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绪论1

第1章　气体的绝缘强度12

本章知识架构12

本章教学目标与要求12

1.1　气体放电的基本物理过程13

1.1.1　气体中带电质点的产生和消失13

1.1.2　汤逊理论和巴申定律16

1.1.3　流注理论19

1.1.4　不均匀电场中的放电过程20

1.1.5　冲击电压下气体间隙的击穿特性24

1.2　影响气体放电电压的因素28

1.2.1 电场形式对放电电压的影响28

1.2.2　电压波形对击穿电压的影响29

1.2.3　气体的性质和状态对放电电压的影响31

1.3　沿面放电34

1.3.1　沿面放电的物理过程35

1.3.2　影响沿面放电电压的因素37

1.3.3　影响绝缘子污闪的因素40

1.3.4　提高沿面放电电压的措施43

小结44

习题45

第2章　液体和固体介质的绝缘强度48

本章知识架构48

本章教学目标与要求48

2.1　介质的极化、电导和损耗49

2.1.1　电介质的极化49

2.1.2　电介质的电导54

2.1.3　电介质的损耗56

2.2　液体介质的击穿59

2.2.1　液体介质的击穿机理59

2.2.2　影响液体介质击穿的因素和改进措施60

2.3　固体介质的击穿63

2.3.1　固体介质的击穿机理63

2.3.2　影响固体介质击穿的因素和改进措施64

2.4　绝缘介质的其他特性65

2.4.1　热性能65

2.4.2　机械性能66

2.4.3　吸潮性能66

2.4.4　生化性能66

小结66

习题67

第3章　电气设备的绝缘试验69

本章知识架构69

本章教学目标与要求69

3.1　绝缘电阻及吸收比的测量70

3.1.1　绝缘电阻的测量70

3.1.2　吸收比的测量71

3.1.3　测量绝缘电阻的规定72

3.1.4　影响测量绝缘电阻的因素72

3.2　泄漏电流的测量73

3.2.1　试验接线73

3.2.2　影响测量泄漏电流的因素75

3.3　介质损失角tanδ的测量75

3.3.1　测量介质损失角tanδ的意义及适用范围75

3.3.2　西林电桥的基本原理76

3.3.3　影响tanδ测量的因素77

3.4　局部放电的测量77

3.4.1　局部放电的物理过程77

3.4.2　局部放电的测量原理及其主要参数78

3.4.3　局部放电的测量方法79

3.4.4　局部放电测量中的抗干扰措施81

3.4.5　测试结果的分析与评定81

3.5　绝缘油的气相色谱分析82

3.5.1　充油电气设备内部产生气体82

3.5.2　气相色谱分析法简介82

3.6　交流耐压试验85

3.6.1　工频高压的产生85

3.6.2　工频高压试验原理85

3.6.3　工频高压的测量86

3.6.4　操作规定88

3.6.5　试验中可能出现的问题88

3.6.6　试验结果分析89

3.7　直流耐压试验89

3.7.1　直流高压的产生90

3.7.2　直流高电压的测量90

3.7.3　直流高压试验的特点及适用范围91

3.8　各种试验方法的特点91

3.9　绝缘在线监测92

3.9.1　在线监测技术现状92

3.9.2　红外监测的利用92

3.10　试验记录、试验报告及试验结果分析93

小结95

习题98

第4章　线路和绕组中的波过程101

本章知识架构101

本章教学目标与要求101

4.1　均匀无损单导线中的波过程102

4.1.1　波传播的物理概念102

4.1.2　波动方程104

4.1.3　波阻抗与电阻的区别105

4.2　行波的折射和反射106

4.2.1　折射、反射系数106

4.2.2　几种特殊条件下的折、反射107

4.2.3　彼德逊法则（简化线路波过程计算的等值电路）110

4.3　无穷长直角波通过串联电感和并联电容111

4.3.1　无穷长直角波通过串联电感111

4.3.2　无穷长直角波通过并联电容112

4.4　行波的多次折、反射113

4.5　无损耗平行多导线系统中的波过程116

4.6　波在传播过程中的衰减与畸变120

4.7　变压器绕组中的波过程121

4.7.1　单相变压器绕组中的波过程121

4.7.2　三相变压器绕组中的波过程125

4.7.3　冲击电压在绕组之间的传递126

4.8　旋转电机绕组的波过程128

小结128

习题129

