1、第二章习题2.1 氮气的电离能为 15.5eV,求能引起光电离的光子的最大波长是多少?是否在可见光范围内?解: -19-191eV.602C=.602JiihchW带入,得到:348 196.10JS,=10m/s,5.602JiW 8n所以能够引起光电离的光子的最大波长是 80nm,不在可见光范围内,而大概在紫外线范围内。紫外线的波长范围是(10-400nm)2.2 一紫外灯的主要谱线的波长是 253.7nm,用以照射铜电极时,问会不会引起电极表面电子发射?解: -19-191eV.602C=.602J834 199. 7.0J5.ch1913.9602JeWeh所以会引起电极表面电子发射。
2、2.3 SF6 气体的电离能为 15.6eV,问要引起碰撞电离时电子的速度至少应为多大(电子质量)?-30-19em=.91kg,eV=.60J解: 2ivW302190.515.v2486vm/s.32.4 用放射性同位素照射一均匀场间隙,使间隙每秒钟在每一立方厘米中产生 107 对正负带电质点。若两电极之间的距离 d5cm,问图 23 中饱和电流密度等于多少?Q=nqsl=0.5*107*1.602*10-19*5*Stj=Q/St=0.5*107*1.602*10-19*5=4.005*10-12A/cm22.5 2105.3,4xe取 =取 x2.6 一个 1cm 长的均匀间隙中,电子
3、碰撞电离系数 11cm 1 。若有一个初始电子从阴极出发,求到达阳极的电子崩中的电子数。解:ne 112.7 同轴圆柱电极间电场为不均匀电场,内电极表面电力线最密,场强最大;离内电极越远场强越小;外电极内表面场强最小。 00r00maxrx(1)2xln2/l(2)21/(ln)/(lxrrRxrrxQEAllRUEdlQCREUr距 离 圆 柱 轴 线 距 离 处 的 电 场 强 度 为 :式 中 : -在 长 度 为 的 电 极 上 的 电 荷 半 径 、 长 度 为 的 圆 柱 等 位 面 面 积由 于 内 外 电 极 间 的 电 压 为 :所 以 长 度 为 的 电 极 间 的 电 容
4、 为 :将 式 带 入 式最 大 场 强 出 现 在 内 圆 柱 表 面 , 值 为 :vax)/ln()lREdfr平 均 场 强 : 2.8 20r002maxvavmxx(1)4()4()21/()1xrxrrxrQERUdQCREUrRErfdR离 球 心 距 离 为 处 的 电 场 强 度 为 :内 外 电 极 间 的 电 压 为=所 以 极 间 电 容 为 :将 带 入 ( )最 大 场 强 出 现 在 内 球 表 面 , 其 值 为 :( )平 均 场 强 :电 场 利 用 系 数2.9 30rC标 准 大 气 条 件 下 , 电 晕 起 始 场 强 :.E( 1+)r=.m2.
5、10 解: 1297.9.0.435.30()6/ln8.CcPTEkvcmrhUr第三章3.1b24.d6.08E3.2 00r00maxrx(1)2xln2/l(2)21/(ln)/(lxrrRxrrxQEAllRUEdlQCREUr距 离 圆 柱 轴 线 距 离 处 的 电 场 强 度 为 :式 中 : -在 长 度 为 的 电 极 上 的 电 荷 半 径 、 长 度 为 的 圆 柱 等 位 面 面 积由 于 内 外 电 极 间 的 电 压 为 :所 以 长 度 为 的 电 极 间 的 电 容 为 :将 式 带 入 式最 大 场 强 出 现 在 内 圆 柱 表 面 , 值 为 :r rm
6、in)3,=R/erEE, ( )当 为 常 数 , 且 外 施 电 压 不 变 , 改 变将 有 一 个 极 小 值 , 由 式 找 出 分 母出 现 最 大 值 的 条 件 , 解 得 :3.3 20r002maxvavmxx(1)4()4()21/()1xrxrrxrQERUdQCREUrRErfdR离 球 心 距 离 为 处 的 电 场 强 度 为 :内 外 电 极 间 的 电 压 为=所 以 极 间 电 容 为 :将 带 入 ( )最 大 场 强 出 现 在 内 球 表 面 , 其 值 为 :( )平 均 场 强 :电 场 利 用 系 数3.4 据图 3-7,或根据棒板间隙击穿场强
7、3.35KV/cm,计算得到 750kv 放电距离为 223.88cm取安全系数 1.8,则 d=1.8*223.88=402.984cm3.53.6minain3.4.1.718/.52.9UMVdK棒 板 间 隙 的 最 小 击 穿 电 压 :输 电 线 路 对 杆 塔 的 最 小 击 穿 电 压 :000.6.02739.82730.9615/.6.43.0.7589191/2.5mwtphkUKVAAB2查 表 得 : K=gL查 表 得 :3.7 4412653.()1.30sUKVH第四章4.1 140.6cm99ln36cmcrUC0 0管 内 装 有 直 径 的 导 杆管 内
8、装 有 的 导 杆 时 , 按 照 组 合 绝 缘 计 算 C4.2 双层介质见 5.4 公式4.3 nHL4.4 4s 612013.20slRbA第五章5.1 P=U2Ctan5.2 依据 5.4 组合绝缘计算5.3 395*1.7=671.5KV5.4 2 21 11 12 21212UUEEdd交 流 电 压 下 : 直 流 电 压 下 :5.53211232212()/(ln)(lnl)(ll)xREUrrrUrr,max,ax最 大 值 在 内 圆 柱 表 面(2)各 层 最 大 值 均 在 其 内 圆 柱 的 外 表 面E第六章6.1 破坏性和非破坏性6.2 贯通性缺陷,整体受潮
