高電壓技術
電介質(dielectric)：
----在電場中能產生極化的物質，指通常條件下導電性能極差、在電力系統用作絕緣的材料。
----極化是指物質中電荷分離形成偶極子的過程
電介質的極化、電導和損耗
1 極化：在外加電場的作用下，電介質中的正、負電荷沿電場方向作有限位移或轉向，形成偶極矩子
2. 電介質的極化種類
electronic polarization電子位移極化
特點：存在於一切電介質，極化所需時間短， 不隨頻率變化；極化具有彈性，不損耗能量。
ionic polarization. 離子位移極化
特點：存在於離子結構電介質中，極化所需時間也很短；極化具有彈性，有極微量能量損耗； 隨溫度公升高而增大。
orientation polarization 轉向極化（偶極子極化）
出現外電場後偶極子沿電場方向轉動，作較有規則的排列， 因而顯出極性，這種極化稱為偶極子極化或轉向極化。
特點：存在於極性電介質中，極化所需時間較長, 與電源頻率有很大關係；極化消耗能量, 溫度過高或過低, 都會減小.
空間電荷極化(夾層極化 inte***ce polarization)
特點：存在於復合介質、不均勻介質中；極化過程很緩慢 ，只在直流和低頻交流下表現出來；極化伴隨著能量損耗
2.電介質電導與金屬電導的區別
帶電質點：電介質中為 ionic conduction（固有及雜質離子）；金屬中為 electronic conduction
數量級：電介質的γ小，洩漏電流小；金屬的電導電流很大
電導電流影響因素：電介質中由離子數目決定，對所含雜質、溫度很敏感；金屬中主要由外加電壓決定，雜質、溫度不是主要因素
3電介質的電阻率具有負的溫度係數；金屬的電阻率具有正的溫度係數。
4電介質的損耗(dielectric loss):任何電介質在電場作用下都有能量損耗，包括由電導引起的損耗和由某些極化過程引起的損耗。電介質的能量損耗簡稱介質損耗。
5介質損耗角 δ 為功率因數角 φ 的餘角，其正切 tgδ 又可稱為介質損耗因數，常用百分數（%）來表示。
tgδ 的增大，意味著介質絕緣性能變差，實踐中常通過測量tgδ來判斷裝置絕緣的好壞。
▲一切電介質的電氣強度都是有限的，超過某種限度，電介質就會喪失其原有的絕緣性能，甚至演變成導體。
6在電場的作用下，電介質**現的電氣現象：1在弱電場下，主要有極化、電導、介質損耗等2. 在強電場下，主要有放電、閃絡、擊穿等
氣體放電的物理過程
1.電離—原子在外界因素作用下，使其乙個或幾個電子脫離原子核的束縛而形成自由電子和正離子的過程
2電離能 —電離過程所需要的能量稱為電離能 ，也可用電離電位反映。
3氣體中帶電粒子的產生與消失
帶電粒子的產生(電離過程）
1.碰撞電離：氣體介質中粒子相撞，撞擊粒子傳給被撞粒子能量，使其電離
條件：⑴ 撞擊粒子的總能量＞被撞粒子的電離能
⑵一定的相互作用的時間和條件，通過複雜的電磁力的相互作用達到兩粒子間能量轉換
2.光電離：在光照射下，將光子能量傳給粒子，游離出自由電子 。由光電離而產生的自由電子稱為光電子必要條件：光子的能量大於氣體粒子的電離能 。
3.熱電離是熱狀態下碰撞電離和光電離的綜合
ｔ↑→分子動能↑→碰撞電離
ｔ↑→熱輻射光子的能量、數量↑→光電離
溫度超過10000k時（如電弧放電）熱電離較強，
在溫度達到20000k左右，幾乎全部空氣分子都已經處於熱電離狀態。
4.電極表面電離:
氣體中的電子也可從金屬電極表面游離出來。
游離需要能量，稱金屬的逸出功，小於氣體分子的電離能
表明金屬表面電離比氣體空間電離更易發生
隨著外加能量形式的不同，陰極的表面電離可在下列情況下發生：
⑴ 正離子撞擊陰極表面
⑵ 光電子發射：高能輻射線照射電極表面
⑶ 熱電子發射：金屬電極加熱
⑷ 強場發射：電極表面附近存在強電場
5.負離子的形成: 中性分子或原子與電子相結合，形成負離子（附著）
附著過程中放出能量（親合能ｅ）－ 電負性氣體ｅ大,易形成負離子－強電負性氣體，如sf6
負離子的形成使自由電子數減少，對氣體放電的發展起抑制作用
帶電粒子的消失（去電離、消電離）
1中和在電場作用下作定向運動，消失於電極而形成外電路中的電流 (遷移率)
2. 擴散－因擴散而逸出氣體放電空間（熱運動）
3. 復合－帶有異號電荷的粒子相遇，發生電荷的傳遞、中和而還原為中性粒子的過程
（多為負離子與正離子復合，而碰撞電離多為電子碰撞粒子產生）
2.2 氣體放電過程及電子崩的形成
1電子崩的形成：外界電離因子在陰極附近產生了乙個初始電子，如果空間電
場強度足夠大，該電子在向陽極運動時就會引起碰撞電離，產生乙個新的電子，初始電子和新電子繼續向陽極運動，又會引起新的碰撞電離，產生更多電子。
依此，電子將按照幾何級數不斷增多，類似雪崩似地發展，這種急劇增大的空間
電子流被稱為電子崩。
結論：由於碰撞電離引起電子崩過程，導致氣隙中電子數迅速增加。
2 非自持放電：必須依靠外界電離因素的作用提供自由電子作為電子崩的初始電子，一旦外界電離因素停止發生作用，則放電中止
