Этот файл был составлен всем потоком, каждый подошёл к своему делу по разному. В целом, тут на четвёрочку можно что-то накопать, но лучше всё-таки посмотреть лекции дополнительно, чтоб получить 5. И так как это использовались записи лектора и учебника, который не проходил редактуру, тут КУЧА опечаток, а иногда даже слов не хватает. В любом случае, удачи на экзаменах!

Оглавление

1. Электрический разряд в газах. Понятие самостоятельного разряда. Виды ионизации с участием свободных электронов. 5

2. Электрический разряд в газах. Понятие самостоятельного разряда. Виды электронной эмиссии из катода. 8

3. Электрический разряд в газах. Дрейфовая скорость заряженных частиц. Подвижность заряженных частиц в газе. 12

4. Электрический разряд в газах. Ионизация электронным ударом, коэффициент ударной ионизации. Формула Таунсенда. 15

5. Электрический разряд газах. Тёмный разряд. Условие самостоятельности разряда Таунсенда. 18

6. Электрический разряд в газах. Стримерная форма разряда. Разряд в форме стримера. 21

7. Электрический разряд в газах. Закон Пашена. Подобие разрядных промежутков. 24

8. Электрический разряд в газах. Примеры и характеристики неоднородных электрических полей. 26

9. Электрический разряд в газах. Разряд в неоднородном электрическом поле. Эффект полярности электродов. Главный разряд. 28

10. Электрический разряд в газах. Пробой длинных газовых промежутков. Лидер. 31

11.Электрический разряд в газах. Влияние времени приложения напряжения. Вольт-секундная характеристика. Коэффициент импульса. 33

12.Электрический разряд в газах. Разряд в неоднородном электрическом поле. Корона при постоянном напряжении. 38

13.Электрический разряд в газах. Разряд в неоднородном электрическом поле. Корона при переменном напряжении. 42

14. Потери на корону при передаче электроэнергии и методы их 47

снижения. 47

15. Электрический разряд в газах. Разряд вдоль поверхности загрязнённого и увлажнённого изолятора. Влагоразрядное напряжение. 51

16. Электрический разряд в газах. Разряд вдоль поверхности диэлектрика в неоднородном поле. Формула Теплера. 56

17.Внешняя изоляция линий электропередач высокого напряжения. Базовые требования. Конструкции и материалы. 59

18. Изоляция воздушных линий электропередач. Выбор изолирующей подвески. 72

19. Разряд в жидких диэлектриках. Жидкие диэлектрики, применяемые в ТВН. Электропроводность жидких диэлектриков 77

20. Физические факторы, влияющие на электрическую прочность жидкого диэлектрика 81

21. Влияние геометрических характеристик промежутка с жидким 88

диэлектриком на его электрическую прочность. Барьерный эффект. 88

22. Твёрдые диэлектрики, применяемые в ТВН. Факторы, определяющие электрическую прочность твёрдого диэлектрика. Основные виды пробоя твёрдого диэлектрика. 90

23. Тепловой пробой твёрдого диэлектрика 92

24. Частичные разряды в твёрдом диэлектрике. Природа и классификация частичных разрядов. 95

25. Частичные разряды в твёрдом диэлектрике. Интенсивность. Кажущийся заряд. 98

26. Внутренняя изоляция установок высокого напряжения. Маслобарьерная изоляция. 103

27. Внутренняя изоляция высокого напряжения. Бумажно-масляная изоляция. 106

28. Внутренняя изоляция высокого напряжения. Газовая изоляция. Применение элегаза в высоковольтном оборудовании. 109

29. Конструкции изоляции силовых трансформаторов. 111

30. Изоляционные материалы и конструкции силовых кабелей. 115

31. Высоковольтные вводы. Конструкции и изоляционные материалы. 121

32. Изоляция силовых электрических конденсаторов. Конструкции и изоляционные материалы. 124

33. Изоляция вращающихся электрических машин. 126

34.Перенапряжения в сетях ВН. Определение и классификация. 128

35.Квазистационарные перенапряжения. Емкостный эффект. 131

36. Квазистационарные перенапряжения. Перенапряжения при несимметричных режимах сети. Перенапряжения при ОЗЗ. 136

37. Квазистационарные перенапряжения. Перенапряжения при несимметричной работе выключателей. 139

38.Квазистационарные перенапряжения. Резонансное смещение нейтрали. 140

39.Квазистационарные перенапряжения. Феррорезонансные перенапряжения. Физическая природа явления. Ситуации, приводящие к феррорезонансу. 147

40. Коммутационные перенапряжения. Перенапряжения при включении линии. 151

41. Коммутационные перенапряжения. Перенапряжения при отключении линии. 154

42. Коммутационные перенапряжения. Перенапряжения при АПВ 156

43. Коммутационные перенапряжения. Перенапряжения при отключении короткого замыкания. 159

44. Коммутационные перенапряжения. Перенапряжения при отключении малых индуктивных токов. 161

45. Коммутационные перенапряжения. Дуговые перенапряжения в сетях 3–35 кВ. Модель Белякова. Применение ДГР (катушка Петерсена). 165

