高电压技术：电气强度与介质分析

"高电压技术-复习知识点汇总.pdf" 在高电压技术领域，了解电介质的电气强度至关重要。电介质是绝缘材料，它们在电力系统中起到隔离电流、支撑电压的作用。本资料涵盖了电介质在高压环境下的关键特性，包括气体、液体和固体介质。 首先，我们关注气体的绝缘特性。气体中带电质点的产生主要有热电离、光电离、碰撞电离和表面电离，而消失方式则包括流入电极、逸出气体空间以及复合。汤逊理论解释了电子崩的形成过程，适用于均匀电场下的放电现象。巴申定律描述了击穿电压与气体相对密度和极间距离乘积的关系，当两者乘积超过0.26cm时，该定律不再适用。流注理论进一步考虑了空间电荷的影响，适用于更复杂的情况。电晕放电在极不均匀电场中常见，其起始场强和极性效应是设计高压设备时需考虑的因素。冲击电压研究了雷电和操作过电压波形对气隙击穿的影响，50%击穿电压是评估绝缘性能的重要指标。 电场的均匀性和不均匀性对放电电压有很大影响。均匀电场下放电电压受电压波形影响较小，而极不均匀电场中，极性效应显著，极间距离成为决定因素。气体状态，如湿度、密度和海拔高度，以及气体性质，如SF6等高电强度气体的使用，都能显著改变放电电压。通过改进电极形状、利用空间电荷、设置屏障、增加气体压力或使用高真空、SF6等方法，可以提高气体放电电压。 进入液体和固体介质部分，电介质的极化是关键概念。极化是指电荷质点在电场作用下产生的有限位移，形成电矩。介电常数衡量了极化程度，极性电介质和非极性电介质的区别在于分子结构。极化的基本形式包括电子式、离子式以及转向和夹层介质界面极化。电介质的电导主要关注泄漏电流和绝缘电阻，不同介质的电导机制有所不同，气体电导源于电离，液体电导涉及离子和电泳，而固体电导则涉及到晶格缺陷和杂质。 高电压技术涉及的内容广泛且深入，从气体放电的微观机理到液体和固体介质的宏观性质，都需要深入理解和掌握，以确保电力系统的安全和高效运行。这些知识点不仅是理论研究的基础，也是工程实践中的重要指导。