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研究在1000伏及1000伏以上的交流電壓作用下的應用技術。如研究各種高壓絶緣介質的性能,高電壓設備的絶緣結構設計,高電壓測試技術,電力係統的過電壓、高電壓或大電流産生的強電場、強磁場或電磁波對環境的影響和防護措施,以及高電壓、大電流的應用等。 |
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以試驗研究為基礎的應用技術,主要研究在高電壓作用下各種絶緣介質的性能和不同類型的放電現象,高電壓設備的絶緣結構設計,高電壓試驗和測量的設備及方法,電力係統的過電壓、高電壓或大電流産生的強電場、強磁場或電磁波對環境的影響和防護措施,以及高電壓、大電流的應用等。高電壓技術對電力工業、電工製造業以及近代物理的發展(如X射綫裝置、粒子加速器、大功率脈衝發生器等)都有重大影響,工程上把1000伏及以上的交流供電電壓稱為高電壓。高電壓技術所涉及的高電壓類型有直流電壓、工頻交流電壓和持續時間為毫秒級的操作過電壓、微秒級的雷電過電壓、納秒級的核致電磁脈衝(NEMP)等。20世紀以後,隨着電能應用的日益廣泛,電力係統所覆蓋的範圍越來越大,輸電電壓等級不斷提高,輸電綫路經歷了35、60、110、150、230千伏的高壓,287、400、500、735~765千伏的超高壓和1150千伏的特高壓的發展。直流輸電也經歷了±100 、±250、±400、±450、±500以及±750千伏的發展。這幾個階段都與高電壓技術解决了輸電綫路的電暈現象、過電壓的防護和限製以及靜電場、電磁場對環境的影響等問題密切相關。這一發展過程以及物理學中各種高電壓裝置的研製又促進了高電壓技術的進步。60年代以後,為了適應大城市電力負荷增長的需要,以及剋服城市架空輸電綫路走廊用地的睏難,地下高壓電纜輸電發展迅速(由220、275、345千伏發展到70年代的400、500千伏電纜綫路);同時為減少變電所占地面積和保護城市環境,全封閉氣體絶緣組合電器(GIS) 得到越來越廣泛的應用。這些都提出許多高電壓技術的新問題 。高電壓技術可 大致分為電力係統過電壓及其限製,高電壓絶緣特性研究,高電壓試驗設備、方法和測量技術等幾個方面。
電力係統過電壓及其限製 研究電力係統中各種過電壓,以便合理確定其絶緣水平是高電壓技術的重要內容。電力係統的過電壓包括外過電壓(又稱雷電過電壓)和內過電壓。一般雷電過電壓幅值遠超過係統的額定工作電壓,但作用時間較短,平均波長時間為30微秒。雷擊除了威脅輸電綫路和電工設備的絶緣外,還會危害高建築物、通信綫路、天綫、飛機、船舶、油庫等設施的安全。因此,這些方面的防雷也屬於高電壓技術的研究對象。電力係統內過電壓是因正常操作或故障等原因使電路狀態或電磁狀態發生變化,引起電磁能量振蕩而産生的。其中衰減較快、持續時間較短的稱為操作過電壓;無阻尼或弱阻尼 、持續時間長的稱為暫態過電壓。對110~220千伏電力係統 ,內過電壓水平一般取3倍最大工作電壓;對330~500千伏電力係統,取2 ~ 2.5倍;對特高壓電力係統,完全有可能將過電壓限製到1.5~1.8倍。
高電壓絶緣特性研究 高壓電工設備的絶緣應能承受各種高電壓的作用,包括交流和直流工作電壓、雷電過電壓和內過電壓。研究電介質在各種作用電壓下的絶緣特性、介電強度和放電機理,以便合理解决電工設備的絶緣結構問題是高電壓技術的重要內容。過電壓對輸電綫路和電工設備的絶緣是個嚴重的威脅。為此,要着重研究各種氣體、液體和固體絶緣材料在不同電壓下的放電特性。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綫路和電工設備絶緣及其他用途的材料。研究如何提高氣體絶緣的放電電壓,研究影響氣體放電的各種因素,對確保電工設備的經濟合理和安全運行都有重要的意義。隨着電壓等級的提高,工作電壓對絶緣特性的影響越來越重要。在工作電壓作用下超高壓輸電綫路和電工設備的電暈放電、局部放電、絶緣老化、靜電感應、無綫電幹擾、噪聲等現象都是高電壓技術研究的課題。
高電壓試驗設備、方法和測量技術 高電壓領域的各種實際問題一般都需要經過試驗來解决。因此,高電壓試驗設備、試驗方法以及測量技術在高電壓技術中占有格外重要的地位。常見的高電壓發生裝置有:①由工頻試驗變壓器及其調壓設備等組成的工頻試驗設備。②模擬雷電過電壓或操作過電壓的衝擊電壓發生裝置。③利用高壓硅堆等作為整流閥的高壓直流發生裝置。進行高電壓試驗需要有正確的試驗方法,如耐壓試驗、介質損耗試驗、局部放電試驗等。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;測單次短脈衝用高壓示波器。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年代以後,光電測試技術引入高電壓領域,避免了高電壓傳到低電壓的測量係統而引起的危險和電磁場對低電壓測量係統的幹擾。
發展趨勢 60年代後期以後,高電壓技術在電工以外的領域得到廣泛的應用 ,同時也不斷采用新技術以發展自身。前者主要指高電壓技術在粒子加速器 、大功率脈衝發生器、受控熱核反應研究、磁流體發電、靜電噴塗、靜電復印等方面的應用;後者包括利用電子計算機計算電力係統的暫態過程和變電所的波過程,利用激光技術進行高電壓下大電流的測量等。另一方面,高電壓技術對於進一步發展超高壓、特高壓輸電以及高壓直流輸電繼續起着重要的推動作用。此外,美國、前蘇聯的一些學者還利用電力電子技術的新成就,對現有的超高壓電網進行技術改造和擴大傳輸容量的研究。 |
