。分為雷電過電壓和內部過電壓。13.雷電放電三階段：(1)先導放電階段(2)主放電階段(3)余光放電階段。四、簡答：1、簡述湯遜理論和流注理論的異同點，并說明各自的適用范圍。答：湯遜理論和流注理論都是解釋均勻電場的氣體放電理論。前者適用于均勻電場、低氣壓、短間隙的條件下；后者適用于均勻電場、高氣壓、長間隙的條件下。不同點：（1）放電外形流注放電是具有通道形式的。根據湯遜理論，氣體放電應在整個間隙中均勻連續地發展。（2）放電時間根據流注理論，二次電子崩的起始電子由光電離形成，而光子的速度遠比電子的大，二次電子崩又是在加強了的電場中，所以流注發展更迅速，擊穿時間比由湯遜理論推算的小得多。（3）陰極材料的影響根據流注理論，大氣條件下氣體放電的發展不是依靠正離子使陰極表面電離形成的二次電子維持的，而是靠空間光電離產生電子維持的，故陰極材料對氣體擊穿電壓沒有影響。根據湯遜理論，陰極材料的性質在擊穿過程中應起一定作用。實驗表明，低氣壓下陰極材料對擊穿電壓有一定影響。2、試解釋沿面閃絡電壓明顯低于純空氣間隙的擊穿電壓的原因。答：當兩電極間的電壓逐漸升高時，放電總是發生在沿固體介質的表面上，此時的沿面閃絡電壓已比純空氣間隙的擊穿電壓低很多，其原因是原先的均勻電場發生了畸變。產生這種情況的原因有：（1）固體介質表面不是絕對光滑，存在一定的粗糙程度，這使得表面電場分布發生畸變。（2）固體介質表面電阻不可能完全均勻，各處表面電阻不相同。（3）固體介質與空氣有接觸的情況。（4）固體介質與電極有接觸的狀況。3、固體電介質的電擊穿和熱擊穿有什么區別？答：固體電介質的電擊穿過程與氣體放電中的湯遜理論及液體的電擊穿理論相似，是以考慮在固體電介質中發生碰撞電離為基礎的，不考慮由邊緣效應、介質劣化等原因引起的擊穿。電擊穿的特點是：電壓作用時間短，擊穿電壓高，擊穿電壓與環境溫度無關，與電場均勻程度有密切關系，與電壓作用時間關系很小。電介質的熱擊穿是由介質內部的熱不平衡過程所造成的。熱擊穿的特點是：擊穿電壓隨環境溫度的升高按指數規律降低；擊穿電壓與散熱條件有關，如介質厚度大，則散熱困難，因此擊穿電壓并不隨介質厚度成正比增加；當電壓頻率增大時，擊穿電壓將下降；擊穿電壓與電壓作用時間有關。4、在測試電氣設備的介質損失角正切值時什么時候用正接線，什么時候用反接線；正接線和反接線各有什么特點？答：使用西林電橋的正接線時，高壓西林電橋的高壓橋臂的阻抗比對應的低壓臂阻抗大得多，所以電橋上施加的電壓絕大部分都降落在高壓橋臂上，只要把試品和標準電容器放在高壓保護區，用屏蔽線從其低壓端連接到低壓橋臂上，則在低壓橋臂上調節R3和C4就很安全，而且測量準確度較高。但這種方法要求被試品高低壓端均對地絕緣。使用反接線時，即將R3和C4接在高壓端，由于R3和C4處于高電位。橋體位于高壓側，抗干擾能力和準確度都不如正接線。現場試驗通常采用反接線試驗方法。5．試解釋沿面閃絡電壓明顯低于純空氣間隙的擊穿電壓的原因。答：當兩電極間的電壓逐漸升高時，放電總是發生在沿固體介質的表面上，此時的沿面閃絡電壓已比純空氣間隙的擊穿電壓低很多，其原因是原先的均勻電場發生了畸變。產生這種情況的原因有：（1）固體介質表面不是絕對光滑，存在一定的粗糙程度，這使得表面電場分布發生畸變。（2）固體介質表面電阻不可能完全均勻，各處表面電阻不相同。（3）固體介質與空氣有接觸的情況。（4）固體介質與電極有接觸的狀況。6.測試電容量較大的被試品的絕緣電阻時如何防止被試品反放電燒壞兆歐表？為什么要對被試品充分放電？答：測試電容量較大的被試品的絕緣電阻時一定要在停止搖動兆歐表之前，先解開被試品的接線。電容量較大的被試品在測完接地電阻時，根據電容充放電的原理，往往會帶上大量的電荷，所以必須對其充分放電。7．