第二章參考1 .氣隙的螺栓秒特性是如何描繪的？ 研究氣隙的伏秒特性有什么實(shí)用意義？a :氣隙伏秒特性用實(shí)驗(yàn)方法求出：保持一定的波形，使電壓階段性上升，用示波器求出。 電壓低時(shí)，破壞發(fā)生在波尾。 電壓非常高的情況下，放電時(shí)間變小，破壞會(huì)發(fā)生在頭部。 波尾破壞時(shí)，沖擊電壓的振幅為縱軸，放電時(shí)間為橫軸。 波頭破壞時(shí)，放電時(shí)間為橫軸，破壞時(shí)的電壓為縱軸。 如果將對(duì)應(yīng)點(diǎn)連接在一條曲線上，則為該氣隙的電壓波形下的伏特秒特性曲線。伏秒特性對(duì)比不同設(shè)備的絕緣沖擊破壞特性具有重要意義，例如，考慮不同絕緣強(qiáng)度的配比時(shí)，為了更全面地反映絕緣沖擊破壞特性，必須采用伏秒特性。2、說(shuō)明雷涌電壓下導(dǎo)線對(duì)平行平板氣隙(S/D10 )和球氣隙(S/D0.5)的螺栓秒特性形狀如何不同，并說(shuō)明其原因。答：兩種情況反映在伏秒特性的形狀上，導(dǎo)線對(duì)平行平板氣隙(S/D10 )的伏秒特性在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)向左上角翹曲，球氣隙(S/D0.5)的伏秒特性在很小的時(shí)間范圍內(nèi)翹曲。原因可以解釋為，導(dǎo)線對(duì)平行平板氣隙(S/D10 )的電場(chǎng)分布極其不均勻，在最低破壞電壓的作用下，放電發(fā)展為完全破壞需要較長(zhǎng)的時(shí)間，在一定程度上提高電壓峰值時(shí)，到破壞為止的時(shí)間減少。 球和球的氣隙(S/D0.5)的電場(chǎng)分布比較均勻，當(dāng)某個(gè)場(chǎng)所的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到帶防脫落機(jī)構(gòu)的放電值時(shí)，由于沿途放電迅速進(jìn)行，因此到破壞為止的時(shí)間較短(23ms以下)。試著說(shuō)明3.50%破壞電壓。答： 50%破壞電壓是指氣隙破壞概率達(dá)到50%的沖擊電壓峰值。 該值接近伏特率帶的最下端，并且反映了氣隙的基本耐受功率。然而，由于氣隙的擊穿電壓與電壓波形相關(guān)，所以擊穿電壓50%并不代表氣隙的耐受功率。4、在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，下述氣隙的破壞電場(chǎng)強(qiáng)度是多少(氣隙距離不超過(guò)2m，電壓都是峰值計(jì)？答案：a .均勻電場(chǎng)，各種電壓。式中空氣的相對(duì)密度S氣隙的距離，cm。b .不均勻電場(chǎng)、最不利的電場(chǎng)狀況、最不利的電壓極性、直流、雷擊、操作沖擊、商用頻率電壓。直流： 4.5kV/cm； 棒板間隙(正棒負(fù)板)雷擊：6kV/cm棒板間隙(正棒負(fù)板)操作沖擊：3.7kV/cm棒板間隙(正棒負(fù)板)商用電壓：4.4kV/cm棒板間隙(正極性)5、為什么壓縮氣體的電強(qiáng)度遠(yuǎn)高于常壓下的氣體？ 另外，為什么大氣濕度越高，氣隙的破壞電壓就越高。答：壓縮氣體中電子的平均自由程大幅減少，電離過(guò)程減弱，氣體的電強(qiáng)度提高。大氣濕度增大，大氣中水蒸氣多，電負(fù)性強(qiáng)，容易捕獲自由電子形成負(fù)離子，減少最活躍的電離要素自由電子的數(shù)量，阻礙電離的發(fā)展。6、某110kv電氣設(shè)備應(yīng)用于平原地區(qū)，其外絕緣應(yīng)通過(guò)的工頻試驗(yàn)電壓有效值為240kv，應(yīng)用于海拔4000m地區(qū)，試驗(yàn)單位位于平原地區(qū)，詢(xún)問(wèn)該電氣設(shè)備外絕緣應(yīng)通過(guò)多少工頻試驗(yàn)電壓值。試驗(yàn)電壓修正經(jīng)驗(yàn)公式：其中，Kh是濕度修正系數(shù)，在此不考慮，優(yōu)選取1Kd是空氣相對(duì)密度修正系數(shù)，指數(shù)m一般取1。(標(biāo)準(zhǔn)參考大氣條件):試驗(yàn)時(shí)大氣壓、kPa；試驗(yàn)時(shí)的溫度，0C考慮到溫度差，人口普查海拔4000m的平均氣壓為61.7kPa(20)7 .為了提高棒-板間隙的破壞電壓，分別采取以下5個(gè)措施，為什么對(duì)這些措施的有效性進(jìn)行了研究？