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第1章 气体放电的基本物理过程 1

1.1气体中带电质点的产生和消失 1

1.1.1带电质点在气体中的运动 1

1.1.2气体中带电质点的产生 2

1.1.3负离子的形成 5

1.1.4气体中带电质点的消失 6

1.2气体放电机理 6

1.2.1 Townsend气体放电理论 6

1.2.2巴申定律 10

1.2.3汤逊放电理论的适用范围 11

1.2.4气体放电的流注理论 11

1.3不均匀电场的放电过程 14

1.3.1稍不均匀电场和极不均匀电场的放电特征 14

1.3.2极不均匀电场中的电晕放电 14

1.3.3极不均匀电场气隙的击穿和极性效应 17

1.3.4长气隙的击穿 18

第2章 气体介质的电气强度 20

2.1气隙的击穿时间和伏秒特性 20

2.1.1气隙的击穿时间 20

2.1.2气隙的伏秒特性 21

2.2均匀和不均匀电场气隙的击穿特性 25

2.2.1较均匀电场气隙的击穿电压 25

2.2.2不均匀电场气隙的击穿电压 26

2.3大气条件对气隙击穿电压的影响 32

2.3.1对空气密度的校正 32

2.3.2对空气湿度的校正 33

2.3.3对海拔高度的校正 34

2.4提高气隙击穿电压的方法 35

2.4.1改善电场分布 35

2.4.2采用高度真空 36

2.4.3增高气压 37

2.4.4采用高耐电强度气体 37

2.5气隙的沿面放电 41

2.5.1均匀和稍不均匀电场中的沿面放电 42

2.5.2极不均匀电场且具有强垂直分量时的沿面放电 42

2.5.3极不均匀电场中垂直分量很弱时的沿面放电 43

2.5.4固体介质表面有水膜时的沿面放电 43

2.5.5绝缘子染污状态下的沿面放电 44

2.5.6提高气隙沿面放电电压的方法 46

第3章 液体和固体介质的电气强度 48

3.1液体和固体介质的极化、电导和损耗 48

3.1.1相对介电常数 48

3.1.2电介质的极化 49

3.1.3讨论电介质极化在工程中的意义 52

3.1.4电介质的电导 53

3.1.5电介质的损耗 54

3.2液体介质的击穿 59

3.2.1纯净液体介质的击穿理论 59

3.2.2工程用液体介质的击穿 60

3.2.3影响液体介质击穿电压的因素及其提高方法 60

3.3液体电介质的老化 63

3.3.1变压器油的老化过程 63

3.3.2影响变压器油老化的因素 64

3.3.3延缓变压器油老化的方法 65

3.3.4变压器油的再生 65

3.4固体介质的击穿 66

3.4.1固体介质的击穿机理 66

3.4.2影响固体介质击穿电压的主要因素 68

3.4.3提高固体介质击穿电压的方法 69

3.5固体介质的老化 69

3.5.1固体介质的环境老化 69

3.5.2固体介质的电老化 70

3.5.3固体介质的热老化 71

3.6组合绝缘的电气强度 73

3.6.1组合绝缘中的电场强度配合 73

3.6.2“油一屏障”式绝缘 73

第4章 电气设备绝缘试验 75

4.1绝缘电阻及吸收比的测量 75

4.2泄漏电流的测量 78

4.3介质损失角的测量 80

4.3.1测试电路 80

4.3.2测试功效 83

4.3.3测试时应注意的事项 84

4.4局部放电的测量 85

4.4.1局部放电基本概念 85

4.4.2局部放电检测方法综述 88

4.4.3脉冲电流法的测量原理 90

4.5绝缘油中溶解气体的色谱分析 91

4.6工频交流耐压试验 94

4.6.1工频高电压的产生 94

4.6.2工频高电压的测量 97

4.6.3绝缘的工频耐压试验 102

4.7直流耐压试验 103

4.7.1直流高电压的产生 103

4.7.2直流高电压的测量 106

4.7.3绝缘的直流耐压试验 108

4.8冲击高压试验 109

4.8.1冲击电压发生器的原理 109

4.8.2冲击电压的测量 114

4.8.3雷电冲击电压试验 116

第5章 线路和绕组中的波过程 119

5.1无损耗单导线中的波过程 119

5.1.1波传播的物理概念 119

5.1.2波动方程及其解 119

5.1.3波速及波阻抗 122

5.2行波的折射与反射 123

5.2.1行波的折、反射规律 123

5.2.2彼得逊法则 127

5.3行波通过串联电感和并联电容 128

5.3.1无限长直角波通过串联电感 128

5.3.2无限长直角波通过并联电容 129

5.4行波的多次折、反射 131

5.5无损耗平行多导线中的波过程 134

5.6冲击电晕对线路波过程的影响 138

5.7变压器绕组中的波过程 140

5.8旋转电机中波过程 145

第6章 雷电及防雷装置 147

6.1雷电放电和雷电过电压 147

6.1.1雷云的形成 147

6.1.2雷电放电过程 148

6.1.3雷电参数 149

6.1.4雷电过电压的形成 153

6.2避雷针和避雷线的保护范围 156

6.2.1概述 156

6.2.2避雷针 157

6.2.3避雷线 160

6.3避雷器 161

6.3.1保护间隙 162

6.3.2管式避雷器 163

6.3.3普通阀式避雷器 164

6.3.4磁吹避雷器 168

6.3.5金属氧化物避雷器 171

6.4防雷接地装置 174

6.4.1接地装置一般概念 175

6.4.2防雷接地及有关计算 177

第7章 电力系统防雷保护 180

7.1输电线路的感应雷过电压 180

7.2架空输电线路的直击雷过电压和耐雷水平 181

7.2.1雷击塔顶时的过电压和耐雷水平 182

7.2.2雷击避雷线档距中央时的过电压 184

7.2.3绕击时的过电压和耐雷水平 186

7.3架空输电线路的雷击跳闸率及防雷措施 187

7.4发电厂和变电所的直击雷保护 189

7.5变电所内阀型避雷器的保护作用 191

7.5.1避雷器与被保护电气设备之间电气距离为零 192

7.5.2避雷器与被保护电气设备之间电气距离不为零 193

7.5.3避雷器与被保护电气设备之间的最大允许电气距离 197

7.6变电所进线段保护 198

7.7变压器的防雷保护 201

7.8旋转电机的防雷保护 204

第8章 电力系统过电压 208

8.1工频过电压 209

8.1.1空载长线路的电容效应 209

8.1.2不对称短路引起的工频电压升高 211

8.1.3甩负荷引起的工频电压升高 212

8.2谐振过电压 213

8.2.1线性谐振过电压 213

8.2.2铁磁谐振过电压 215

8.2.3参数过电压 217

8.3切除空载线路过电压 217

8.3.1物理过程 217

8.3.2影响因素和降压措施 219

8.4合空载线路过电压 220

8.4.1发展过程 220

8.4.2影响因素和限制措施 223

8.5切除空载变压器过电压 224

8.5.1发展过程 224

8.5.2影响因素与限制措施 226

8.6断续电弧接地过电压 226

8.6.1发展过程 226

8.6.2防护措施 230

第9章 电力系统绝缘配合 232

9.1绝缘配合的概念和原则 232

9.2中性点接地方式对绝缘水平的影响 233

9.3绝缘配合惯用法 234

9.4架空输电线路的绝缘配合 238

9.4.1绝缘子串的选择 238

9.4.2空气间距的选择 240

参考文献 243