高電壓技術在哪些領域應用

⑴ 高電壓技術的內容

研究電力系統中各種過電壓，以便合理確定其絕緣水平是高電壓技術的重要內容。電力系統的過電壓包括雷電過電壓（又稱大氣過電壓、外部過電壓）和內部過電壓。其中雷電過電壓由雷雲直接或間接對變電所或輸電線路 (避雷線、桿塔或導線)放電造成。一般雷電過電壓幅值較高，超過系統的額定工作電壓，但作用時間較短，波頭時間大多數為1.5～2微秒，平均波長時間為30微秒，大於50微秒的很少。雷擊除了會威脅輸電線路和電工設備的絕緣外，還會危害高建築物、通信線路、天線、飛機、船舶、油庫等設備的安全。因此，這些方面的防雷也屬於高電壓技術的研究對象。
電力系統內部過電壓是因正常操作或故障等原因使電磁狀態發生變化，引起電磁能量振盪而產生的。其中衰減較快、持續時間較短的稱為操作過電壓；無阻尼或弱阻尼、持續時間長的稱為暫態過電壓。對110～220千伏電力系統，內部過電壓水平一般取 3倍最大工作電壓；對330～500千伏電力系統，需要採取一些限制措施，取2～2.5倍。對特高壓電力系統，進一步限制內部過電壓具有巨大的經濟價值，從前景來看限制到1.5～1.8倍最大工作電壓是完全可能的。 高壓電工設備的絕緣應能承受各種高電壓的作用，包括交流和直流工作電壓、雷電過電壓和內部過電壓。研究電介質在各種作用電壓下的絕緣特性、介電強度和放電機理，以便合理解決電工設備的絕緣結構問題是高電壓技術的重要內容。
雷電過電壓和內部過電壓對輸電線路和電工設備的絕緣是個嚴重的威脅。因此，研究各種氣體、液體和固體絕緣材料在不同電壓下的放電特性是高電壓技術的重要課題。其中氣體包括大氣條件下的空氣、壓縮空氣、六氟化硫氣體及高真空等常用作輸電線路和電工設備絕緣及其他用途的材料。因此，研究如何提高氣體絕緣的放電電壓，研究影響氣體放電的各種因素，如間隙大小、電極形狀、作用電壓的極性和類型、氣體的壓力、溫度、濕度和雜質等，對確保電工設備的經濟合理和安全運行有重要意義。
在採取措施限制雷電過電壓和內部過電壓的情況下，隨著電壓等級的提高，工作電壓對絕緣特性的影響越來越重要。在工作電壓作用下超高壓輸電線路和電工設備的電暈放電、局部放電、絕緣老化、靜電感應、無線電干擾、雜訊等現象都是高電壓技術研究的課題。
在工程上經常利用一些氣體放電的特性來解決許多高電壓技術領域中所遇到的科學技術問題，如利用球隙放電測量高電壓；用各種間隙放電來限制過電壓；利用電暈放電時產生穩定的電暈層以改善電場分布，從而提高間隙的放電電壓等。 高電壓領域的各種實際問題一般都需要經過試驗來解決。因此，高電壓試驗設備、試驗方法以及測量技術在高電壓技術中佔有格外重要的地位。
為了在試驗室或現場研究電介質或電工設備的絕緣特性以及適應於不同科技領域的高電壓技術的應用，需要有各種類型的高電壓發生裝置。常見的高電壓發生裝置有：由工頻試驗變壓器及其調壓設備等組成的工頻試驗設備；模擬雷電過電壓或操作過電壓的沖擊電壓發生裝置；利用高壓硅堆等作為整流閥的高壓直流發生裝置。高電壓技術 以上這些高電壓試驗裝置的共同特點是：輸出電壓高；對輸出電壓的波形、幅值的調節要求高；輸出電流和功率一般不大；試驗時持續運行的時間較短。
此外，由於近代科學技術發展的需要，各沖擊電流發生裝置得到越來越多的應用。沖擊電流發生裝置要求在很短的時間內產生很大的沖擊電流，如用在核物理、加速器、激光等領域的大型沖擊電流裝置能產生數百萬安培的沖擊電流。在電力部門，沖擊電流發生裝置主要用於模擬雷電流，檢驗某些電工設備在雷電過電壓和操作過電壓作用下的通流能力。在電工製造部門，沖擊發電機和振盪迴路產生強電流，用以模擬電力系統短路電流，檢驗開關設備以及高壓電纜等在系統短路工況下耐受短路電流的能力。

⑵ 高壓架空輸電線路都用到了哪些高電壓技術

用到了特直流輸電。

安全電壓不超過交流36V，直流50V。電力系統中1000K V及以上的交流電壓等級為特高壓供電，通常只當作大電力長距離輸電線之用，因為可以減少輸電過程中的能量散失。（在不同的領域用到的電壓是不同的。）

因為根據P=IU公式可知，為減小電能在傳輸過程中的損耗，必須減小電流，又要確保總功率不變，則要適當提高電壓大小，在經過降壓變電所，最後到達用戶家中。

相對於普通電源來說，高壓電有其特殊危害性。高壓觸電有兩種特殊情形：一是高壓電弧觸電。二是跨步電壓觸電。由於電壓很高，很容易讓人觸電死亡。所以要注意。

安全性：

一般而言，高壓電對人體的影響在於電擊與電磁波。在高壓電四周作業時，應有適度防護措施並保持安全距離，否則應先將高壓電先行斷電再施工，以免電擊身亡。

架空電力線路保護區，是為了保證已建架空電力線路的安全運行和保障人民生活的正常用電而必須設置的安全區域。

在廠礦、城鎮、集鎮、村莊等人口密集地區，架空電力線路保護區為導線邊線在最大計算風偏後的水平距離，和風偏後距建築物的水平安全距離之和所形成的兩平行線內的區域。