9、温度,残余电荷6.3 电介质的能量损耗叫介损;tan 仅仅与材料特性有关而与材料尺寸无关;6.4 参见课本 80 页6.5 参见课本 68 页6.6 指标 试验 检测绝缘缺陷种类 局限性绝缘电阻 总体绝缘质量欠佳;受潮;贯穿性的导电通道;无法检测局部缺陷和老化泄漏电流 电压高,能够检测兆欧表无法检测的缺陷;有升压过程,指示电压电流关系;读数可精确读取;tg 受潮;贯穿性导电通道;绝缘内含气泡的电离;绝缘老化劣化;绝缘油老化非穿透性的绝缘缺陷;很小部分的老化劣化;个别绝缘弱点局部放电 局部放电的测量,可发现局部缺陷气相色谱分析 检测充油电气设备内部的故障,且可带电检测6.7 造成原因是介质的极化
10、,2.56.8 液体和气体电介质,只有体积电阻4139920vsGSdIUKA6.9 t=0 时,电压按照电容分配t=时,电压按照电阻分配6.10 直流下主要为电导损耗,而交流下主要为极化损耗。选择交流电气设备的绝缘材料:(1) 选择电容器绝缘材料时,一方面要注意介电强度,一方面希望 r 大,减小体积和质量;(2) 组合绝缘应注意各材料 r 的配合;(3) 介质损耗是影响绝缘劣化和热击穿的重要因素,应注意绝缘材料 r 的选择。第七章7.1 试验变压器的电压通常比较高,应满足实验要求;容量方面主要由工作时间长短及负载所需电流的大小决定。式 7-1、7-27.2 参见书 108-109 页7.3
11、U= kUs 107 页7.4 R、L、C 电路的矢量图7.77.9 根据波头、波尾表达式进行调节。第八章8.1 00/1/ZLCvLC(1)波阻抗只决定导线单位长度的电感和电容,与长度无关;导线电阻与长度成正比;(2)波阻抗不消耗电磁能,电阻消耗能量为热能;(3)波阻抗有正负号,表示不同方向的流动波,而电阻则没有。8.2 根据彼德逊法则,母线电压:0021456015UZKVn8.3 波的折反射8.4 参见例题 8-48.5 参见例题 8-78.6 彼德逊法则计算8.7 课本 1348.9 陡度很大第九章:9.1 雷电流:规程规定,雷击于 Rj30 的低接地电阻物体时,流过该物体的电流。落雷
12、密度:每个雷暴日、每平方公里对地面落雷的次数,=0.07 次/km 2雷电日9.2 阀式避雷器:残压:流过避雷器一定幅值(5KA) ,一定波形(8/20S) ,在阀片电阻上产生的最大压降。灭弧电压:有间隙避雷器,在续流第一次经过零值保证不再重燃的条件下,允许作用在避雷器上的最高工频电压。保护比:残压与灭弧电压之比。切断比:避雷器间隙的工频放电电压(下限)与续流过零后间隙所能承受的最大工频电压(灭弧电压)之比。工频续流:避雷器放电时,强大的冲击电流泄入大地,大电流过后,工频电流将沿原冲击电流的通道继续流过,称为工频续流。9.3 MOA 的优点:(1)非线性系数 小;(2)保护性能好;(3)基本无
13、续流,动作负载轻,耐重复动作能力强;(4)通流容量大;(5)结构简单,尺寸小,易于大批生产,造价低;(6)适用于多种特殊需要。9.42I ZZ09.5 单根避雷针的计算,参见课本9.6 20.4310.5.5RlSS第十章10.1 输电线路防雷的基本措施是装设避雷线,有时加装避雷针和避雷器。10.2 耐雷水平:雷击线路不致引起绝缘闪络的最大电流值,称为线路耐雷水平。建弧率:冲击闪络转化为工频电弧的概率。雷击跳闸率:折算为统一条件下,因雷击引起的线路跳闸次数。单位:次/(100km40 雷电日) 。10.3 由于 35KV 及以下线路绝缘很弱, 35kv 耐雷水平为 20KA,出现此电流的概率高
14、达60%,因而雷击避雷线反击导线的概率大大增大,装设避雷线的效果不大;而且投资占的比重较大,所以一般只在其进线端设置避雷线保护。10.4第十一章11.1 直击雷:避雷针、避雷线入侵波:避雷器、进线段11.2 由于变压器和避雷器具有一段距离,变压器电压大约高 2al/v.11.3 参见课本 178-179 页11.4 FZ:保护变压器GB1:限制入侵波幅值GB2:保护断路器进线段:降低雷电流幅值;降低入侵波陡度11.5 高低压侧分别每相装设避雷器,避雷线接地线与变压器外壳以及低压侧中性点相连接地;不设进线段保护。11.6 发电机绝缘特点:010gtg22(9.17)4.533.41.2.295.
15、863.2914.0bpbddcchfmKHc( 1) 计 算 几 何 参 数 ) 避 雷 线 与 导 线 的 平 均 高 度) 避 雷 线 对 外 侧 导 线 的 耦 合 系 数几 何 耦 合 系 数 :计 及 电 晕 , 查 出) 杆 塔 电 感塔 型 铁 塔 : L( 2) 雷 击 塔 顶 时 的 分 流 系 数( 50%1a 82(/2.6)/.(1)71.5049.80.79gchgtdpcUI KARLhKA2 jdp12) 雷 击 塔 顶 时 的 耐 雷 水 平( 4) 雷 电 流 超 过 I的 概 率 :( 5) 绕 击 耐 雷 水 平 :( 6) 雷 电 流 超 过 I的 概 率 :( ) 击 杆 率 g=/4, 绕 击 率 p, ( l=17)( 8) 线 路 的 雷 击 跳 闸 率 :n2(h+b)()kmA次 /( 雷 电 日 )