2022大学慕课答案 高电压技术（黄萍）(广西大学) 最新大学MOOC满分章节测试答案

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本课程起止时间为:2020-03-11到2020-07-01
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【作业】第一章1（1.1气体放电的基本物理过程） 1.1作业

1、 问题:简述巴申定律与适用范围，并解释巴申曲线为何是U形曲线？
评分规则: 【 巴申(Paschen)于1889年从大量的实验中总结出了：当气体成分和电极材料一定时，击穿电压（Ub）与大气压与气隙距离(pd)的关系曲线，称为巴申定律。
巴申定律的适用范围：气体温度不变。
其原因可解释如下：假设气隙距离保持不变，当气体密度增大时，电子的平均自由行程缩短了，相邻两次碰撞之间，电子积聚到足够动能的几率减小了，故击穿电压必然增大。（10分）反之当 气体密度减小时，电子在碰撞前积聚到足够动能的几率虽然增大了，但气体很稀薄，电子在走完全程中与气体分子相撞的总次数却减到很小，欲使击穿电压 也须增大。（10分）故在这两者之间，总有一个气体密度 值对造成撞击游离最有利，此时 击穿电压最小。（5分）同样，可假设 气体密度保持不变，气隙距离值增大时，欲得一定的场强，电压必须增大。（5分）当距离值减到过小时，场强虽大增，但由于在走完全程中所遇到的撞击次数己减到很小，故要求外加电压增大，才能击穿。（5分）这两者之间，也总有一个距离的值对造成撞击游离最有利，此时机场电压 最小。（5分）
】

2、 问题:简述气体放电的流注理论。
评分规则: 【 流注理论认为电子崩发展使崩头和崩尾场强增加而崩内场强减少，（10分）有利于崩内发生复合产生大量的光子，（10分）而光子又产生光电离，（10分）光子产生的电子也产生二次电子崩迅速汇入到主崩，以正负粒子混合体的等离子体形式向阴极发展就形成了流注。（10分）
】

【作业】第一章2（1.2气体介质的电气强度） 1.2 气体介质的电气强度

1、 问题:什么叫“污闪”?发生污闪的最不利的大气条件是什么?列举提高污闪电压的措施。
评分规则: 【 绝缘子上由污秽导致产生的闪络称为污闪。
发生污闪的最不利的大气条件是毛毛雨、雾、露、雪等不利天气。
1、调整爬距（5分）将爬距调大可以减少污闪事故的发生。可以通过增加绝缘子的片数和改变绝缘子的类型。2、定期或不定期的清扫（5分）3、涂料（5分）涂憎水性涂料，如硅油或硅脂，近年来常采用室温化硅橡胶（RTV）涂料。4、半导体釉绝缘子（5分）表面有电导电流流过，产生热量使污层不易吸潮。5、新型合成绝缘子（5分）重量轻、抗拉、抗弯、耐冲击负荷、电气绝缘性能好、耐电弧性能好，但也存在价格贵、老化等问题。
】

2、 问题:气体介质在冲击电压下的击穿有何特点？其冲击电气强度通常用哪些方式表示？
评分规则: 【 特点：在持续电压（直流、工频交流）作用下，气体间隙在某一确定的电压下发生击穿。而在冲击电压作用下，气体间隙的击穿就没有这种某一个确定的击穿电压，间隙的击穿不仅与电压值有关，还与击穿过程的时间（放电时间）有关。
这就是说，气体间隙的冲击击穿特性要用两个参数（击穿电压值和放电时间）来表征，而气体间隙在持续电压作用下击穿特性只要用击穿电压值一个参数来表征。其冲击电气强度通常用50%冲击击穿电压和伏秒特性两种方式表征。
】

3、 问题:运用所学的气体放电理论，解释下面的物理现象：当大气湿度增大时，空气间隙的击穿电压增高，而绝缘子表面闪络电压下降。
评分规则: 【 大气湿度增大时，大气中含有的水汽分子能俘获自由电子而形成负离子，（5分）这对气体中的放电过程起着抑制作用，（10分）可见大气的湿度越大，气隙的击穿电压增高。（5分）而大气湿度增大时，绝缘子表面容易形成水膜，（10分）如果绝缘子表面有积污的话，积污层容易受潮，增大泄露电流，容易造成湿闪或者污闪，（10分）绝缘子表面闪络电压下降。（5分）
】

【作业】第一章3（1.3固体绝缘表面的气体沿面放电） 1.3作业

1、 问题:提高气隙击穿电压的措施有那些？并举出应用实例。
评分规则: 【 答：1、改善气隙电场的分布：在间隙中加极间障或改变电极的形状，使电场分布均匀；（10分）2、提高气体压力：空气断路器；（10分）3、采用高真空：高压真空断路器；（10分）4、采用高耐电强度气体：六氟化硫断路器。（10分）
】

