【正文】 (15) 將式 (15)的等號(hào)兩側(cè)乘以電子的電荷 即得到電流關(guān) 系式： (16) 式中： (17) )1(00 ????? da ennnn ?eqdeII ?0?eqnI 00 ?式 (16) 表明：雖然電子崩電 流按指數(shù)規(guī)律隨極間距離 d而增大，但 這時(shí)放電還不能自持，因?yàn)橐坏┏ネ? 界電離因子 (令 I0＝ 0),I即變?yōu)?0。 圖 電子崩形成示意圖 電子崩的形成 外界電離因子在陰極附近產(chǎn)生了一個(gè)初始電子，如果空間電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大，該電子在向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)引起碰撞電離，產(chǎn)生一個(gè)新的電子，初始電子和新電子繼續(xù)向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)又會(huì)引起新的碰撞電離，產(chǎn)生更多電子 。 此時(shí)電流僅取決于外電離的因素 ， 而與電壓大小無(wú)關(guān) 3 b—c段 ， 產(chǎn)生碰撞游離 ， 放電 。 其條件是電子的能量不小于金屬的逸出功 。 第一節(jié) 湯遜理論和流注理論 一 、 氣體間隙中帶電粒子的產(chǎn)生 （ 補(bǔ)充 ） 中性質(zhì)點(diǎn)中的電子擺脫原子核的束縛成為自由電子的過(guò)程就是游離。 擊穿電壓：使電介質(zhì)失去其絕緣性能所需要的最低 、 臨界 、 外加電壓 。 因?yàn)樵陔娏ο到y(tǒng)三大技術(shù)材料 （ 導(dǎo)電材料 、 導(dǎo)磁材料和絕緣材料 ） 中絕緣的影響力最大： 四、如何解決絕緣問(wèn)題？ 尋找和研制新型的絕緣材料，限制作用在絕緣上的過(guò)電壓。作為二次能源，輸送電能要較輸送一次能源經(jīng)濟(jì)、快捷、安全、方便、清潔。 準(zhǔn)備在全國(guó)規(guī)劃建設(shè) 7個(gè)特高壓輸變電示范工程，即 3個(gè) 1000kV交流特高壓輸變電工程， 4個(gè)177。 交流 1000kV系統(tǒng)： 陜北煤電基地－山西晉東南煤電基地－南陽(yáng)－荊門－武漢的單回 1000kV交輸變電示范工程在 2021年建成。 電壓等級(jí)的劃分 高壓 (HV): 35～ 220kV 超高壓 (EHV): 330kV及以上、 1000kV以下 特高壓 (UHV): 1000kV及以上 高壓直流 (HVDC): +/600kV及以下 特高壓直流 (UHVDC): +/600kV以上 我國(guó)高壓電網(wǎng) : 110及 220kV， 超高壓電網(wǎng) : 330,500,750kV， 特高壓電網(wǎng)： 1000kV交流及 +/800kV直流 一、電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)是如何劃分的、依據(jù)是什么？ 電暈 電能污染 1kV 36V 高壓 低壓 普通高壓 1~250kV 超高壓 250~1000kV 特高壓 1000kV及以上 電壓等級(jí)劃分的級(jí)差為 2~3倍。 課程的難點(diǎn)是： ? 湯遜、流注氣體放電理論的理解； ? 電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗的物理概念及其工程概念、介質(zhì)損耗和局部放電試驗(yàn)的試驗(yàn)原理和試驗(yàn)方法； ? 線路和繞組中的波過(guò)程。 課程內(nèi)容 第一篇 各類電介質(zhì)在高電場(chǎng)下的特性 教學(xué)內(nèi)容：氣體放電的基本物理過(guò)程；氣體介質(zhì)的 氣強(qiáng)度；液體和固體介質(zhì)的電氣特性。 20世紀(jì) 60年代以來(lái)，高電壓技術(shù)一直不斷吸收其他學(xué)科尤其是新科技領(lǐng)域的成果，促進(jìn)自身發(fā)展；也促進(jìn)了電力傳輸、大功率脈沖技術(shù)、激光技術(shù)、核物理等科技領(lǐng)域的發(fā)展，顯示出強(qiáng)大的活力。 課程簡(jiǎn)介 高電壓技術(shù)專業(yè) ? 研究高電壓 /高電場(chǎng)下的現(xiàn)象與應(yīng)用 ? 高電壓技術(shù)與電力系統(tǒng)有密切關(guān)系 高電壓的早期發(fā)展與電能的傳輸是密切相關(guān)的 。 第二篇 電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)技術(shù) 教學(xué)內(nèi)容：電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)；絕緣的高電壓 試驗(yàn)。 