电机工程手册 第3篇 高电压技术 试用本PDF电子书下载

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常用符号表 1

第1章 概述 1

1 高电压技术的主要内容 1

1.1 绝缘特性的研究 1

1.2 过电压及其保护措施的研究 1

1.3 高电压试验设备和高电压测量技术的研究 1

1.4 试验方法的研究 1

1.5 高电压技术在其他技术领域的应用 1

2 高电压的类型和特点 1

目录 1

2.1 直流和工频交流高电压 2

2.2 雷电高电压 2

2.3 电力系统的内部过电压 3

1 工程上常遇到的静电场问题 6

1.1 均匀电场与不均匀电场 6

2.4 其他类型高电压 6

第2章 高压静电场 6

1.2 边缘效应与尖端效应 7

1.3 多层电介质中的电场分布 7

1.4 静电感应 7

2 常用电介质的临界电场强度 7

3 电场强度的计算 7

3.1 最大电场强度的分析计算法 8

3.2 静电场的数值计算法 11

4 静电场的模拟研究 12

4.1 电解槽法 12

5.2 平衡法（探针法）测量电压分布 14

5.1 小球隙法测量电压分布 14

5 静电场实测 14

4.2 导电纸法 14

5.3 电容充电法（习称“抓”电压法）测量电压分布 15

6 电场的调整 15

第3章 气体绝缘的放电特性 17

1 气体放电的基本形式 17

1.1 火花放电 17

1.2 局部放电 18

1.3 沿面放电（闪络） 18

2 气体放电的物理过程 18

2.1 带电粒子的产生和消失 18

2.2 火花放电的基本过程 18

2.3 雷闪放电 20

3 空气间隙的火花放电电压 21

4.2 电压作用时间 24

4 影响火花放电电压的主要因素 24

4.1 气体状态 24

4.3 极性 25

4.4 电场均匀程度 25

4.5 其他影响因素 26

5 压缩空气、六氟化硫与高真空间隙的放电特性 26

5.1 压缩空气的放电特性 26

5.2 六氟化硫气体间隙的放电特性 28

5.3 高真空间隙的放电特性 29

6 电晕放电 30

6.1 形成条件 30

6.2 电晕噪音及无线电干扰 31

7 气体中的沿面放电 32

7.1 沿面放电 32

6.3 电晕放电的防止与应用 32

7.2 滑闪放电及其防止 33

7.3 淋雨状态的沿面放电（湿闪） 34

7.4 污秽表面的沿面放电（污闪） 35

第4章 液体绝缘的击穿特性 36

1 液体绝缘的击穿过程 36

2 液体绝缘的击穿电压 36

2.1 工频击穿电压 36

2.2 冲击击穿电压 37

3 影响击穿电压的主要因素 37

3.1 杂质 37

3.2 压力 38

3.3 温度 38

4 油中沿面放电 39

3.5 电压作用时间 39

3.4 电场均匀程度 39

4.1 电力线与分界面平行 40

4.2 电力线与分界面斜交 40

5 油—屏障绝缘 41

5.1 覆盖层 41

5.2 绝缘层 41

5.3 屏障 41

5.4 多重屏障 42

第5章 固体绝缘的击穿特性 42

1 固体绝缘的击穿过程 42

1.1 电击穿 42

1.2 热击穿 42

1.3 电化学击穿 42

2.2 温度 43

2.1 电压作用时间 43

2 影响固体绝缘击穿电压的主要因素 43

2.3 电场均匀程度 44

2.4 潮湿 44

2.5 机械负荷 44

2.6 电压的种类 44

2.7 累积效应 44

2.8 电极面积、周围媒质 44

3 油纸绝缘的击穿电压 45

4 影响油纸绝缘击穿电压的主要因素 45

4.1 电压作用时间 45

4.2 电压类型 45

4.3 介质厚度 45

4.7 温度 46

4.9 局部放电 46

4.8 潮湿 46

4.6 频率 46

4.5 电极面积 46

4.4 油压 46

第6章 高电压试验设备 47

1 工频电压试验设备 47

1.1 工频试验设备的输出电压 47

1.2 工频试验设备的输出电流 47

1.3 工频试验设备运行时间 48

1.4 保护电阻 48

1.5 滤波装置 48

1.6 调压设备 48

1.7 工频电压试验设备实例（表3.6-4） 50

1.8 串联谐振试验设备 50

2 冲击电压发生器 51

2.1 冲击电压的波形 51

2.2 工作原理 52

