Пробивна установка та техніка безпеки.

Визначення електричної міцності повітря виконується за допомогою установки, електрична схема якої зображена на рис.1.

Випробувальна установка розташована за металевою гратчастою огорожею, вхід в яку блокується кінцевим вимикачем SQ, розташованим на дверях огорожі. Входити за огорожу дозволяється тільки з дозволу викладача або лаборанта.

Якщо хто-небудь знаходиться в приміщенні високовольтного трансформатора ( за огорожею), то двері огорожі повинні бути відкритими. Вмикання установки дозволяється тільки в присутності викладача або лаборанта. При вмиканні високої напруги слід попередити працюючих командою « Вмикаю».

Регулювання напруги здійснюється на низькій стороні високовольтного трансформатора за допомогою автотрансформатора ТІ типу ЛАТР. При вмиканні установки необхідно, щоб рукоятка автотрансформатора знаходилась на нульовій позначці. Захист трансформатора напруги ТV від короткого замикання при пробої повітряного проміжку здійснює реле максимального струму типу РТ40/6, нормально замкнутий контакт якого КА1, послідовно з,єднаний з котушкою магнітного пускача КМ1. Вмикання високовольтного трансформатора НОМ-10 здійснюється кнопкою SB1 «Пуск», вимикання – кнопкою SB2

«Стоп».

До високовольтних клем трансформатора НОМ-10 через гумові шланги з соляним розчином води приєднаний розрядник F .

Розрядник складається з рухомого та нерухомого стержнів, на які нагвинчуються змінні електроди. Електроди виконані з латуні у вигляді циліндрів висотою 25мм та діаметром 25мм; сфер діаметром 25мм та конуса з діаметром основи 25мм та висотою 35мм.

 

5. Виконання роботи.

Електрична міцність повітря вимірюється в однорідному та неоднорідному електричних полях. Однорідне електричне поле має місце між двома площинами зі закругленими краями, або між двома сферами, коли діаметр сфер значно перевищує відстань між ними, а неоднорідне- між площиною та вістрям.

Вимірювання пробивної напруги повітря між двома площинами здійснюється таким чином:

  1. Нагвинтити на нерухомий та рухомий штоки розрядника циліндричні електроди. За допомогою рухомого штока та щупа встановити відстань між електродами ℓ=1 мм і простежити щоб основи циліндрів були взаємно паралельні.
  2. Вийти з приміщення високовольтного вимірювального трансформатора НОМ-10.
  3. Зачинити за собою двері металевої огорожі.
  4. Поставити показчик автотрансформатора на цифру 0.
  5. З дозволу викладача увімкнути установку і поступово підвищувати напругу за допомогою ЛАТРа. Один із виконуючих повинен уважно стежити за показами вольтметра PV1, а інший – за розрядником. Швидкість збільшення напруги не повинна перевищувати 0,25 кВ/с.
  6. В момент пробою розрядного проміжка треба запам ,ятати пробивну напругу. Показчик ЛАТРа повернути на нульову позначку. Виміри проводяться два-три рази, а середнє арифметичне цих вимірів записують в таблицю 2.
  7. Потім встановлюють відстань між електродами ℓ=2мм і повторюють досліди.
  8. Аналогічно встановлюють відстань між електродами ℓ=3мм, 4мм, 5мм і проводять вимірювання.
  9. Замінити на рухомому штокові циліндр на вістря ( конус) і провести аналогічні виміри.
  10. Замінити електроди на дві сфери і провести аналогічні виміри.
  11. За результатами роботи оформити звіт по лабораторній роботі.

 

6.КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ.

1. Як змінюється електрична міцність повітря зі зміною відстані між електродами і чому?

2. Як залежить електрична міцність повітря від тиску і чому?

3. Різниця в явищах пробою та електричної міцності повітря в однорідному та

неоднорідному електричних полях.

4. Як змінюється струм в повітряному проміжку при зміні напруги від 0 до напруги

пробою ?

5. В чому полягає фізика явища пробою газоподібних діелектриків?

6. Як залежить електрична міцність повітря від тиску і відстані?

7. Що таке коронний розряд та якими явищами він супроводжується?

 

8.ЛІТЕРАТУРА

1. Богородиц кий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Електротехнические материалы: Учебник.,-Л.:Энергоатомиздат, 1985.-304с.

 

2. Казарновский Д.М., Гареев Б.М. Испытание електроизоляционных материалов, Энергия, 1980, 296 с.

 

3. Коханівський С.П. Електроматеріалознавство з основами слюсарної справи,-К.:Урожай, 1991.-136 с.

 

  1. Мета роботи

Метою даної роботи є вивчення електричного пробою повітря і знайомство зі способами вивчення електричної міцності газоподібних діелектриків.

 

  1. Виконання роботи

2.1. Ознайомились з випробувальною установкою…( дивись першу сторінку).

2.2. В роботі використовувалась вимірювальна та випробувальна апаратура.

 

Таблиця 1. Паспортні дані приладу і апаратів

Позначення на схемі Назва приладу Система Заводський номер Номінальні величини Клас точності Приміт.
PV1 Вольтметр          
TV Трансформатор напрапруги          
KA Реле струму          

 

2.3 Електрична схема випробувальної установки.

 

 


Рис.1. Електрична схема установки

2.4. Таблиця 2. Дані вимірювання пробивної напруги та розрахунків електричної міцності повітря.

 

 

№ за пор. досліда ℓ,мм U,B Uеф,kB Uпр, kB Eпр, МВ/м Форма електродів
1. 1        

Циліндр-

Циліндр

2. 2        
3. 3        
4. 4        
5. 5        
6. 1        

Циліндр-

Конус

7. 2        
8. 3        
9. 4        
10. 5        
11. 1        

Конус-

Конус

12. 2        
13. 3        
14. 4        
15. 5        

 

В таблиці позначені:

 

U – значення напруги вольтметру PV1- напруга на первинній обмотці вимірювального трансформатора напруги TV, B;.

Ефективне значення напруги на вторинній обмотці вимірювального трансформатора TV, розраховується із виразу

 

Uеф = ( kU) /1000, kB,

 

де k=100 коефіцієнт трансформації трансформатора напруги TV; (НОМ – 10/100, напруги однофазний масляний, обмотка вищої напруги 10 kB, - нижчої – 100 В);

Амплітудне значення пробивної напруги визначається із рівності

Uпр = ∙ Uеф, kB,

 

де Uеф – ефективне значення напруги на вторинній обмотці вимірювального трансформатора напруги TV, kB.

Електрична міцність повітря розраховується по формулі

Eпр = Uпр / ℓ, kB/мм (МВ/м)

де Uпр- амплітудне значення пробивної напруги, kB;

 

ℓ- відстань між електродами, мм.

 

2.5 .Графіки залежності Емр = f (ℓ) для різної форми електродів

 

  1. Висновки