高电压绝缘技术课后习题答案

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1、第一章1.计算同轴圆柱电极的不均匀系数f，其中内导体外直径为100mm，外壳的内直径为320mm。解：,,其中R=160mm，r=50mm。代入上式可得f=1.89<2，所以此时电场是稍不均匀的。2.离地高度10m处悬挂单根直径3cm导线，导线上施加有效值63.5kV工频交流电压，请计算导线表面最大场强。若将该导线更换为水平布置的双分裂导线，两导线总截面积保持与单根导线一致，线间距离30cm，请重新计算导线表面最大场强。解：1)：等效成圆柱—板电极：由课本P9页可查的公式为，其中U=63.5kV，

2、d=10m，r=1.5cm。代入上式可得：。2）由题意可知：，可得：，两导线相邻S=30cm=0.3m,对于二分裂导线，由课本P9页可查得公式。所以，其中H=10m,3.总结常用调整电场强度的措施。解：1）、改变电极形状①增大电极曲率半径；②改善电极边缘；③使电极具有最佳外形；2）、改善电极间电容分布①加屏蔽环；②增设中间电极；3）、利用其他措施调整电场①采用不同的电介质；②利用电阻压降；③利用外施电压强制电压分布；第二章1、解：由题意：，因此：。水蒸气的电离电位为12.7eV。可见光的波长范围在

3、400-750nm，不在可见光的范围。2、解：气体的绝对温度需要达到96618K。3、解：由知4、解：对于带电粒子有：，即内减少一对离子，即离子的平均寿命为1S。5、解：由于电流，可知6、解：由题意知：电场强度不变。又因为：，7、解:8、解：根据题意设：极间距离为d,可得到达阳极的电子总数为：9、解：由公式可得：，可得：当d=1.0cm,,10、解：11、解：假设在P气压下，两间隙的放电电压相等，即查图2-12的曲线可知时，两间隙的放电电压大约相等，此时p=0.025[133pa]，所以当12、解

4、：由题意可知：13、解：由公式，，,，即14、解：由公式15、解：由公式，因此，解得r=6cm16、解：由公式,r=1.9/2=0.95cm可得全面电晕，m=0.82，;部分电晕，m=0.72,因为，对于110kV输电线路对于线-线对于线-地：对于线线间发生局部电晕，要求电压至少为228.31kV，对于线地发生局部放电，要求电压至少为260.25kV即不会出现局部电晕，也不会出现全面电晕17、对于220kV输电线路线-线线-地，又16题分析可知：不会出现局部电晕，也不会出现全面电晕18、解：可近似

5、为球—板，进而近似为球—球，可得由表1-2知：，U=kV,求出d=51.90cm，所以均压球离墙的距离为51.90cm19、解：A点：B点：因为,所以B点先放电，放电电压为又因为,,代入数据可得R=1.975m20、解：工频750kV实验变压器，峰值电压为棒—板长空气间隙模型，查表2-46曲线可得，实际上雷电冲击电压为1.5MV，查表2-51棒—板电极，最大距离为2.7m,实际第三章1、解：若管内有直径为6cm的导杆，则滑闪放电发生在瓷管外壁。由经验公式滑闪放电电压若管内导杆直径为3cm,则滑闪放

6、电发生在瓷管外壁且为瓷管与空气的相串联则由经验公式滑闪放电电压2、解:由经验公式滑闪放电电压在100kV的1.2/50us全部冲击电压下在负雷电冲击下，火花长度为在正雷电冲击下，火花长度为在交流下火花长度为3、解：在工频电压下，裕度为：在冲击电压下，裕度为：淋雨时在工频试验电压下淋雨表面长度为裕度为:冲击电压下，滑闪电压与干闪电压很相似，即近似认为裕度仍为390.6%1、解：由题意可知，对于中等污染地区，污秽等级为Ⅱ级，爬电距离可取1.74~2.17（cm/kV）,对于XP-70悬式绝缘子，取爬电

7、距离为2.17，则，取20片，正常绝缘用13~14片，比正常多用6~7片，串长为对于XWP-130绝缘子，，取15片，串长15H=15*13=195cm2、解：由题意可知，，℃,湿度为相对空气密度为,有图2-45可知，查图3-45可知，则3、解：由于，查3-46可知，，查图3-44得K=1.15查图2-50，查图3-45可得，7、解：查图3-46可得，，，查表可得，球的直径为，且距离26.55cm的正极性冲击电压为656kV查图3-45可得，，8、解：第五章5-1、如SF6气体绝缘电气设备中在20

8、°C时充的气压为0.75MPa，试求该设备中SF6的气体密度？及该设备中SF6气体的液化温度为多少？解：根据SF6的物理性质，当气压为0.1MPa，温度为20°C时其密度为6.164g/l，则由当气压增至0.75Mpa时，SF6物质的量n也增至原来的7.5倍，故此时密度为：其中mol为SF6的摩尔质量；由图5-6，当气压0.75MPa，其液化温度约为-20°C当然0.75MPa时SF6的气体密度也可由图5-6查得。5-2、气压为0.1MPa的SF6气体，若其值比临界值大10%，则此