高电压及测试技术模拟习题与答案
一、选择题
1.下列哪种电介质属于均匀电介质()
A.变压器油
B.电缆纸
C.云母
D.空气
答案:D
解析:均匀电介质是指介质内部各点的介电常数相同的电介质。空气在通常情况下,其成分和性质均匀分布,介电常数较为一致,属于均匀电介质。而变压器油中可能存在杂质,电缆纸和云母内部结构存在一定的不均匀性,不属于均匀电介质。
2.流注理论未考虑()的现象。
A.碰撞游离
B.表面游离
C.光游离
D.电荷畸变电场
答案:B
解析:流注理论考虑了碰撞游离、光游离以及电荷畸变电场等现象。碰撞游离是气体放电起始的重要过程;光游离在流注的形成和发展中起到关键作用;电荷畸变电场会影响放电的进一步发展。而表面游离主要与固体电介质表面的放电有关,流注理论主要针对气体放电,未考虑表面游离现象。
3.极不均匀电场中,屏障的作用是()
A.提高正极性击穿电压
B.提高负极性击穿电压
C.提高工频击穿电压
D.提高直流击穿电压
答案:A
解析:在极不均匀电场中,当有屏障存在时,对于正极性放电,屏障可以阻止正离子的运动,改变电场分布,从而提高正极性击穿电压。而对于负极性放电,屏障的作用相对较小。工频和直流击穿电压受到多种因素影响,屏障主要是对正极性击穿电压有明显的提高作用。
4.下列因素中,对液体电介质击穿电压影响最小的是()
A.含水量
B.含纤维量
C.含气量
D.含炭量
答案:D
解析:液体电介质的击穿电压受多种因素影响。含水量会使液体电介质的绝缘性能下降,因为水是极性分子,容易引起电离和导电;含纤维量会在液体中形成小桥,降低击穿电压;含气量会使气体在电场中先发生电离,进而影响液体的击穿。而含炭量在一般情况下,对液体电介质击穿电压的影响相对较小。
5.固体电介质的击穿形式不包括()
A.电击穿
B.热击穿
C.电化学击穿
D.光击穿
答案:D
解析:固体电介质的击穿形式主要有三种:电击穿是在强电场作用下,固体内部的电子被加速获得足够能量,撞击晶格产生新的电子,形成电子崩导致击穿;热击穿是由于介质在电场中产生的热量不能及时散发,温度不断升高,最终导致绝缘破坏;电化学击穿是在电场和周围环境因素的共同作用下,介质发生化学变化,逐渐丧失绝缘性能。而光击穿不是固体电介质常见的击穿形式。
二、填空题
1.气体放电的主要形式有______、______、______和______。
答案:电晕放电、辉光放电、火花放电、电弧放电
解析:电晕放电是在极不均匀电场中,曲率半径小的电极附近出现的局部放电现象;辉光放电通常发生在低气压下,放电较为稳定,会发出辉光;火花放电是一种间歇性的放电,伴有明亮的火花;电弧放电是一种持续的、强烈的放电现象,电流较大,会产生高温和强光。
2.液体电介质的击穿理论主要有______和______。
答案:小桥理论、气泡击穿理论
解析:小桥理论认为,液体中的杂质(如水分、纤维等)在电场作用下会排列成小桥,使电场集中,导致击穿。气泡击穿理论则指出,在电场作用下,液体中会产生气泡,气泡的介电常数小于液体,电场会集中在气泡中,气泡先发生电离,进而引发液体击穿。
3.固体电介质的老化主要有______老化、______老化和______老化。
答案:电、热、化学
解析:电老化是由于电场作用下,固体电介质内部发生局部放电、电晕等现象,导致绝缘性能逐渐下降;热老化是因为长期的发热使介质的温度升高,材料的化学结构和物理性能发生变化;化学老化是介质在周围化学物质的作用下,发生化学反应,影响绝缘性能。
4.测量绝缘电阻时,一般采用______法,测量吸收比时,应读取______秒和______秒时的绝缘电阻值。
答案:兆欧表测量;15;60
解析:兆欧表是测量绝缘电阻常用的仪器,通过它可以方便地测量出电介质的绝缘电阻。吸收比是指60秒时的绝缘电阻值与15秒时的绝缘电阻值之比,它反映了绝缘介质的受潮等情况。
5.冲击电压分为______波和______波,标准雷电冲击电压波形的波前时间为______μs,半峰值时间为______μs。
答案:雷电冲击;操作冲击;1.2;50
解析:冲击电压主要有雷电冲击和操作冲击两种类型。雷电冲击是由雷电引起的,标准雷电冲击电压波形的波前时间为1.2μs,半峰值时间为50μs,用于模拟雷电对电气设备的冲击作用。操作冲击是由于电力系统中的操作(如开关操作等)引起的。
三、简答题
1.简述气体放电的流注理论的基本要点。
流注理论的基本要点如下:
-起始阶段:在外界因素(如宇宙射线等)作用下,气体中会产生初始电子。这些初始电子在电场作用下发生碰撞游离,形成电子崩。电子崩头部聚集了大量的电子,尾部则留下正离子。