3 自持放電：撤除外界電離因素後，能僅由電場的作用而維持的放電
4均勻電場自持放電條件為：
5氣體放電的流注理論
pd>>26.66kpa·cm（200mmhg·cm）時，一些無法用湯遜理論解釋的現象：
(1).放電外形：在大氣壓下放電不再是輝光放電，而是火花通道
(2). 放電時間：放電時間短於正離子在通道中到達陰極的行程時間
(3). 陰極材料的影響：陰極材料對放電電壓影響不大
●流注的特點—電離強度很大傳播速度很快導電性能良好
形成流注後，放電就可以由本身產生的空間光電離自行維持，即轉為自持放電，形成流注的條件（即自持放電條件）
流注理論和湯遜理論比較：
1. 湯遜理論適用於低氣壓、短氣隙的情況（pd<26.66kpa·cm）
2. 流注理論適用於高氣壓、長氣隙的情況（pd>>26.66kpa·cm）
3.湯遜理論認為電子崩和陰極上的二次發射過程是氣體自持放電的決定性因素；流注理論認為電子碰撞電離及空間光電離是維持自持放電的主要因素，並強調了空間電荷畸變電場的作用。
§2.3 4 電暈放電和不均勻電場中氣隙的擊穿
1常見電場的結構：均勻場： 板－板
稍不均勻場：球－球同軸圓筒
極不均勻場：棒－棒對稱場 （棒－板不對稱場 ）
▼稍不均勻電場中氣隙的放電特性與均勻電場相似，一旦出現自持放電，便會導致整個間隙的擊穿，
▼極不均勻電場中，首先在強場區發生電暈放電，自持放電條件即是電暈起始條件，氣隙擊穿電壓大於電暈起始電壓。
2 電暈的形成：極不均勻電場中，在外加電壓下，小曲率半徑電極附近的電場強度首先達到起始場強e0，在此區域性區域先出現碰撞電離和電子崩，甚至出現流注，這種僅僅發生在強場區的區域性放電稱為電暈放電，在外觀上表現為環繞電極表面出現藍紫色暈光。
3電暈的危害及作用：
（1）有光、聲、熱效應造成能量損耗；電暈損耗在超高壓輸電線路設計中必須考慮
（2）產生的高頻脈衝電流含有許多高次諧波，造成無線電干擾；
（3）使空氣區域性游離，產生的臭氧和氧化氮等會腐蝕金屬裝置；
（4）產生可聞雜訊；
4棒為正極性時：
（1）自持放電前階段：正空間電荷削弱棒極附近場強而加強外部電場，阻止棒極附近流注形成使電暈起始電壓提高；
（2）自持放電階段：空間電荷加強放電區外部空間的電場，因此當電壓進一步提高時，強場區將逐漸向極板推進至擊穿。
5棒為負極性時：
（1）自持放電前階段：正空間電荷加強棒極附近場強而削弱外部電場，促進棒極附近流注形成使電暈起始電壓降低。
（2）自持放電階段：空間電荷削弱放電區外部空間的電場，因此當電壓進一步提高時，電暈區不易向外擴充套件，氣隙擊穿將不順利，因此負極性擊穿電壓比正極性高很多，完成擊穿所需時間也長得多。
絕對濕度 absolute humidity（比濕度）單位體積濕空氣中含有的水汽質量。即水汽的密度。
相對濕度 relative humidity 空氣中水汽壓與飽和水汽壓的百分比。
2.5 雷電放電
1雷電的危害：雷電放電所產生的雷電流會引起巨大的電磁效應、機械效應和熱效應。從電力工程的角度來看，我們得注意兩個方面：
（1）雷電放電在電力系統中引起很高的雷電過電壓，它是造成電力系統絕緣故障和停電事故的主要原因之一；
（2）雷電放電所產生的巨大電流，有可能使被擊物體炸毀、燃燒、使導體熔斷或通過電動力引起機械損壞。
2放電過程：
（1）先導放電階段：雷雲中負電荷逐漸積聚時，地面感應出正電荷。雲中電場強度達到空氣的擊穿場強（25－30)kv/cm，空氣開始游離，出現電子崩→流注→形成向地面執行的不太明亮的先導。
先導通道壓降小，通道頭部的電位接近雷雲電位（數萬千伏－數億伏）。當先導發展到離地面大約100m時，由於區域性空間場強增大，常常出現從地面向上發展的正電荷的迎面先導。
先導放電特點：
①發展速度慢，約107m/s，持續約1μs，平均（1－8）×105m/s，逐級發展，每級長約10－200m，平均25m，每級約停頓10－100 μs，呈跳越式
②放電電流小，約100a
③整個先導放電持續時間長，約0.005－0.01s
④放電伴有不太明亮的閃光，頭部最亮
（2）主放電階段：當先導通道到達地面或與迎面先導相遇時，通道端部因空氣游離而產生高密度的等離子區，此等離子區自地面向雷雲迅速傳播，形成一條高導電率的等離子通道，使先導和雷雲中的電荷與大地的電荷相中和。
主放電特點：
①發展速度快，約（1/20-1/2）c（強烈的中和過程）
②放電電流大，一般100－200ka
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電工實習共歷時5天。回顧這5天，自己有如下一些總結 1 重視理論知識的學習 任何一門學科都不是孤立的，任何一項工作都不會只需要一門學科的知識。不重視六年知識的學習，那麼在實際動手解決問題的時候便會因為考錄不全 思考不周而出現很多不該有的問題。就如我這次實習中，因為對識圖和串並聯知識掌握的不紮實，而導...
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