В. В. Титков техника высоких напряжений высоковольтные испытания и измерения учебное пособие

• Название: В. В. Титков техника высоких напряжений высоковольтные испытания и измерения учебное пособие
• Дата: 06.02.2023
• Размер: 6.21 Mb.
• Имя файла: TVN_Metodich_ukazania_po_laboratornym.pdf
• Тип: Учебное пособие; #922630
• страница: 10 из 10

Вп
1=0
где со — угловая частота Вт — первая амплитуда индукции магнитного поля.
Таким образом, по ЭДС в момент времени t = 0, наведенной в магнитном зонде и измеренной с помощью осциллографа, возможно определить значение Вт или Н т = Для определения изменения индукции магнитного поля во времени удобно использовать интегрирование сигнала при помощи
ДС-цепочки.
На рис. 3.1 6 изображена схема подключения зонда к осциллографу. Учитывая, что сигнал с зонда сначала подается на интегратор сочень высоким импедансом, дифференциальное уравнение переходного процесса в измерительной цепи можно представить в виде — = Ri+Uc.
dt с
-нЭ-
R
Рис. 3.16. Схема подключения измерительного зонда к осциллографу

Если В = В exp(-5/)sinco/, то уравнение переходного процесса в операторной форме примет вид
B
q
S
w
рш
(р + д + со Ri(p) + Принимая во внимание, что i(p) = pCUc(p) и переходя кори гиналу, получаем = B0Sw
V a2 + сое где a =
RC((o2 +
52
) -
5
; cp = arc Если затухание в контуре мало (
5
« ш ), то cp = arc tg(l/caRC), и для точного интегрирования необходимо выполнение условия ср = 0 или ф —> 0 , что в свою очередь возможно при ус В данном случае у является погрешностью интегрирования. С указанной погрешностью индукцию магнитного поля можно найти по осциллограмме напряжения на интегрирующей емкости. При этом уравнение (3.31) принимает вид
и с = В (эф / i?C Следует отметить, что ошибка в измерении индуктивного магнитного поля зависит также от точности определения эффективной площади зонда эф = Sw , от степени однородности поля вместе, где расположен зонд, и от его ориентировки (SQ В тех случаях, когда поле однородно и значение б’дф зонда достаточно велико, а следовательно, и определено с большой точностью, ошибка измерений определяется во снов ном погрешностью интегрирования у В других случаях значение находят посредством калибровки зонда. Для этого зонд помещают водно родное магнитное поле, например в поле длинного одновиткового соленоида. Индукция в центре такой системы = \x0 (i/h )f{ h /d где h — длина соленоида d — диаметр. Значения f ( h / d ) известны, при h / d » 1 f ( h / d ) стремится к единице

Для определения индукции необходимо измерить ток в соленоиде. Зарегистрировав одновременно напряжение с зонда и ток в соленоиде (например, с помощью пояса Роговского или шунта, можно вычислить Эф. Задание на предварительную подготовку. Рассчитайте максимальное увеличение тока при использовании кабельного трансформатора, если емкость ГИТ С Ю “6 Ф, собственная индуктивность / , = КГ Гн, индуктивность нагрузки Г = 10-8 Гн, число витков трансформатора w = 4 , индуктивность
— Яра с сеяния трансформатора
Гн. Найдите частоту собственных колебаний в контуре ГИТ с трансформатором. Определите размеры и рассчитайте число витков зонда для измерения магнитного поля с индукцией 5 = 100 Тл в соленоиде диаметром см и длиной 2,5 см, если частота / = 250 кГц, а напряжение на осциллографе не должно превышать В. Определите погрешность, вносимую Л Си нте гр атор о м.
Численные данные для расчета могут изменяться по усмотрению преподавателя.
В рамках выполнения данной лабораторной работы эксперименты по получению импульсного магнитного поля в разрушающемся соленоиде при прямом разряде конденсаторной батареи проводят на ГИТ, состоящем из восьми конденсаторов с зарядным напряжением до 50 кВ и суммарной емкостью 38 мкФ. Индуктивность контура вместе с нагрузкой составляет 12Т0

9Гн, Нагрузка представляет собой одновитковый соленоид диаметром 2 мм, длиной от до 2,5ммстолщ инойстенки мм. Геометрический фактор таких соленоидов определяют экспериментально, он составляет 250-300 м в зависимости отразмеров. Измерения тока производят с помощью пояса Роговского с 5С-интегратором , индукции магнитного поля зондом — тоже с 5С-интегратором. Для регистрации сигналов используется осциллограф ОВ-3.
Зонды для измерения магнитного поля предварительно калибруют

