五、简答题(本大题共2小题，每小题8分，共16分) 1. 简述排气式避雷器的工作原理。
1当雷电冲击波袭来时，避雷器的两个间隙被击穿，使雷电流入地，冲击电流消失后间隙流过工
频续流，在工频续流电弧的高温顺作用下，产气管内分解大量气体形成高气压，高压气体从环形电极中心孔口喷出，对电弧产生强烈的纵吹作用，使工频续流在第一次过零时熄灭。 2. 简述避雷针的保护原理。
2. 当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变，在避雷针的顶端，形成局部电场强度集中的
空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流入大地，从而使被保护物体免遭雷击。 六、计算题(本大题共2小题，第小题10分，共20分)
1.某电厂原油罐直径为10m，高出地面10 m，现采用单根避雷针保护，针距罐壁最少5 m，试求该避雷针的高度是多少？ 1、解：设针高h<30m
则p=1,物高hx=10m,保护半径rx=10+5=15m 若h≦2hx(即h≦20m)
由rx=(h-hx)p 代入数据得：15=(h-10)×1 解得 h=25m（与h≦20m不符，舍去）
若h>hx(即h>20m), 由rx=(1.5h-2hx)p代入数据得：15=(1.5h-2×10)×1
解得h=23.34m
由此得该避雷针的高度应为23.34m。
2.已知某输电导线上方无避雷线，雷击点与导线的距离为50 m，导线离地的高度是10 m。试求：
（1）导线上的感应雷过电压最大值Ui；
（2）如果导线上有避雷线，且避雷线接地，则导线上的感应雷过电压是多少？（已知耦合系数
k0=0.5，雷电流的幅值I=80KA）
《高电压技术》期末冲刺试卷(3)
一、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
1．在末端开路的情况下，波发生反射后，导线上的电压会_提高一倍_____。
2．每一雷暴日、每平方公里地面遭受雷击的次极化数称为___地面落雷密度________。 3．极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对__空间电荷______的阻挡作用，造成电场分布的改变。
4．先导放电与其它放电的典型不同点是出现了__梯级先导_________。
5．波阻抗为Z的线路末端接负载电阻R，且R=Z，当入射波U0入侵到末端时，折射系数α=_____1______。
6．Z1、Z2两不同波阻抗的长线相连于A点，行波在A点将发生反射，反射系数β的取值范围为__-1≤β≤1______。
7. 当导线受到雷击出现冲击电晕以后，它与其它导线间的耦合系数将_增大_______。 8．衡量输电线路防雷性能的主要指标是雷击跳闸率和__耐雷水平_________。 9. 电源容量越小，空载长线的电容效应__越大______。
10．根据巴申定律，在某一PS值下，击穿电压存在__极小(最低)______值。
二、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 11、流注理论未考虑( B )的现象。
A.碰撞游离 B.表面游离 C.光游离 D.电荷畸变电场
12、波在线路上传播，当末端短路时，以下关于反射描述正确的是___A___。 A.电流为0，电压增大一倍 B.电压为0，电流增大一倍 C.电流不变，电压增大一倍
D.电压不变，电流增大一倍 13、极化时间最短的是( A )
A.电子式极化 B.离子式极化 C.偶极子极化 D.空间电荷极化 14、雷电流通过避雷器阀片电阻时，产生的压降称为( C ) A．额定电压 B．冲击放电电压 C．残压 D．灭弧电压 15、GIS变电所的特点之一是( B )
A．绝缘的伏秒特性陡峭 B．波阻抗较高 C．与避雷器的电气距离较大 D．绝缘没有自恢复能力
16、保护设备S1的伏秒特性V1—t与被保护设备S2的伏秒特性V2—t合理的配合是(B ) A．V1—t始终高于V2—t B．V1—t始终低于V2—t C．V1—t先高于V2—t，后低于V2—t D．V1—t先低于V2—t，后高于V2—t
17、介质损耗角正切值测量时，采用移相法可以消除( A )的干扰。 A.高于试验电源频率 B.与试验电源同频率 C.低于试验电源频率 D.任何频率 18、雷电绕过避雷线直击于线路的概率( C )
A．平原地区比山区高 B．与系统接地方式有关 C．平原地区比山区低 D．与系统接地方式无关 19、根据我国有关标准，220KV线路的绕击耐雷水平是( A )
A.12KA B.16kA C.80kA D.120kA
