桂林電子科技大學高電壓作業(yè)題整理-文庫吧
2024-12-22 04:14 本頁面
【正文】 機電介質(zhì)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(zhì)局部的溫度上升，發(fā)生熱熔解或熱降解； （３）化學作用：局部放電產(chǎn)生的受激分子或二次生成物的作用，使電介質(zhì)受到的侵蝕可能比 電、熱作用的危害更大。 28試比較氣體、液體和固體介質(zhì)擊穿過程的異同。 答：（１）氣體介質(zhì)的擊穿過程 氣體放電都有從電子碰撞電離開始發(fā)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(xiàn)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(fā)生碰撞電離，產(chǎn)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(fā)生碰撞電離，產(chǎn)生兩個新電子，電子總數(shù)增加到 4個。第三次電離后電子數(shù)將增至 8個，即按幾何級數(shù)不斷增加。電子數(shù)如雪崩式的增長，即出現(xiàn)電子崩。 （１） 液體介質(zhì)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(zhì)中由于陰極的場致發(fā)射或熱發(fā)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又把能量傳遞給液體分子，電子損失的能量都用于激發(fā)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 hυ 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(lián)介質(zhì)中電場強度與介質(zhì)介電常數(shù)成反比，氣泡中的電場強度比液體介質(zhì)高，而氣體的擊穿場強又比液體介質(zhì)低得多，所以氣泡先發(fā)生電離，使氣泡溫度升高，體積膨脹，電離進一步發(fā)展；而氣泡電離產(chǎn)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(zhì)就能在此通道中發(fā)生擊穿。 （３）固體介質(zhì)的擊穿過程 固體電介質(zhì)的擊穿中，常見的有熱擊穿、電擊穿和不均勻介質(zhì)局部放電引起擊穿等形式。 a) 熱擊穿 當固體電介質(zhì)加上電場時，電介質(zhì)中發(fā)生的損耗將引起發(fā)熱，使介質(zhì)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(xiàn)的一種擊穿現(xiàn)象。 c) 不均勻介質(zhì) 局部放電引起擊穿 從耐電強度低的氣體開始，表現(xiàn)為局部放電，然后或快或慢地隨時間發(fā)展至固體介質(zhì)劣化損傷逐步擴大，致使介質(zhì)擊穿 。 31電介質(zhì)極化的基本形式有哪幾種，各有什么特點？ 答：電介質(zhì)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— 電極 2— 電介質(zhì)（極性分子） 32如何用電介質(zhì)極化的微觀參數(shù)去表征宏觀現(xiàn)象？ 答： 克勞休斯方程表明，要由電介質(zhì)的微觀參數(shù)（ N、 ?）求得宏觀參數(shù) — 介電常數(shù) r? ，必須先求得電介質(zhì)的有效電場 iE 。 （１）對于非極性和弱極性液體介質(zhì)，有效電場強度 0233ri PE E E?? ?? ? ? 式中， P 為極化強度（ 0 ( 1)rPE? ???）。 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 (211)]，得到非極性與弱極性液體介質(zhì)的極化方程為 0123rrN? ???? ?? （２） 對于極性液體介質(zhì)，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(nèi)分子作用的電場 2E ≠ 0，莫索締有效電場不適用。 36目前液體電介質(zhì)的擊穿理論主要有哪些？ 答： 液體介質(zhì)的擊穿理論主要有三類： （１）高度純凈去氣液體電介質(zhì)的電擊穿理論 （２）含氣純凈液體電介質(zhì)的氣泡擊穿理論 （３）工程純液體電介質(zhì)的雜質(zhì)擊穿理論 39如何提高液體電介質(zhì)的擊穿電壓？ 答： 工程應用上經(jīng)常對液體介質(zhì)進行過濾、吸附等處理，除去粗大的雜質(zhì)粒子，以提高液體介質(zhì)的擊穿 電壓 41測量絕緣電阻能發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)下列缺陷：總體絕緣質(zhì)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(fā)現(xiàn)一些尚未完全貫通的集中性缺陷。 42 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0 2RR?? ，而受潮后的吸收特性0 1RR?? 。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?？?，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。 43 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 — 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 R3和 C4來確定電橋的平衡以最終計算出 Cx和 tanδ 。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 tan
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