刊 名 出 版 單 位 種類 國(guó)家 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào) 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì) 半月刊 中國(guó) 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 國(guó)家電力公司電力自動(dòng)化研究院 半月刊 中國(guó) 電工電能新技術(shù) 中國(guó)科學(xué)院電工研究所 季刊 中國(guó) 電網(wǎng)技術(shù) 中國(guó)電力科學(xué)研究院 半月刊 中國(guó) 電工技術(shù)學(xué)報(bào) 中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì) 雙月刊 中國(guó) 高電壓技術(shù) 國(guó)家電力公司武漢高壓研究所 月刊 中國(guó) 電力自動(dòng)化設(shè)備 國(guó)家電力調(diào)度通信中心 月刊 中國(guó) 電力系統(tǒng)及自動(dòng)化學(xué)報(bào) 天津大學(xué) 雙月刊 中國(guó) 變壓器 沈陽(yáng)變壓器研究所 月刊 中國(guó) 大電機(jī)技術(shù) 哈爾濱大電機(jī)研究所 雙月刊 中國(guó) 鐵道學(xué)報(bào) 中國(guó)鐵道學(xué)會(huì) 雙月刊 中國(guó) 清華大學(xué)學(xué)報(bào) 清華大學(xué) 月刊 中國(guó) 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào) 西安交通大學(xué) 月刊 中國(guó) 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào) 西南交通大學(xué) 雙月刊 中國(guó) IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation Institute of Electrical and Electronic Engineers 月刊 美國(guó) IEEE Electrical insulation magazine Institute of Electrical and Electronic Engineers 月刊 美國(guó) IEEE Transaction on Power Delivery Institute of Electrical and Electronic Engineers 月刊 美國(guó) IEEE Potentials Institute of Electrical and Electronic Engineers 月刊 美國(guó) IEEE Transaction on Power System Institute of Electrical and Electronic Engineers 月刊 美國(guó) IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement Institute of Electrical and Electronic Engineers 月刊 美國(guó) IEEE Transaction on Signal Processing Institute of Electrical and Electronic Engineers 月刊 美國(guó) IEEE Power and Energy Magazine Institute of Electrical and Electronic Engineers 月刊 美國(guó) IEE Conference Publication Institute of Electrical Engineers 月刊 英國(guó) IEE Proceedings, Part B: Electric Power Applications Institute of Electrical Engineers 月刊 英國(guó) KIEE International Transactions on Electrophsics and Applications Korean Institute of Electrical Engineers 月刊 韓國(guó) IEEE Power Engineering Review Institute of Electrical and Electronics Engineers 月刊 美國(guó) IEEE Transactions on Energy Conversion IEEE Power Engineering Society 季刊 美國(guó) IEE Power Engineering Journal Institute of Electrical Engineers 雙月刊 英國(guó) Transactions on Electrical and Electronic Materials Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers 雙月刊 韓國(guó) 名稱 主辦及協(xié)助單位 時(shí)間 中國(guó)高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)術(shù)年會(huì) 中國(guó)教育部 一年一次 全國(guó)工程電介質(zhì)學(xué)術(shù)會(huì)議 