2、 问题:电晕产生的物理机理是什么？它有哪些有害影响？试列举工程上各种防晕措施的实例。
评分规则: 【 电晕放电是极不均匀电场中的一种自持放电现象，在极不均匀电场中，在气体间隙还没有击穿之前，在电极曲率较大的附近的空间的局部的场强已经很大了，从而在这局部强场中产生强烈的电离，但离电极稍远处场强已大为减弱，故此电离区域不能扩展到很大，只能在电极的表面产生放电的现象。
电晕放电的危害主要表现在这几个方面：1）伴随着游离、复合、激励、反激励等过程而有声、光、热等效应，发出“咝咝”的声音，蓝色的晕光以及使周围气体温度升高等。2）在尖端或电极的某些突出处，电子和离于在局部强场的驱动下高速运动，与气体分子交换动量，形成“电风”。当电极固定得刚性不够时，气体对“电风”的反作用力会使电晕极振动或转动。3）电晕会产生高频脉冲电流，其中还包含着许多高次谐波，这会造成对无线电的干扰。4）电晕产生的化学反映产物具有强烈的氧化和腐蚀作用，所以，电晕是促使有机绝缘老化的重要因素。5）电晕还可能产生超过环保标准的噪声，对人们会造成生理、心理的影响。6）电晕放电，会有能量损耗。危害表现每个方面各4分，共24分。
减少电晕放电的根本措施在于降低电极表面的场强（4分），具体的措施有：改进电极形状（4分）、增大电极的曲率半径（4分），采用分裂导线等（4分）。
】

第一章3（1.3固体绝缘表面的气体沿面放电） 第一章单元测验

1、 问题:先导通道的形成是以__的出现为特征的。
选项：
A:碰撞游离
B:表面游离
C:热游离
D:光游离
答案: 【热游离】

2、 问题:流注理论未考虑__现象。
选项：
A:碰撞游离　
B:表面游离
C:光游离
D:电荷畸变电场
答案: 【表面游离】

3、 问题:__不是发生污闪最危险的气象条件。
选项：
A:大雾
B:毛毛雨
C:凝露
D:大雨
答案: 【大雨】

4、 问题:极不均匀电场中的极性效应表明__。
选项：
A:棒板结构中棒具有负极性时的击穿电压和起晕电压都高
B:棒板结构中棒具有正极性时的击穿电压和起晕电压都高
C:棒板结构中棒具有负极性时的击穿电压低和起晕电压高
D:棒板结构中棒具有正极性时的击穿电压低和起晕电压高
答案: 【棒板结构中棒具有正极性时的击穿电压低和起晕电压高】

5、 问题:在大气条件下，流注理论认为放电发展的维持是靠__。
选项：
A:碰撞游离的电子
B:光游离的光子
C:热游离的离子
D:表面游离的电子
答案: 【碰撞游离的电子】

6、 问题:解释气压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用__。
选项：
A:流注理论
B:汤逊理论
C:巴申定律
D:小桥理论
答案: 【流注理论 】

7、 问题:__下列哪种介质的逸出功最小。
选项：
A:O2
B:H2O
C:SF6
D:Al
答案: 【Al】

8、 问题:能够维持稳定电晕放电的电场结构属于__。
选项：
A:均匀电场
B:稍不均匀电场
C:极不均匀电场
D:同轴圆筒
答案: 【极不均匀电场】

9、 问题:pd过大，这时__实验现象无法用汤逊理论给出解释。
选项：
A:放电外形
B:放电时间
C:击穿电压
D:以上都是
答案: 【以上都是】

10、 问题:电晕放电是一种__。
选项：
A:自持放电
B:非自持放电
C:沿面放电
D:滑闪放电
答案: 【自持放电】

11、 问题:描述气体间隙放电电压与气压之间关系的是__。
选项：
A:巴申定律
B:汤逊理论
C:流注理论
D:小桥理论
答案: 【巴申定律】

12、 问题:沿着固体介质表面发生的气体放电称为__。
选项：
A:电晕放电
B:沿面放电
C:火花放电
D:余光放电
答案: 【沿面放电】

13、 问题:伏秒特性曲线实际上是一条带状区域，因为在冲击电压作用下，间隙放电时间具有__。
选项：
A:时延性
B:准确性
C:统计性
D:50%概率
答案: 【统计性】

14、 问题:能有效提高支持绝缘子沿面闪络电压的措施是__。
选项：
A:减小介质介电常数
B:改进电极形状
C:增加瓷套管表面电阻
D:加大瓷套管半径
答案: 【增加瓷套管表面电阻 】

15、 问题:电晕放电是一种 。
选项：
A:滑闪放电
B:非自持放电
C:沿面放电
D:自持放电
答案: 【自持放电】

16、 问题:伏秒特性主要用于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性。（ ）
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【正确】

17、 问题:球-球或球-板间隙都属于极不均匀电场。（ ）
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

18、 问题:绝缘子的污闪是指污秽绝缘子在冲击电压下的沿面闪络。 （ ）
选项：
A:正确
B:错误
答案: 【错误】

19、 问题:u50%冲击击穿电压表示绝缘可能耐受的最大冲击电压。（ ）
选项：
A:正确

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