机械工程
高电压技术视频教学
课程目录
课程介绍
以试验研究为基础的应用技术。主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象，高电压设备的绝缘结构设计，高电压试验和测量的设备及方法，电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护办法，以及高电压、大电流的应用等。高电压技术对电力工业、电工制造业以及近代物理的发展（如X射线装置、粒子加速器、大功率脉冲发生器等）都有重大影响。
序 号 课程内容 学 时 1 绪 论 1 2 气体放电的基本物理过程 4 3 气体介质的电气强度 5 4 液体和固体介质的电气特性 4 5 电气设备绝缘预防性试验 6 6 绝缘的高电压试验 4 7 参不雅观高电压试验基地 1 8 输电线路和绕组中的波过程 7 9 雷电放电与防雷庇护装置 3 10 电力系统的防雷庇护 3 11 内部过电压 3 12 电力系统绝缘配合 2 13 实验及仿真（8选3） 空气间隙放电实验 1 绝缘的热老化试验 1 绝缘的电老化试验 1 电介质材料介电性能实验 1 局部放电试验 1 接地电阻和土壤电阻率的测量 1 变压器油中溶解气体色谱分析 1 介质内部电磁场仿真 1 接地网接地电阻及电位分布仿真 1 输电线路电磁场暂态仿真 1 习题讨论及测验 2 合 计 48
课程的重点、难点及解决办法
电气工程及其自动化”大专业的主要专业基础课之一，是学生掌握 高电压与绝缘技术”二级学科基础知识的主要渠道。高电压技术课程主要内容涉及物理、化学、材料、电气等学科，因此其重点和难点在于基本物理概念的理解和如安在工程中应用。
课程的重点包罗：
汤逊理论和流注理论等气体放电的基本理论、电场型式及其与击穿特性的关系、液体和固体电介质的绝缘特性；
绝缘特性的测量方法、电气设备的高电压试验设备及原理；
线路和绕组中的波过程、电力系统中的过电压及其防护、绝缘配合。
其中本课程的难点是：
汤逊、流注气体放电理论的理解；
电介质的极化、电导和损耗的物理概念及其工程概念、介质损耗和局部放电试验的试验原理和试验方法；
线路和绕组中的波过程。
以上课程难点主要是由于各种物理过程抽象，学生难以建立感性认识，数学推导过程比力复杂。
基于上述情况，教研组制定了以下解决办法：
1.与现代物理学、高等数学的知识相融合。重点介绍了电介质的物理概念，包罗气体、液体、固体电介质在各种电场型式下的绝缘特性，通过数学建模、推导、证明和物理解释得到其物理模型，加深学生的理性认识。
2.充分利用现代多媒体教学方式的优点。以仿真分析、过程演示、三维绘图等手段加强学生对基本放电过程、局部放电过程和波绕组传播过程的感性理解。
3.利用实践教学的设计思想深化理解。结合开放性实验、"工程实践"项目和毕业设计等实践工作，使学生在现场感受各种物理现象。
4.加大难点课程的学时，教师给予详细的讲解。做到重点和难点内容突出，减轻次要内容的难度和学时。
5.与学生实现双向交流。通过课堂讨论，课后作业、BBS答疑和实验报告等形式及时发现学生的理解情况和存在的不足并有针对性的解决。
6.丰富网上学习资源。
实践教学的设计思想与效果
1、实践教学的设计思想
(1)与理论紧密结合
高电压技术课程各种物理过程抽象，学生难以建立感性认识。实践教学设计紧密围绕该难点进行设计以激发学生学习专业知识的兴趣和加深对理论知识的理解。如针对“学生对局部放电的复杂的物理过程难以理解”的问题，设立了以下办法：
学生自行设计局部放电实验，并用专用实验仪器对局部放电信号进行直不雅观感受；
学生自行设计各种局部放电模型（如针板模型、内部放电模型等），并对该模型的局部放电信号进行分析；
通过实习到变电站现场不雅观察变压器局部放电在线监测信号。
(2)与科研紧密结合
依托现有国家自然科学基金等20余项国家级省部级项目，利用优越的实验环境，为学生创造良好科研氛围，投入到以科研项目为依托的实践中，使学生不单巩固了扎实的专业基础知识，同时学习了科学研究的基本方法。具体办法如下：本科毕业设计标题问题与实际科研项目紧密结合。如2005年课程负责人所指导9个本科毕业设计的标题问题别离取自于实验室正在开展的2个国家自然科学基金项目、2个铁道部科技开发计划项目以及与企业合作的横向课题。
“工程实践”与科研、工程项目紧密结合。如2005年“工程实践”的部分同学，别离承担了国家自然基金项目的“高频高压脉冲电源”的部分电路设计、老化试验和局部放电统计分析软件设计等工作，不单协助了科研项目的顺利完成，并且学习了科学研究的基本方法。
