高電壓技術(shù)的名詞解釋_技術(shù)內(nèi)容_試驗方法
高電壓技術(shù)的名詞解釋
高壓電技術(shù)應用于電力傳輸中，采用高壓電技術(shù)是因為在同輸電功率的情況下，電壓越高電流就越小，這樣高壓輸電就能減少輸電時的電流從而降低因電流產(chǎn)生的熱損耗和降低遠距離輸電的材料成本。研究電介質(zhì)在各種作用電壓下的絕緣特性、介電強度和放電機理，以便合理解決電工設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)問題是高電壓技術(shù)的重要內(nèi)容。
高電壓技術(shù)的技術(shù)內(nèi)容
系統(tǒng)限制
研究電力系統(tǒng)中各種過電壓，以便合理確定其絕緣水平是高電壓技術(shù)的重要內(nèi)容。電力系統(tǒng)的過電壓包括雷電過電壓(又稱大氣過電壓、外部過電壓)和內(nèi)部過電壓。其中雷電過電壓由雷云直接或間接對變電所或輸電線路(避雷線、桿塔或?qū)Ь€)放電造成。一般雷電過電壓幅值較高，超過系統(tǒng)的額定工作電壓，但作用時間較短，波頭時間大多數(shù)為1.5～2微秒，平均波長時間為30微秒，大于50微秒的很少。雷擊除了會威脅輸電線路和電工設(shè)備的絕緣外，還會危害高建筑物、通信線路、天線、飛機、船舶、油庫等設(shè)備的安全。因此，這些方面的防雷也屬于高電壓技術(shù)的研究對象。
電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓是因正常操作或故障等原因使電磁狀態(tài)發(fā)生變化，引起電磁能量振蕩而產(chǎn)生的。其中衰減較快、持續(xù)時間較短的稱為操作過電壓;無阻尼或弱阻尼、持續(xù)時間長的稱為暫態(tài)過電壓。對110～220千伏電力系統(tǒng)，內(nèi)部過電壓水平一般取3倍最大工作電壓;對330～500千伏電力系統(tǒng)，需要采取一些限制措施，取2～2.5倍。對特高壓電力系統(tǒng)，進一步限制內(nèi)部過電壓具有巨大的經(jīng)濟價值，從前景來看限制到1.5～1.8倍最大工作電壓是完全可能的。
特性研究
雷電過電壓和內(nèi)部過電壓對輸電線路和電工設(shè)備的絕緣是個嚴重的威脅。因此，研究各種氣體、液體和固體絕緣材料在不同電壓下的放電特性是高電壓技術(shù)的重要課題。其中氣體包括大氣條件下的空氣、壓縮空氣、六氟化硫氣體及高真空等常用作輸電線路和電工設(shè)備絕緣及其他用途的材料。因此，研究如何提高氣體絕緣的放電電壓，研究影響氣體放電的各種因素，如間隙大小、電極形狀、作用電壓的極性和類型、氣體的壓力、溫度、濕度和雜質(zhì)等，對確保電工設(shè)備的經(jīng)濟合理和安全運行有重要意義。
在采取措施限制雷電過電壓和內(nèi)部過電壓的情況下，隨著電壓等級的提高，工作電壓對絕緣特性的影響越來越重要。在工作電壓作用下超高壓輸電線路和電工設(shè)備的電暈放電、局部放電、絕緣老化、靜電感應、無線電干擾、噪聲等現(xiàn)象都是高電壓技術(shù)研究的課題。
在工程上經(jīng)常利用一些氣體放電的特性來解決許多高電壓技術(shù)領(lǐng)域中所遇到的科學技術(shù)問題，如利用球隙放電測量高電壓;用各種間隙放電來限制過電壓;利用電暈放電時產(chǎn)生穩(wěn)定的電暈層以改善電場分布，從而提高間隙的放電電壓等。
設(shè)備技術(shù)
高電壓領(lǐng)域的各種實際問題一般都需要經(jīng)過試驗來解決。因此，高電壓試驗設(shè)備、試驗方法以及測量技術(shù)在高電壓技術(shù)中占有格外重要的地位。
為了在試驗室或現(xiàn)場研究電介質(zhì)或電工設(shè)備的絕緣特性以及適應于不同科技領(lǐng)域的高電壓技術(shù)的應用，需要有各種類型的高電壓發(fā)生裝置。常見的高電壓發(fā)生裝置有：由工頻試驗變壓器及其調(diào)壓設(shè)備等組成的工頻試驗設(shè)備;模擬雷電過電壓或操作過電壓的沖擊電壓發(fā)生裝置;利用高壓硅堆等作為整流閥的高壓直流發(fā)生裝置。高電壓技術(shù) 以上這些高電壓試驗裝置的共同特點是：輸出電壓高;對輸出電壓的波形、幅值的調(diào)節(jié)要求高;輸出電流和功率一般不大;試驗時持續(xù)運行的時間較短。
此外，由于近代科學技術(shù)發(fā)展的需要，各沖擊電流發(fā)生裝置得到越來越多的應用。沖擊電流發(fā)生裝置要求在很短的時間內(nèi)產(chǎn)生很大的沖擊電流，如用在核物理、加速器、激光等領(lǐng)域的大型沖擊電流裝置能產(chǎn)生數(shù)百萬安培的沖擊電流。在電力部門，沖擊電流發(fā)生裝置主要用于模擬雷電流，檢驗某些電工設(shè)備在雷電過電壓和操作過電壓作用下的通流能力。在電工制造部門，沖擊發(fā)電機和振蕩回路產(chǎn)生強電流，用以模擬電力系統(tǒng)短路電流，檢驗開關(guān)設(shè)備以及高壓電纜等在系統(tǒng)短路工況下耐受短路電流的能力。
高電壓技術(shù)的試驗方法
進行高電壓試驗需要有正確的試驗方法，如耐壓試驗、介質(zhì)損耗試驗、局部放電試驗等。高壓電工設(shè)備外絕緣的介電強度，受氣壓、溫度、濕度、風沙、污穢、雨水、射線等因素的影響，需要有不同條件下的換算法和等效的試驗方法。
高電壓測量裝置和測量技術(shù)是正確進行高電壓試驗的基礎(chǔ)。對不同類型的高電壓需采用不同的測量裝置。如測量直流電壓或低頻交流電壓的有效值用高壓靜電電壓表;測單次短脈沖(微秒或納秒級)用高壓示波器，測高電壓下的脈沖大電流一般用羅戈夫斯基線圈。此外常用的高電壓測量裝置還有各種分壓器、分流器、局部放電儀等。60年代以來，光電測試技術(shù)引入高電壓領(lǐng)域，它將高電位端的量(如高壓回路的電流)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，通過光纖傳送到低電位端的接受儀器，再將光信號轉(zhuǎn)為電信號，避免了高電壓傳到低電壓的測量系統(tǒng)而引起的危險，以及電磁場對低電壓測量系統(tǒng)的干擾。
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