20、当变压器带有一段电缆时，使用截流水平相同的断路器切除空载变压器产生的过电压会( B )
A．变大 B．变小 C．持续时间长 D．持续时间短 三、判断题. (本大题共8小题，每小题1分，共8分) ( X ) 1．兆欧表有两个端子，即测量端与接地端。 ( X ) 2．球-球或球-板间隙都属于极不均匀电场。 ( X ) 3．对于输电线间的耦合系数K12与K21是相等的。
( 对 ) 4．对于同结构的杆塔山区的绕击率大于平原地区的绕击率。 ( X ) 5．雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的雷电流叫耐雷水平。 ( 对 ) 6．电介质的电导率随温度的升高而升高。
( X ) 7．绝缘电阻和吸收比测量试验属于破坏性试验。 ( 对 ) 8．接地装置由接地体及接地线组成。
四、名词解释题（本大题共4小题，每小题3分，共12分）
21.自恢复绝缘：发生击穿后，一旦去掉外加电压，能恢复其绝缘性能的绝缘 22.输电线路耐雷水平：雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值： 23. 进线段保护:进线段保护就是在接近变电所1~2km的一段线路上架设避雷线 24.谐振过电压:当系统进行操作或发生故障时，某一回路自振频率与电源频率相等时，将发生谐振
现象，导致系统中某些部分(或设备)上出现的过电压
五、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）
25、试说明电力系统中限制操作过电压的措施。 25. 答：（1）利用断路器并联电阻限制分合闸过电压：1、利用并联电阻限制合空线过电压2、利用并联电阻限制切空线过电压 （2）利用避雷器限制操作过电压
26、测量绝缘材料的泄漏电流为什么用直流电压而不用交流电压？
26. 答：因为直流电压作用下的介质损失仅有漏导损失，而交流作用下的介质损失不仅有漏导损失还有极化损失。所以在直流电压下，更容易测量出泄漏电流。
27、测量绝缘电阻试验中，为什么在绝缘表面受潮时要求装上屏蔽环?
27.答：因为在绝缘表面受潮时，沿绝缘表面的泄漏电流将增大，若此泄漏电流流入电流线圈中，将使绝缘电阻读数显著降低，引起错误的判断。
装上屏蔽环后，表现泄漏电流不再流入电流线圈，而流过电流线圈的只是绝缘体的泄漏电流，因此加上屏蔽环后测得的值能较真实地反映绝缘电阻的大小。
28、简述彼得逊法则的内容、应用和需注意的地方。
28. 答：在计算线路中一点的电压时，可以将分布电路等值为集中参数电路：线路的波阻抗用数值相等的电阻来代替，把入射波的2倍作为等值电压源。这就是计算节点电压的等值电路法则，也称彼得逊法则。
利用这一法则，可以把分布参数电路中波过程的许多问题简化成一些集中参数电路的暂态计算。但必须注意，如果Z1,Z2是有限长度线路的波阻抗，则上述等值电路只适用于在Z1，Z2端部的反射波尚未回到节点以前的时间内。
29、一些卤族元素化合物因具有高电气强度常用作灭弧度介质（如SF6），试阐述其具有高电气强度的原因。 29. 答：（1）由于含有卤族元素，这些气体具有很强的电负性，气体分子容易和电子结合成为负离子，从而削弱了电子的碰撞电离能力，同时又加强了复合过程。
（2）这些气体的分子量都比较大，分子直径较大，使得电子在其中的自由行程缩短，不易积聚能量，从而减少了碰撞电离的能力。
（3）电子在和这些气体的分子相遇时，还易引起分子发生极化等过程，增加能量损失，从而减弱碰撞电离的能力。
30、为什么在断路器的主触头上并联电阻有利于限制切除空载长线时的过电压? 30.
如图所示，切除空载长线时，主触头S1首先断开，而电阻R和辅助触头S2并未开断，因此线路上的残余电荷通过电阻R释放，电阻R能抑制振荡，这时主触头两端的电压仅为R上的压降。然后辅助触头S2开断，线路上的残压已较低，辅助触头S2上的恢复电压也较低，所以断路器两端不容易发生电弧重燃，也就不至于形成很高的过电压。
六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
31、入射波u1为100V，由架空线（Z1=500?）进入一电缆（Z2=50?），求折射波u2及反射波uf的数值。
31.解：解： u2?2Z2u12?50?100??18(V)
Z1?Z2500?50 uf?
Z2?Z150?500u1?u1??82(V) Z1?Z2500?5032、某单位一座22m高的水塔附近，距离10m处有一变电所。水塔上装有一支5m的避
雷针，经计算问塔上的避雷针能否保护这一变电所。 32、解：hx=22m h=22+5=27m ?hx>h/2
?rx?(h?hx)p=5m
其中p=1