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绪论1

第1篇 电介质的电气强度9

第1章 气体的绝缘特性与介质的电气强度9

1.1气体放电的基本物理过程9

1.1.1带电质点的产生和消失9

1.1.2电子崩与汤逊理论13

1.1.3巴申定律及其适用范围18

1.1.4气体放电的流注理论19

1.1.5不均匀电场中的气体放电20

1.2气体介质的电气强度26

1.2.1持续作用电压下的击穿26

1.2.2雷电冲击电压下的击穿30

1.2.3操作冲击电压下空气的绝缘特性33

1.2.4大气条件对气体击穿的影响35

1.2.5提高气体击穿电压的措施36

1.3固体绝缘表面的气体沿面放电38

1.3.1界面电场的分布39

1.3.2均匀电场中的沿面放电40

1.3.3极不均匀电场中的沿面放电41

1.3.4绝缘子的污秽放电43

1.3.5提高沿面放电电压的措施46

习题与思考题47

第2章 固体的绝缘特性与介质的电气强度49

2.1固体电介质的极化与损耗49

2.1.1固体电介质的极化49

2.1.2固体电介质的损耗54

2.2固体电介质的电导58

2.2.1固体电介质的离子电导58

2.2.2固体电介质的电子电导59

2.2.3固体电介质的表面电导62

2.3固体电介质的击穿65

2.3.1固体电介质的热击穿66

2.3.2固体电介质的电击穿68

2.3.3不均匀电介质的击穿69

习题与思考题71

第3章 液体的绝缘特性与介质的电气强度73

3.1液体电介质的极化与损耗73

3.1.1液体电介质的极化73

3.1.2液体电介质的损耗74

3.2液体电介质的电导75

3.2.1液体电介质的离子电导75

3.2.2液体电介质的电泳电导与华尔屯定律77

3.2.3液体电介质在强电场下的电导77

3.3液体电介质的击穿78

3.3.1高度纯净去气液体电介质的电击穿理论79

3.3.2含气纯净液体电介质的气泡击穿理论80

3.3.3工程纯液体电介质的杂质击穿81

习题与思考题82

第2篇 电气绝缘与高电压试验85

第4章 绝缘的预防性试验85

4.1绝缘电阻、吸收比与泄漏电流的测量85

4.1.1绝缘电阻与吸收比的测量85

4.1.2泄漏电流的测量88

4.1.3绝缘电阻的测量89

4.2介质损耗角正切的测量90

4.2.1西林电桥测量法的基本原理90

4.2.2西林电桥测量法的电磁干扰92

4.2.3西林电桥测量法的其他影响因素93

4.3局部放电的测量94

4.3.1局部放电测量的基础94

4.3.2局部放电测量的脉冲电流法96

4.3.3局部放电测量的非电检测法96

4.4绝缘油性能检测97

4.4.1绝缘油的电气试验98

4.4.2油中溶解气体的气相色谱分析101

4.4.3绝缘油的高效液相色谱分析105

习题与思考题106

第5章 电气绝缘高电压试验108

5.1工频高电压试验108

5.1.1工频高电压的产生108

5.1.2工频高电压的测量112

5.1.3绝缘的工频耐压试验116

5.2直流高电压试验118

5.2.1直流高电压的产生118

5.2.2直流高电压的测量120

5.2.3绝缘的直流耐压试验122

5.3冲击高电压试验124

5.3.1冲击高电压的产生124

5.3.2冲击高电压的测量128

5.3.3绝缘的冲击耐压试验130

习题与思考题131

第6章 电气绝缘在线检测132

6.1变压器油中溶解气体的在线检测132

6.1.1绝缘故障与油中溶解气体132

6.1.2油中溶解气体的在线检测134

6.1.3油中气体分析与故障诊断137

6.2局部放电在线检测142

6.2.1局部放电的在线检测系统142

6.2.2局部放电分析与故障诊断146

6.3介质损耗角正切的在线检测148

6.3.1高压电桥法148

6.3.2相位差法149

6.3.3全数字测量法151

习题与思考题153

第3篇 过电压防护与绝缘配合157

第7章 输电线路和绕组中的波过程157

7.1均匀无损单导线上的波过程157

7.1.1波传播的物理概念157

7.1.2波动方程及解158

7.1.3波速和波阻抗159

7.1.4前行波和反行波160

7.2行波的折射和反射160

7.2.1线路末端的折射、反射161

7.2.2集中参数等效电路（彼德逊法则）162

7.2.3波的多次折射、反射168

7.3波在多导线系统中的传播169

7.4波在传播中的衰减与畸变173

7.4.1线路电阻和绝缘电导的影响173

7.4.2冲击电晕的影响174

7.5绕组中的波过程175

7.5.1变压器绕组中的波过程175

7.5.2旋转电机绕组中的波过程180

习题与思考题181

第8章 雷电过电压及其防护182

8.1雷电放电和雷电过电压182

8.1.1雷云的形成182

8.1.2雷电放电过程183

8.1.3雷电参数184

8.1.4雷电过电压的形成187

8.2防雷保护设备190

8.2.1避雷针防雷原理及保护范围190

8.2.2避雷线防雷原理及保护范围193

8.2.3避雷器工作原理及常用种类194

8.3电力系统防雷保护203

8.3.1输电线路的防雷保护203

8.3.2发电厂和变电所的防雷保护214

8.4接地的原理228

8.4.1接地概念及分类228

8.4.2接地电阻、接触电压和跨步电压229

8.4.3接地和接零保护232

习题与思考题234

第9章 内部过电压与绝缘配合235

9.1切除空载线路过电压235

9.1.1产生原理235

9.1.2影响因素和降压措施236

9.2空载线路合闸过电压237

9.2.1发展过程238

9.2.2影响因素和降压措施239

9.3切除空载变压器过电压240

9.3.1发展过程241

9.3.2影响因素和限制措施242

9.4断续电弧接地过电压243

9.4.1发展过程243

9.4.2防护措施246

9.5工频电压升高247

9.6谐振过电压250

9.6.1谐振过电压的类型250

9.6.2铁磁谐振过电压251

9.7绝缘配合252

9.7.1绝缘配合的原则与方法252

9.7.2变电站电气设备绝缘水平的确定255

9.7.3架空输电线路绝缘水平的确定260

习题与思考题263

附录265

附表1普通阀式避雷器的电气特性265

附表2电站用磁吹阀式避雷器（FCZ系列）的电气特性266

附表3保护旋转电机用磁吹阀式避雷器（FCD系列）的电气特性266

附表4典型交流无间隙金属氧化物避雷器的电气特性（GB 11032—2000）267

参考文献269