(1)增大氣壓；(2)在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置極間障礙；(3)抽真空；(4)填充4.5氣壓的SF6氣體；(5)增大板極的尺寸。a:(1)增大氣壓：具有一定的效果，氣壓增大時(shí)分子間距變小，電子的平均自由程變小，不利于碰撞電離的發(fā)生，破壞電壓增大。 但是，由于該間隙是極不均勻的電場(chǎng)，所以增大氣壓的效果是不均勻的電場(chǎng)顯著，并且在某個(gè)氣壓范圍內(nèi)，增大氣壓時(shí)在棒電極附近不能形成有效的電暈層，因此破壞電壓反而降低，特別是在正棒負(fù)板的情況下更為顯著。(2)在適當(dāng)位置設(shè)置極間屏障：相對(duì)于有效的持續(xù)電壓，在極間屏障上積蓄空間電荷，這些空間電荷能夠使極間屏障和板電極之間的電場(chǎng)均勻，因此對(duì)于能夠提高破壞電壓的沖擊電壓，極間故障阻礙光的傳播，不利于空間光電隔離的發(fā)展在正棒負(fù)板中，極間故障能夠在較寬的范圍內(nèi)提高破壞電壓，在負(fù)棒正板中，極間故障只能在接近棒電極的位置提高破壞電壓，在遠(yuǎn)離棒電極的位置能夠降低破壞電壓，在這種情況下，本來(lái)擴(kuò)散到空間的負(fù)離子集中到極間故障，極間故障和板電極間(3)抽真空：在一定的壓力范圍內(nèi)有效，根據(jù)巴申定律，隨著氣壓從高數(shù)值下降，破壞電壓首先逐漸降低，電子的平均自由行程增大，因此容易引起碰撞電離，然后逐漸上升，空氣稀薄，因此電子在電極間的形成中與氣體分子碰撞的機(jī)會(huì)少， 除了發(fā)生有效碰撞電離的機(jī)會(huì)少之外，氣體分子稀薄，光電離、焦電離的數(shù)量也少，最終電子衰變不能充分發(fā)展。 但是，當(dāng)氣壓低于1.33*10-2Pa時(shí)，破壞電壓基本保持一定，此時(shí)引起破壞的主要原因主要是陰極電子發(fā)射等。(4)4.5氣壓的SF6氣體：無(wú)效。 首先，在極不均勻的場(chǎng)合容易產(chǎn)生電暈，SF6氣體在電暈中電離、解離，解離物和二次反應(yīng)物有很大的腐蝕性，絕緣有很大的危害，因此SF6氣體不允許采用極不均勻的電場(chǎng)。(5)加大板極的尺寸：無(wú)效。 在極不均勻的電場(chǎng)中，擊穿電壓主要受到電場(chǎng)均勻性的影響，即使加大板極尺寸也不影響電場(chǎng)均勻性，因此不影響擊穿電壓。8、一般封閉組合電器充入SF6氣體的原因是什么？與空氣相比，SF6的絕緣特性如何？答： a:SF6具有較高的耐電性能，具有強(qiáng)大的消弧性能，它對(duì)無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、不自然的惰性化合物金屬和其他絕緣材料沒(méi)有腐蝕作用； 中等壓力下可液化SF6氣體，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。與空氣相比，SF6氣體具備以下絕緣特性電離和離解特性：電負(fù)性強(qiáng)，離解附著力強(qiáng)，密度大，自由程短2、電場(chǎng)特性：僅適用于均勻和稍微不均勻的場(chǎng)合，不適用于極其不均勻的電場(chǎng)3、極性效果： SF6氣體絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣水平由負(fù)極性電壓決定4、時(shí)間特性：分散性大5、壓力特性：氣體壓力越高，對(duì)電極表面粗糙度的影響和雜質(zhì)的電場(chǎng)干擾的對(duì)應(yīng)越強(qiáng)，氣體壓力超過(guò)0.6MPa時(shí)，SF6絕緣裝置在工藝上難以控制，因此適用氣體壓力適合在約0.1MPa0.4MPa的范圍內(nèi)。為什么SF6氣體絕緣多數(shù)只能應(yīng)用于均勻電場(chǎng)和稍微不均勻的電場(chǎng)？ 最經(jīng)濟(jì)合適的氣壓范圍是多少？ 采用更高氣壓時(shí)，應(yīng)注意哪些問(wèn)題？答：在極不均勻的電場(chǎng)下，SF6氣體的破壞電壓與空氣的破壞電壓基本相等，同時(shí)，SF6在高電場(chǎng)強(qiáng)度的作用下分解成有毒氣體，因此SF6氣體絕緣大多只能在均勻的電場(chǎng)和不均勻的電場(chǎng)下應(yīng)用。最經(jīng)濟(jì)的氣壓是3