高电压技术实验指导书实验项目实验编号实验名称时数23039012直流电场中空气间隙的放电特性2303902沿固体介质表面的放电22303903绝缘非破坏性试验22学生实验须知一实验要求1认真进行实验预习和准备，应教师要求于实验前完成实验准备报告；2按照安排的时间、地点和分组签到和参加实验。因故调换应提交调换申请并经教师批准；：3在指定实验台（位置）进行实验，不得随意调换，不得动用非实验设备；4实验时，主动参与，认真细致，互助合作，注意安全.有问题主动向教师请教5实验结束，整理好实验设备，报告指导教师检查实验结果，经认可后方可离开。6损坏设备，应予以赔偿。二实验报告基本要求1在院统一印制的实验报告用纸上书写报告，2书写整洁，符号、表格和曲线规范；3实验记录数据真实客观，实验结果分析认真正确；4按时呈交。实验报告作为教学档案由院留存三实验成绩评定1每项实验的成绩综合学生出勤、实验过程（参与程度，实验结果，设备安全和人身安全）情况和实验报告质量（内容和规范性）给出：不参加实验或参加实验不提交报告者，该项实验成绩为0分。2 实验成绩计入课程平时成绩表;3不参加实验及不提交报告达三次者，将被取消该课程考核资格
高电压技术实验指导书 实验一 直流电场中空气间隙的放电特性 一、实验目的 通过实验，了解电场均匀程度对击穿电压的影响及极不均匀电场下电极极 性对空气间隙击穿电压的影响。 二、实验原理 U(KV) 2000 空气间隙的抗电强度和击穿过程 的研究在高电压技术中具有实际意 -→卜 1500 义。由于空气间隙的击穿电压受诸多 因素影响（电场分布、电压作用时间、 电极极性、大气条件等)，很难用数值 1000 计算方法精确获得，工程上往往依靠 试验确定空气间隙的抗电强度，或根 500 +→卜 据一些典型电极在不同距离下的击穿 d(m) 电压值，估算其绝缘距离。 3 极不均匀电场中，电晕起始电压 比击穿要低得多，而在稍不均匀电场 图1“棒板”“棒棒”空气间隙的 中二者互相重合；在极不对称的不均 直流击穿电压特性曲线 匀电场中放电过程总是从电场强度最 大的地方开始，与电极极性无关，但击穿电压则明显地受极性影响。 图1实验结果表明，极不均匀电场电极的击穿电压，当负棒正板比正棒负 板时要高得多，这是因为棒极附近电晕圈中的正空间电荷对两种电场起着不同 的作用。在负棒正板电场中引起碰撞游离的电子向正极运动，棒极附近的正空 间电荷起制动作用，正离子迁移率小，正空间电荷消弱电场，电子减速而游离 不易发展，即不易形成流柱而击穿；在正棒负板中，电子向正棒运动，棒极附 近的正空间电荷起加速电子的作用，游离易发展，易形成流柱，击穿电压低。 2
高电压技术实验指导书三、实验装置和接线图实验装置包括：YD-JZ50/5工频试验变压器，FRC-50/0.05交直流分压器，@50测量球隙，限流电阻，稳压电容，ZX-5操作箱，接地棒一根。直流电压下空气间隙击穿实验接线如图2所示。RYD[JZ]0C图2直流电压下空气间隙击穿实验接线ZX—操作箱；YD[JZ]-一交直两用实验变压器T一导杆（直流实验时抽出）：A-高压输出柱C——稳压电容：X一一高压尾端（连同外壳接地）一低压输入柱a,x-Ki,Kz——测量绕组接线柱R——限流电阻；F—试验电压G——交直流分压器
高电压技术实验指导书四、实验方法及实验内容1、按图2接线图检查线路，装好实验电极，仔细将二电极移到所需位置取下接地棒。2、合上电源，操作箱绿色指示灯亮。3、试验人员与试验装置保持一定距离后，按下合闸按钮，红色指示灯亮。4、顺时针均匀加压，当间隙发出有规律的断续放电（注：仅仅发生一次放电，以后维持同一电压时又不继续发生放电的情况不算），读出开始放电时的电压值，每一距离做三次取平均值（注意：每一次均应把电压退到零，过一段时间再升压到放电）。1）正尖端一负平板；2）负尖端一正平板；3）尖端一尖端。5、将实验结果记录于表1。根据表1记录的试验数据，分别作出直流电压下，“正尖一负板”、“负尖一正板”、“尖一尖”电极的击穿电压（平均值）U与间隙距离d的关系曲线U，=f(d)。表 1直流电场中空气间隙的放电特性试验纪录正棒负板负棒正板棒棒电极形式×μF→↑→极间距离0.0.0.2.35213235(cm)55第1次击穿电压(kv)第2次击穿电压(kv)第3次击穿电压(kv)平均值(kv)
高电压技术实验指导书 四、实验注意事项 1、合电源开关前，应检查调压器是否在零位； 2、检查接地棒的接地是否可靠； 3、电容器在短时放电后仍有残余电荷，故在实验完毕后必须先把接地棒挂 在电极两端，才能更换电极距离，变更完后要拆除接地棒才可重新开始加 压。 五、实验报告要求 1、将实验结果记录于表1； 2、根据表1记录的实验数据，分别作出直流电压下，“正棒——负板”，“负 棒——正板”、“棒——棒”电极的击穿电压（平均值）U与间隙距离 d的关系曲线Up=f(d)。 实验二 沿固体介质表面的放电 一、实验目的 通过实验了解在绝缘介质表面的放电现象，同时观察放电过程中发生电晕、 滑闪放电及沿介质表面完全放电现象。 二、实验原理 所有高压电器、绝缘子及其它设备的构造在设计时均应考虑在运行中不允 许有沿绝缘体表面放电现象。因此了解绝缘介质的沿表面放电现象是具有实际 意义的。 我们必须注意的是在相同的电极及距离时，沿绝缘介质表面放电电压较空 气的放电电压为低。这是由于介质内部的体积电容起分流作用的原因。详细分 析见图3