46. Статистические характеристики коммутационных перенапряжений. 170

47. Молниевые перенапряжения. Основные характеристики молнии и интенсивности грозовой деятельности. 172

48. классификация молниевых перенапряжений. 176

49. Схема развития грозовой аварии. Вероятность прорыва молнии через тросовую защиту. 180

50.Оценка вероятности перекрытия изоляции при прорыве молнией тросовой защиты. (ПУМ в провод) 182

51.Обратные перекрытия с опоры на провод. Оценка числа отключений. Кривая опасных токов. 185

52.Индуктированные перенапряжения. Отключения линии при ударе молнии вблизи линии. 189

53.Средства защиты от перенапряжений и их классификация. Грозозащитные тросы. 194

54.Средства защиты от перенапряжений и их классификация. Молниеотводы 197

55.Средства защиты от перенапряжений и их классификация. Заземляющие устройства линий и подстанций. Допустимые значения сопротивлений заземления. 200

56.Коммутационные средства защиты от перенапряжений. Искровые промежутки и трубчатые разрядники. 203

57. Коммутационные средства защиты от перенапряжений. Вентильные разрядники 206

58. Коммутационные средства защиты от перенапряжений. Нелинейные ограничители перенапряжений. 208

59. Критерии грозоупорности подстанций высокого напряжения. Схемы грозозащиты подстанций защитными аппаратами. 209

1. Электрический разряд в газах. Понятие самостоятельного разряда. Виды ионизации с участием свободных электронов.

Электрический разряд – любое явление, при котором в изоляционном промежутке протекает электрический ток. Для оценки электрической прочности промежутка нас интересует в первую очередь самостоятельный разряд, происходящий только в результате приложения к промежутку напряжения без каких-либо дополнительных физических факторов (нагрев, специальные источники ионизующего излучения и т.п.)

Самостоятельный разряд – разряд, протекающий в отсутствии искусственных ионизующих факторов.

Начальное напряжение (Uн) – напряжение обеспечивающее условия самостоятельного разряда.

Разрядное напряжение (Uр) – напряжение, обеспечивающее существование разряда данного вида (искра, корона и т.д.)

Пробивное напряжение (Uп) – напряжение, обеспечивающее разряд в промежутке, сопровождающийся образование электропроводящего канала.

Напряжение пробоя воздушного промежутка длиной 1 см при нормальных условиях в однородном электрическом поле составляет 30 кВ.

Электрическая прочность воздуха 30 кВ/см. Любое наличие тока проводимости в газовом диэлектрике является электрическим разрядом.

Виды ионизации с участием свободных электронов.

Заряженные частицы в газообразном диэлектрике образуются вследствие ионизационных процессов различной природы.

Элементарные ионизационные процессы происходят в результате взаимодействия нейтральных частиц (атомов или молекул) с заряженными (электронами), друг с другом, с излучением (световые кванты).

А) Ионизация электронным ударом.

Ионизация нейтрального атома электроном, получившим необходимую для этого энергию e₁·V₁ в процессе ускорения в сильном электрическом поле. В этом процессе ускоренный свободный электрон, воздействуя на электронную оболочку нейтральной молекулы или атома, освобождает из неё новый электрон, переходящий в свободное состояние. Характерная необходимая для такого процесса энергия носит название энергии ионизации, обычно выражаемую в электрон-вольтах ( ). Для большинства молекул и атомов составляющих воздух энергия ионизации составляет 10 - 20 эВ.

Б) Ступенчатая ионизация.

Ступенчатая ионизация электронным ударом, происходит в два этапа –возбуждение (перемещение связанного в молекуле электрона на более высокую/дальнюю орбиту) и последующая ионизация при новом электронном ударе. Поскольку энергия возбуждения и энергия ионизации из возбуждённого состояния существенно ниже энергии ионизации молекулы, находящейся в основном состоянии, то описанный механизм ионизации реализуется при более низких значениях энергии свободных электронов e·V.

В) Фотоионизация.

Фотоионизация – освобождение электрона из электронной оболочки молекулы или атома путём поглощения энергии фотона. Как и при ударной ионизации её агент (в данном случае фотон) должен обладать энергией, превосходящей энергию ионизации молекулы. Нетрудно оценить частоту и длину волны излучения необходимую для прямой фотоионизации нейтральной частицы. Используя формулу Планка для энергии фотона , где h=6,626·10^-34 Дж·с, ν‒частота излучения, из уравнения , где Vион‒потенциал ионизации, заряд электрона Кл, нетрудно найти пороговую частоту излучения при которой возможна прямая фотоионизация .

Энергия ионизации (Wi) и возбуждения (Wa)

Очевидно, что для осуществления ионизации – перевода электрона из связанного состояния в свободное необходимо затратить энергию, называемую энергией ионизации.

Энергетические условия ионизационных реакций

Приведённые неравенства математически выражают условия ионизации из нормального состояния атома, когда необходимо затратить энергию ионизации W_i, и из возбуждённого состояния. В последнем случае для ионизации будет достаточна энергия численно равная разноси энергии ионизации и энергии возбуждения W_i-W_a.