高电压复习试题(卷）（附答案解析）

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1、1.气体中带电质点的产生有哪几种方式？碰撞电离（游离），光电离（游离），热电离（游离），表面电离（游离）。2.气体中带电粒子的消失有哪几种形式?（1）带电粒子向电极定向运动并进入电极形成回路电流，从而减少了气体中的带电离子；(2)带电粒子的扩散；(3)带电粒子的复合；(4)吸附效应。3.为什么碰撞电离主要由电子碰撞引起？因为电子的体积小，其自由行程比离子大得多,在电场中获得的动能多;电子质量远小于原子或分子，当电子动能不足以使中性质点电离时，电子遭到弹射而几乎不损失其动能。4.电子从电极表面逸出需要什么条件？可分为哪几种形式？逸出需要一定的能量，称为

2、逸出功。获得能量的途径有：a正离子碰撞阴极；b光电子发射；c强场发射；d热电子发射。5.气体中负离子的产生对放电的发展起什么作用，为什么？对放电的发展起抑制作用，因为负离子的形成使自由电子数减少。6.带电粒子的消失有哪几种方式？带电质点的扩散和复合。7.什么是自持放电和非自持放电？自持放电是指仅依靠自身电场的作用而不需要外界游离因素来维持的放电。必须借助外力因素才能维持的放电称为非自持放电8.什么是电子碰撞电离系数？若电子的平均自由行程为λ，则在1cm长度内一个电子的平均碰撞次数为1/λ，如果能算出碰撞引起电离的概率，即可求得碰撞电离系数。9.自持放

3、电的条件是什么？（—1）=1或110.简述汤逊理论和流注理论的主要内容和适用范围。汤逊理论：汤逊理论认为电子碰撞电离是气体放电的主要原因。二次电子主要来源于正离子碰撞阴极，而阴极逸出电子。二次电子的出现是气体自持放电的必要条件。二次电子能否接替起始电子的作用是气体放电的判据。汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体放电。流注理论：流注理论认为气体放电的必要条件是电子崩达到某一程度后，电子崩产生的空间电荷使原有电场发生畸变，大大加强崩头和崩尾处的电场。另一方面气隙间正负电荷密度大，复合作用频繁，复合后的光子在如此强的电场中很容易形成产生新的光电离的辐射

4、源，二次电子主要来源于光电离。流注理论主要解释高气压、长气隙的气体放电现象11.什么是电场不均匀系数？间隙中最大场强与平均场强的比值。通常f=1为均匀电场，f<2时为稍不均匀电场，f>4时为极不均匀电场。12.什么是电晕放电?为什么电晕是一种局部放电现象?电晕会产生哪些效应?(1)极不均匀电场中放电，间隙击穿前在高场强区（曲率半径极小的电极表面附近）会出现蓝紫色的晕光，称为电晕放电。（2）在极不均匀电场中，由于电晕放电时的起始电压小于气隙击穿电压，气隙总的来说仍保持着绝缘状态，所以电晕放电是一种局部放电现象。（3）a具有声、光、热等效应。b形成所谓的

5、电风，引起电极或导线的振动。c产生的高频脉冲电流造成对无线电的干扰。d促使有机绝缘老化。13.什么是极性效应?比较棒—板气隙极性不同时电晕起始电压和击穿电压的高低并简述其理由。极性不同时，同间隙起晕电压和击穿电压各不同称为极性效应；正极性棒-板间隙电晕起始电压比负极性的略高；负极性棒-板间隙的击穿电压比正极性的高得多。14.比较空气间隙下“棒-棒电极”、“正棒-负板电极”、“负棒-正板电极”、“板-板电极”击穿电压。击穿电压：“负棒-正板电极”>“棒-棒电极”>“正棒-负板电极”15.雷电冲击电压和操作冲击电压的标准波形是什么？（p30）1.什么是5

6、0%击穿电压？什么是冲击系数，一般取值范围在多少？（1）在气隙上加N次同一波形及峰值的冲击电压，可能只有几次发生击穿，这时的击穿概率P=n/N，如果增大或减小外施电压的峰值，则击穿电压也随之增加或减小，当击穿概率等于50%时电压即称为气隙的50%击穿电压。（2）同一间隙的50%冲击击穿电压与稳态击穿电压之比，称为冲击系数β。（3）均匀电场和稍不均匀电场间隙的放电时延短，击穿的分散性小，冲击击穿通常发生在波峰附近，所以这种情况下冲击系数接近于1,。极不均匀电场间隙的放电时延长，冲击击穿常发生在波尾部分，这种情况下冲击系数大于1。2.什么叫伏秒特性，如何

7、求取伏秒特性曲线。工程上用气隙击穿期间出现的冲击电压的最大值和放电时间的关系来表征气隙在冲击电压下的击穿特性，称为伏秒特性。击穿发生在波前或波峰时，U与t均取击穿时的值，击穿发生在波尾时，t取击穿瞬间的时间值，但U取冲击电压的峰值而不取击穿瞬间的电压值，即U应取击穿过程中外施电压的最大值。连接各点，即可画出伏-秒特性曲线。3.伏秒特性对于选择电气设备的保护设备有何实用意义?如用作过电压保护的设备(避雷器或间隙)，则要求其伏秒特性尽可能平坦，并位于被保护设备的伏秒特性之下，且二者永不相交，只有这样保护设备才能做到保护可靠，被保护设备才能免遭冲击过电压的

8、侵害。4.SF6气体具有优良绝缘和灭弧性能的原因是什么？优异的绝缘性能只有在比较均匀的电场中才能得到充分的发