2.3 充电回路 53

2.4 放电等值回路 53

2.5 1.5/40微秒波形的经验公式 53

2.6 发生器效率η 53

2.7 级电压U′和电容C 53

2.8 绝缘 53

2.9 波前电阻和波长电阻 53

2.10 充电变压器参数 54

2.11 整流阀 54

2.12 启动间隙 54

2.13 示波器启动方法 55

2.14 截波产生方法 55

2.15 调整要点 55

2.16 冲击电压发生器实例 56

3 操作波电压发生器 57

3.1 操作波电压的波形 57

3.2 用冲击电压发生器产生操作波 57

3.3 用变压器产生操作波 58

3.4 复合波形操作波产生方法 59

4 直流电压发生器 59

4.1 主回路方案 59

4.2 电源频率f 59

4.3 电压降△U 59

4.4 倍压级数n 59

4.5 级电容C 59

4.6 变压器的高压侧电压UT 60

4.7 保护电阻RP 60

4.8 高电压硅串 60

5 冲击电流发生器 62

4.9 直流电压发生器实例 62

5.1 冲击电流的波形 64

5.2 工作原理及计算 64

5.3 回路电阻R 64

5.4 回路电感L 64

5.5 回路电容C值和充电电压UC值 65

5.6 充电时间 65

5.7 电容器安装布置 65

5.8 热和机械力的考虑 65

5.9 点火间隙 65

5.10 充电变压器参数 65

5.11 整流阀 65

5.12 示波器启动方法 66

5.13 调整要点 66

1 工频电压测量 67

1.1 球隙测量 67

5.14 冲击电流发生器实例 67

第7章 高电压测量技术 67

1.2 静电电压表测量 69

1.3 电压互感器测量 69

1.4 利用变压器变压比测量 69

1.5 电容分压器测量 71

1.6 利用电容电流测量 71

2 冲击电压的测量 71

2.1 球隙测量 71

2.2 分压器测量系统 72

3 操作波电压的测量 76

4 冲击电流测量 76

4.1 分流器示波器测量系统 77

5.2 电压脉动系数测量 78

5.1 直流电压平均值的测量 78

4.2 变流线圈、示波器测量系统 78

5 直流高压测量 78

6 测量误差 79

第8章 高电压试验 79

1 一般试验条件 79

1.1 试品布置 79

1.2 接地体的影响 79

1.3 高压试验室的接地和屏蔽 79

1.4 建设高压试验室需注意的其他问题 79

2 高压电气设备绝缘试验电压标准 79

2.1 绝缘试验电压标准 79

3 气象校正系数 81

3.1 国家标准GB311-64规定 81

2.2 国际电工委员会绝缘配合标准 81

3.2 校正系数的参考数据 82

4 工频电压试验方法 83

4.1 耐压时间 83

4.2 升压速度 83

4.3 加压次数 83

5 冲击电压试验方法（包括操作波试验方法 84

5.1 冲击电压试验要点 84

5.2 确定50％放电电压的方法 84

5.3 耐受电压UW的确定 85

5.4 伏-秒特性试验 86

6 淋雨试验方法 86

6.1 国家标准规定 86

7 绝缘电阻和吸收比试验 87

7.1 试验目的及原理 87

6.2 常用喷嘴 87

6.3 校正系数的参考数据 87

7.2 试验方法 88

8 泄漏电流试验 89

8.1 测试线路 89

8.2 测试方法 89

8.3 试验结果的判断 89

9 介质损耗角正切（tgδ）试验 89

9.1 测试仪器和测试方法 89

9.2 保护电压 90

9.3 试验注意事项 90

9.4 试验结果的判断 90

10.3 常用测试参数 91

10.5 测试阻抗Z上的脉冲电压UZ 91

10.4 局部放电测试回路 91

10.2 真实放电量q和视在放电量Q 91

10.1 局部放电产生的原因 91

10 局部放电试验方法 91

10.6 单个脉冲电压UZ的持续时间T 92

10.7 测试回路的校正 92

10.8 校正电容C0值的选择 93

10.9 对校正用方波发生器的要求 93

10.10 测试仪器 93

10.11 刻度系数校正 94

10.12 抗干扰措施 94

10.13 产品的局部放电试验 94

11 高电压试验的安全技术 95

11.1 人身安全 95

11.2 设备安全措施 96

11.3 设备安全距离 96