球离墙的距离为51.90cm 19、解： A点：
E?27.2?13.35r?31.4kV/cm,f?d/rlnr?dr?1.82,U?Edf?345kV/cm
AB点：E?24(1?1r)?31.6kV/cm,f?Rr?3,UB?Edf?210.6kV/cm
因为UB?UA,所以B点先放电，放电电压为210.6kV/cm
又因为EB?24(1?R=1.975m
1r)?,/UB?31kV.6cmEdf?E(R?r)R/r?300kV,代入数据可得
20、解：工频750kV实验变压器，峰值电压为0.75?2?1.0605MV
棒—板长空气间隙模型，查表2-46曲线可得d1?2.5m，实际上d?kd1?1.8?2.5?4.5m 雷电冲击电压为1.5MV，查表2-51棒—板电极，最大距离为2.7m,实际d?1.3?2.7?3.51m
第三章
1、 解：若管内有直径为6cm的导杆，则滑闪放电发生在瓷管外壁。
C0??r4??9?1011?r2lnr2r1?64??9?1011?6?ln63?1.276?10?13F/cm
由经验公式滑闪放电电压Ucr?1.36?10?4/C00.44?64.12kV
若管内导杆直径为3cm,则滑闪放电发生在瓷管外壁且C0为瓷管与空气的C1相串联 则
C1?14??9?10C0C1C0?C111?r2lnr2r1?4??9?10611?3?ln31.5?4.25?10?14F/cm
C??12.76?4.2512.76?4.25?10?14?3.188?10?14
由经验公式滑闪放电电压Ucr?1.36?102、 解:
C0??4/C0.44?118.03kV
6?1.276?10?13?r4??9?1011?r2lnr2r1?4??9?1011?6?ln63F/cm
由经验公式滑闪放电电压Ucr?1.36?10?4/C00.44?64.12kV
在100kV的1.2/50us全部冲击电压下
25lcr?k0C0Ududt 在负雷电冲击下，
25火花长度为lcr?k1C0U在正雷电冲击下，
24dudt?33?10?(1.28?105?13)?100?2541001.2?16.23cm
火花长度为lcr?k2C0U54dudt?39?10?(1.28?105?13)?100?2541001.2火
?19.19cm
在交流下
f?5Hz0?f?,?du2??u??,fudt花2长度为
lcr?k2C0U24du5dt?39?10?(1.28?100.95?)?100?0.9142??100?1032??2.67cm
563、 解：在工频电压下，U裕度为：
f?5.6ld?5.6?(100)?353.34kV
353.34?110110?221%
0.92在冲击电压下，U50?7.8ld裕度为：淋雨时
在工频试验电压下
?7.8?(100)0.92?539.63kV
539.63?110110?390.6%
淋雨表面长度为L1?70cm,空气间隙为L2?40cm，E1?1.6kV/cm,E2?3kV/cm
Uf?E1L1?E2L2?1.6?70?3?40?232kV裕度为:
232?110110?100.9%
冲击电压下，滑闪电压与干闪电压很相似，即近似认为裕度仍为390.6%
4、 解：由题意可知，对于中等污染地区，污秽等级为Ⅱ级，爬电距离可取1.74~2.17（cm/kV）, 对于XP-70
悬式绝缘子，取爬电距离为2.17，则n?2.17?220?1.1528?19.6，取20片，正常绝缘用13~14
片，比正常多用6~7片，串长为20H?20?14.6?292cm 对于XWP-130绝缘子，n?2.17?220?1.1539?14.08，取15片，串长15H=15*13=195cm
35、 解：由题意可知，b?99.8KPa，t?25℃,湿度为h?20g/cm
相对空气密度为??bb0?273?t0273?t?99.8101.3?273?20273?25?0.9687
k1??,k2?k, k?1?0.012(h/??11)?1.1158
mw
有图2-45可知，
U300Ub?300kV时，d=73cm,g=b500L?K?500?0.73?0.9687?1.1158?0.76
查图3-45可知，m???0.5,k0.5t?k1k2?(0.9687)?(1.1158)0.5?1.04
则UUb0?1.04?300/1.04?288.51kV
6、 解：p?99.5KPa,t1=30，t2?27.5,U?540kV,U0?U/kt
??b0?20
b?273?t0273?t?99.5101.3?273273?30?0.9498由于t1=30，t2?27.5，查3-46可知，h1?25.5g/m3
???1.4453273?t?t?b?1.445D273?30?2.5?(101.3?99.5)?0.02g/cm
h?h25.7g/m31????25.5?0.02?
h3??25.7/0.9498?27.06g/cm，查图3-44得K=1.15
查图2-50，UUb?40?40b?40?5d,d?5?5405?100cm?1m
g=Ub540500L?K?500?1?0.9498?1.15?0.9888
查图3-45可得，m???1,km?1???0.9498,k2?k?1.15,kt?k1k2?1.0923
U0?U/kt?540/1.0923?494.37kV
7、解： 查图3-46可得
H?6g/cm3???1.445273?t?t?b?1.445/cm3
D273?14?(14?9)?(101.3?102.6)??0.0327gh?H??H?6?0.0327?5.9673
??b273?t0b?0273?t?102.6101.3?273?20273?14?1.034，
h??5.9673/1.034?5.771g/cm3K?1?0.010(h/??11)?0.948 ，
查表可得，球的直径为d?1m，且距离26.55cm的正极性冲击电压为656kV
，
g=Ub500L?K?656500?0.2655?1.034?0.948?5.041
查图3-45可得，m?1,??0,U?8、解：
UbK1K2?656/1.034?634.43kV，
Ka?11.1?H?10?4?4311.1?3500?10?353.33kV
?4?11.1?0.35?10.75?43
U?265Ka?265*
第五章
5-1、如SF6气体绝缘电气设备中在20°C时充的气压为0.75MPa，试求该设备中SF6的气体密度？及该设备中SF6气体的液化温度为多少？
解：根据SF6的物理性质，当气压为0.1MPa，温度为20°C时其密度为6.164g/l，则由
pV?nRT
当气压增至0.75Mpa时，SF6物质的量n也增至原来的7.5倍，故此时密度为：
??mV?n?molV?7.5?6.164?46.23
其中mol为SF6的摩尔质量；
由图5-6，当气压0.75MPa，其液化温度约为-20°C 当然0.75MPa时SF6的气体密度也可由图5-6查得。
5-2、气压为0.1MPa的SF6气体，若其E/p值比临界值(E/p)crit大10%，则此时有效电离系数?为多大？
解：由式（5-2）有
??E?E???1?1???????(cm?MPa)?27.7?0.1?885?2451.4(cm?MPa) p?p?p?crit??1则??245.14cm