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gaodianya jishu
高電壓技術
high voltage technique
以試驗研究為基礎的應用技術。主要研究在高電壓作用下各種絶緣介質的性能和不同類型的放電現象,高電壓設備的絶緣結構設計,高電壓試驗和測量的設備及方法,電力係統的過電壓、高電壓或大電流産生的強電場、強磁場或電磁波對環境的影響和防護措施,以及高電壓、大電流的應用等。高電壓技術對電力工業、電工製造業以及近代物理的發展(如X射綫裝置、粒子加速器、大功率脈衝發生器等)都有重大影響。工程上把 1000伏及以上的交流供電電壓稱為高電壓。高電壓技術所涉及的高電壓類型有直流電壓、工頻交流電壓和持續時間為毫秒級的操作過電壓、微秒級的雷電過電壓、納秒級的核致電磁脈衝(NEMP)等。
20世紀以來,隨着電能應用的日益廣泛,電力係統所覆蓋的範圍越來越大,傳輸的電能也越來越多,這就要求電力係統的輸電電壓等級不斷提高。就世界範圍而言,輸電綫路經歷了 110、150、230千伏的高壓,287、400、500、735~765千伏的超高壓和 1150千伏的特高壓(工業試驗綫路)的發展。直流輸電也經歷了±100、±250、±400、±450、±500以及±750千伏的發展。這幾個階段都與高電壓技術解决了輸電綫路的電暈現象、過電壓的防護和限製以及靜電場、電磁場對環境的影響等問題密切相關。這一發展過程以及物理學中各種高電壓裝置的研製又促進了高電壓技術的進步。60年代以來,為了適應大城市電力負荷日益增長的需要,以及剋服城市架空輸電綫路走廊用地的睏難,地下高壓電纜輸電發展迅速(由220、275 、345千伏發展到70年代的400、500千伏電纜綫路);同時,為減少變電所占地面積和保護城市環境,全封閉氣體絶緣組合電器(GIS)得到越來越廣泛的應用。這些都提出許多高電壓技術的新問題。
高電壓技術的內容很廣,大致分為電力係統過電壓及其限製,高電壓絶緣特性研究,高電壓試驗設備、方法和測量技術幾方面。
電力係統過電壓及其限製 研究電力係統中各種過電壓,以便合理確定其絶緣水平是高電壓技術的重要內容。電力係統的過電壓包括雷電過電壓(又稱大氣過電壓、外部過電壓)和內部過電壓。其中雷電過電壓由雷雲直接或間接對變電所或輸電綫路 (避雷綫、桿塔或導綫)放電造成。一般雷電過電壓幅值較高,超過係統的額定工作電壓,但作用時間較短,波頭時間大多數為1.5~2微秒,平均波長時間為30微秒,大於50微秒的很少。雷擊除了會威脅輸電綫路和電工設備的絶緣外,還會危害高建築物、通信綫路、天綫、飛機、船舶、油庫等設備的安全。因此,這些方面的防雷也屬於高電壓技術的研究對象。
電力係統內部過電壓是因正常操作或故障等原因使電磁狀態發生變化,引起電磁能量振蕩而産生的。其中衰減較快、持續時間較短的稱為操作過電壓;無阻尼或弱阻尼、持續時間長的稱為暫態過電壓。對110~220千伏電力係統,內部過電壓水平一般取 3倍最大工作電壓;對330~500千伏電力係統,需要采取一些限製措施,取2~2.5倍。對特高壓電力係統,進一步限製內部過電壓具有巨大的經濟價值,從前景來看限製到1.5~1.8倍最大工作電壓是完全可能的。
高電壓絶緣特性研究 高壓電工設備的絶緣應能承受各種高電壓的作用,包括交流和直流工作電壓、雷電過電壓和內部過電壓。研究電介質在各種作用電壓下的絶緣特性、介電強度和放電機理,以便合理解决電工設備的絶緣結構問題是高電壓技術的重要內容。
雷電過電壓和內部過電壓對輸電綫路和電工設備的絶緣是個嚴重的威脅。因此,研究各種氣體、液體和固體絶緣材料在不同電壓下的放電特 |
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《高電壓技術》
High Voltage Engineering
Gaodlonyo Jlshu
《離電壓技術》(Ht’gh Voltago Eng切eering)
創刊於1975年,中文季刊,16開本,從1985年
起國內外公開發行。由中國國傢電力公司主管,武漢高
壓研究所和中國電機工程學會高壓專委會聯合主辦,
《高電壓技術》編輯部編輯出版。編輯部地址:中國湖
北省武漢市。
該刊是全面反映當前高電壓技術領域的專業技術
刊物,主要報道國內外高電壓技術及相關領域的最新
科技信息、科研成果、實用技術和國內外動態。報道專
業範圍是:高壓設備、物電綫路、係統暫態、測試計量、
電磁兼容、城網供電、電力電子等以及生態保護、生物
醫療等邊緣、交叉學科。
該刊人選美國《工程索引》(Elpangone)和日本
《科技文獻速報》(CBST)。
該刊讀者對象為電力係統生産、建設、運行、管理
部門及相關行業科研、設計、製造單位的領導、科技人
員,大專院校師生及其他相關工程技術人員。
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高電壓技術(五年製高等職業教育電類專業教學用書) | 高電壓技術(普通高等教育十一五國傢級規劃教材) | |
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