輸電線路的防雷措施：(1)架設避雷線(2)降低桿塔接地電阻(3)架設耦合地線(4)采用中性點非有效接地方式(5)加強線路絕緣(6)采用不平衡絕緣方式(7)架設自動重合閘(8)采用線路用避雷器。8.架設避雷器的作用：其主要作用是防止雷直擊導線；同時在雷擊塔頂時起分流作用，可以減小塔頂電位；對導線有耦合作用，可以降低絕緣子串上的電壓；對導線有屏蔽作用，可以降低導線上的感應過電壓。9.氧化鋅避雷器的優點：(1)結構簡單，并具有優異的保護特性。(2)耐重復動作能力強。(3)通流容量大。(4)造價較低，技術經濟效益顯著。10.防止絕緣子污穢閃絡的措施：(1)采用適當的爬電比距。(2)選用新型的合成絕緣子。(3)定期對絕緣子進行清掃，或采取帶電水清洗的方法。(4)在絕緣子表面涂憎水性的防污涂料，使絕緣子表面不易形成連續的水膜。(5)采用半導體釉絕緣子。(6)加強絕緣或使用大爬電距離的所謂的防污絕緣子。四、綜合題1、直流電源合閘于空載線路的波過程。如圖8－9所示，線路長度為l，t＝0時合閘于電壓為U0的直流電源，求線路末端B點電壓隨時間的變化。解合閘后，從t＝0開始，電源電壓U0自線路首端A點向線路末端B點傳播，傳播速度為，自A點傳播到B點的時間設為t，，設線路波阻抗為Z。（1）當0<t<t時，線路上只有前行的電壓波和前行的電流波。（2）當t＝t時，波到達開路的末端B點，電壓波和電流波分別發生正全反射和負全反射，形成反行的電壓波和電流波。此反射波將于t＝2t時到達A點。9（3）當t≤t<2t時，線路上各點電壓由u1q和u1f疊加而成，電流由i1q和i1f疊加而成。（4）當t＝2t時，反行波u1f到達線路的首端A點，迫使A點的電壓上升為2U0。但由電源邊界條件所決定的A點電壓又必須為U0。因此反行波u1f到達A點的結果是使電源發出另一個幅值為一U0的前行波電壓來保持A點的電壓為U0，即在t＝2t之后，有一新的前行電壓波自A點向B點行進，同時產生新的前行電流波。（5）在2t≤t<3t時，線路上各點的電壓由u1q、u1f和u2q疊加而成，線路上各點的電流由i1q、i1f和i2q疊加而成。（6）當t＝3t時，新的前行波到達B點，電壓波和電流波分別發生正全反射和負全反射，形成新的反行電壓波和電流波。此反射波將于t＝4t時到達A點。當3t≤t<4t時，線路上各點電壓由u1q、u1f、u2q和u2f疊加而成，電流由i1q、i1f、i2q和i2f疊加而成。（7）當t＝4t時，反行波u2f到達線路的首端A點，迫使A點的電壓下降為0。但由電源邊界條件所決定的A點電壓又必須為U0。因此反行波u2f到達A點的結果是使電源發出另一個幅值為U0的前行波電壓來保持A點的電壓為U0，從而開始重復圖8－9（a）所示的新的波過程。空載線路末端波形如此反復往返傳播，根據所有前行反行波疊加的結果，可以得到如圖8－10所示線路末端B點電壓的電壓隨時間變化的曲線。2安裝避雷針(線)的注意事項：答案一：在發電廠和變電站的建筑物及露天配電裝置中，必須加裝多跟避雷針(線)，并可靠接地，以防止直擊雷的危害。同時要注意，雷擊避雷針(線)時，高達上百千安的雷電流流經接地線引下線，會在接地電阻Ri和避雷針鐵塔本身的電感上產生壓降，所以被保護物不能與避雷針靠的太近，以免發生反擊現象。答案二：(1)獨立避雷針應距道路3m以上，否則應鋪碎石或瀝青路面，以保證人身不受跨步電壓的危害。(2)嚴禁將架空照明線、電話線、廣播線及天線等裝在避雷針上或其構架上。(3)發電廠主廠房上一般不裝設避雷針，以免發生感應或反擊，使繼電保護誤動作或者造成絕緣損壞。(4)列車電站的電氣設備裝在金屬車廂內，受到車廂一定程度的屏蔽作用，但因發電機的絕緣較弱，雷擊車廂時可能發生反擊事故。(5)110KV及以上的配電裝置，可以將線路的避雷線引導出