第5章　雷电及防雷保护装置131

本章知识架构131

本章教学目标与要求131

5.1　概述132

5.2　雷电放电过程133

5.3　雷电参数136

5.4　避雷针和避雷线的保护范围137

5.4.1　避雷针概述137

5.4.2　避雷针的保护范围138

5.4.3　避雷线139

5.5　避雷器140

5.5.1　避雷器及其基本要求140

5.5.2　金属氧化物非线性电阻片141

5.5.3　氧化锌避雷器的基本工作原理及特点143

5.5.4　氧化锌避雷器的主要特性参数145

5.6　提高氧化锌避雷器保护性能的措施148

5.7　接地装置150

5.7.1　接地及接地电阻150

5.7.2　接地分类151

5.7.3　接地电阻与电容的关系152

5.7.4　接地体间的屏蔽效应153

5.7.5　典型接地体的接地电阻153

5.8　降阻剂154

5.8.1　降阻剂的降阻机理154

5.8.2　降阻剂的分类和应用156

5.8.3　降阻剂的选择158

小结159

习题161

第6章　电力系统防雷162

本章知识架构162

本章教学目标与要求162

6.1　输电线路的防雷保护163

6.1.1　输电线路防雷的原则163

6.1.2　输电线路感应过电压163

6.1.3　无避雷线时的感应过电压164

6.1.4　有避雷线时的感应过电压165

6.1.5　无避雷线时的直击雷过电压165

6.1.6　有避雷线时的直击雷过电压167

6.1.7　建弧率170

6.1.8　输电线路雷击跳闸率的计算171

6.1.9　输电线路的防雷措施171

6.2　配电网络的防雷保护174

6.2.1　配电线路的防雷保护174

6.2.2　配电所的防雷保护174

6.3　发电厂、变电所的防雷保护175

6.3.1　发电厂、变电所的直击雷保护175

6.3.2 35kV及以上变电所的进线段保护176

6.3.3 35kV小容量变电所的进线段保护178

6.3.4　三绕组变压器的防雷保护179

6.3.5　旋转电机的防雷保护179

6.3.6　直配电机的防雷保护180

6.4　建筑物防雷182

6.4.1　普通建筑物的防雷183

6.4.2　特殊建筑物的防雷184

小结185

习题186

第7章 电力弱电系统防雷保护188

本章知识架构188

本章教学目标与要求188

7.1　低压供电系统的防雷保护189

7.1.1　雷电对供电系统的影响189

7.1.2　供电系统的雷电保护189

7.2　弱电系统防雷保护器件190

7.2.1　气体放电管190

7.2.2　氧化锌压敏电阻191

7.2.3 齐纳TVS（Transient Voltage Suppressor）二极管194

7.2.4 SPD浪涌防护器195

7.3　电子设备的防雷保护197

7.3.1 Ⅰ级防护197

7.3.2 Ⅱ级防护197

7.3.3　Ⅲ级保护198

7.4　微机保护与综合自动化系统的接地199

小结200

习题205

第8章　操作过电压及其防护206

本章知识架构206

本章教学目标与要求206

8.1　概述207

8.2　空载线路合闸过电压208

8.2.1　正常空载线路合闸过电压208

8.2.2　重合闸过电压209

8.2.3　空载线路合闸过电压的影响因素及限制措施210

8.3　切除空载线路过电压210

8.4　切除空载变压器过电压211

8.5　操作过电压的限制措施212

8.5.1　利用断路器并联电阻限制分合闸过电压212

8.5.2　利用避雷器限制操作过电压213

8.6 中性点接地方式对内过电压的影响214

8.6.1　中性点接地方式的分类214

8.6.2　中性点接地方式的特点214

8.6.3　中性点接地方式对内过电压的影响214

8.7　绝缘配合的原则及方法216

8.7.1　绝缘配合的原则216

8.7.2　绝缘配合的基本方法217

8.8　输电线路和变电所的绝缘配合218

8.8.1　绝缘子串的选择218

8.8.2　空气间距的选择221

8.8.3　变电站电气设备绝缘水平的确定222

8.9　中性点接地方式对绝缘水平的影响225

8.9.1　中性点接地的优点225

8.9.2　中性点直接接地的缺点226

8.10 电气设备试验电压的确定226

小结227

习题232

习题参考答案233

附录254

参考文献258