中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)工程電介質(zhì)專委會(huì) 兩年一次 Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, CEIDP Dielectrics and Electrical Insulation Society, DEIS 一年一次 International Conference on Dielectric Liquids, ICDL Dielectrics and Electrical Insulation Society, DEIS 三年一次 International Conference on Solid Dielectrics, ICSD Dielectrics and Electrical Insulation Society, DEIS 三年一次 International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials, ICPADM Dielectrics and Electrical Insulation Society, DEIS 三年一次 International Symposium on Electrical Insulation, ISEI Dielectrics and Electrical Insulation Society, DEIS 兩年一次 International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum , ISDEIV DEIV。 電網(wǎng)的基本功能 電能不能大規(guī)模儲(chǔ)存，發(fā)電和用電實(shí)時(shí)保持供需平衡 電網(wǎng)＝輸電網(wǎng)＋配電網(wǎng) 提高功率輸送能力： 提高電壓等級(jí)； 降低線路阻抗 區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)：電力資源優(yōu)化配置，電力經(jīng)濟(jì)調(diào)度 電網(wǎng)的發(fā)展歷史 歐美： 1908年－第一條 110kV線路（美國(guó)）； 1923年－ 230kV（ 美國(guó)） ； 1952年－世界第一條 380kV超高壓線路（瑞典） 1954年－ 345kV（ 美國(guó)） ； 1964年－ 500kV（ 美國(guó)）； 1965年－世界第一條 735kV線路（加拿大） 1969年－ 765kV（ 美國(guó)） 蘇聯(lián)： 1952年－ 330kV線路； 1956年－ 400kV 1964年－建成完善的 500kV輸電系統(tǒng) (源自 400kV) 1967年－ 750kV； 1985年－ 1150kV； 中國(guó)的輸電線路 早期輸電線路的電壓視具體工程決定，電壓等級(jí)繁多、混亂。 直流177。 800kV直流工程。 三、要采用高電壓首先要解決的技術(shù)問(wèn)題是什么？ 例： 用青殼紙和電纜紙作絕緣的 、 10MW的發(fā)電機(jī) ，改用粉云母紙作絕緣 ， 其他條件不變時(shí) ， 發(fā)電機(jī)容量就提高到， 可見(jiàn)絕緣限制了設(shè)備的容量 。 例：由于瓷吹避雷器使作用在被保護(hù)設(shè)備上的殘壓降低，使原設(shè)計(jì)額定電壓為 400 kV的輸變電系統(tǒng)生壓為 500 kV的系統(tǒng)。 擊穿場(chǎng)強(qiáng)：使電介質(zhì)失去其絕緣性能所需要的最低 、 臨界 、 外加電場(chǎng)強(qiáng)度 。 要游離需要吸收能量，吸收的能量稱為游離能。 金屬的逸出功要比氣體的游離能低 ， 所以金屬表面游離是氣體放電起始電子的主要來(lái)源：包括光電子發(fā)射 、 熱電子發(fā)射 、 強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射和二次發(fā)射 。 4 c點(diǎn)以后 ， 氣隙擊穿 ， 轉(zhuǎn)入良好的自持放電狀態(tài) 。依此，電子將按照幾何級(jí)數(shù)不斷增多，類似雪崩似地發(fā)展。 deII ?0?11 ?? ）（ de ??一個(gè)起始帶電粒子從陰極到陽(yáng)極的過(guò)程中由于碰撞游離產(chǎn)生的正離子撞擊陰極板時(shí)如果能打拉出兩個(gè)電子，一個(gè)與正離子復(fù)合掉了，另一個(gè)成為自由電子，它會(huì)產(chǎn)生新的電子崩，維持放電的發(fā)展，就發(fā)生了自持放電，因此自持放電的條件為： 湯遜理論自持放電條件 在不均勻場(chǎng)中，由于各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 E不一樣，而各處的 α值也不一樣，自持放電條件為： 1)1( 0 ???d dxe ??(19) (18) 湯遜放電的實(shí)質(zhì)是 ： 電子碰撞電離 是氣體放電的主要原因 ， 二 次電子來(lái)源于正離子撞擊陰極使陰極表面逸出 電子 ， 逸出電子是維持氣體放電的必要條件 。 U0為氣溫不變的條件下 ， 均勻電場(chǎng)中氣體的自持放電的起始電壓 ， 它 等于氣隙的擊穿電壓 Ub。 圖 均勻場(chǎng)的巴申曲線 巴申定律 由圖 ：