Накопители включаются специальным коммутатором, запуск которого производится импульсом напряжения отд войной формирующей линии (ДФЛ).
Схема установки приведена в инструкции по эксплуатации.
К а бел ьн ы й трансформатор имеет семь витков. На него разряжается ГИТ из четырех конденсаторов ИК с общей емкостью 12 мкФ. Для расчета индуктивности весь контур ГИТ необходимо разбить на участки собственно конденсаторы подводы конденсаторов к сборным шинам плоские сборные шины разрядник участок подвода тока от ГИТ к кабельному трансформатору собственно трансформатор разделки оплеток кабелей и плоские шины, к которым они подсоединяются нагрузка — соленоид. Индуктивности конденсаторов указаны на их корпусе. Индуктивности остальных участков контура необходимо рассчитать по их геометрическим размерам, используя формулы, приведенные в [17]. Все полученные индуктивности, емкость батареи и зарядное напряжение приводят к вторичной стороне трансформатора.
И зм ерение тока производят поясом Роговского, к обмотке которого подключен шунт. Напряжение с шунта кабелем подают на осциллограф. Магнитный зонд установлен по центру соленоида- индуктора. Зонд отрезком кабеля соединен с 3?С-интегратором, расположенным на пульте установки, проинтегрированный сигнал подают на вход усилителя осциллографа. Для определения чувствительности осциллографа используют калибратор. Погрешность определения индукции магнитного поля с помощью зонда складывается из погрешности определения эффективного сечения зонда эф = Sw, погрешности определения значений R
vl
C интегратора, погрешности интегрирования у и погрешности измерения напряжения с помощью осциллографа. Измерительные цепи и особенно вход усилителя осциллографа должны быть защищены от электромагнитных наводок. Требования к отчету
Отчет должен содержать;
а) принципиальную схему установки им агнитного зонда, паспортные данные оборудования и всех измерительных схем см. п. 1, 3, 4, 6);

б) расчет индуктивности контура ГИТ, согласно п. 2, расчет амплитуды и формы импульса тока в соленоиде, расчет максимальной индукции поля;
в) осциллограммы тока в контуре ГИТ и осциллограммы индукции магнитного поля в соленоиде;
г) результаты расшифровки осциллограмм и сравнение полученных данных с расчетными;
д) анализ полученных данных, расчет погрешности измерения индукции магнитного поля, выводы.
Б И Б ЛИ О ГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. Богатенков ИМ. Высоковольтные испытательные установки : учеб, пособие / ИМ. Б огатенков, Э. И . Янчус / Л ПИЛ с. Богатенков ИМИ зм ерение напряжений и токов в высоковольтных установках : учеб, пособие / ИМ. Б огатенков, Э. И . Янчус / Л ПИЛ с. Грозозащита подстанций и электрических машин высокого напряжения учеб, пособие / МВ. Костенко и др / Л ПИЛ с. Гриель Э. Статистика экстремальных значений Э. Гумель. — ММ ир, 1 9 6 5 .-4 5 0 с. Коммутационные перенапряжения в электрических сетях высокого напряжения учеб, пособие МВ. К остенко и др / Л ПИЛ с. Техника высоких напряжений учеб, пособие ИМ, Богатенков и др под общ. ред. ГС. Кучинского / С П б П Э И П К . - СП б, 1998. - 700 с. Физика грозового разряда и грозозащита линий электропередачи : учеб, пособие / МВ. К остенко и др / Л ПИЛ с. Техника больших импульсных токов и магнитных полей / П. Н . Даш ук и др. — М . : Атомиздат, 1970. — 472 с. Блечерг Г. Упрощенный анализ работы генератора импульсных токов с шунтирующим замы кателем / Г. Б лечерг / / Экспресс информация. Электрические станции, сети и системы. - МВ И НИТИ. Кучинский ГС. Высоковольтные импульсные конденсаторы ГС. К учинский. — Л. : Энергия с.
И. К аланатров ПЛ, Расчет индуктивностей ПЛ. Калана тр о в , А. А. Ц ейтлин. — М . : Энергия с

12. Расчеты параметров цепей разряда емкостных накопителей энергии методу казан и як курсовому иди п лом ному проектированию сост. ГА. Ш неерсон / Л ПИЛ с. Техническое описание, инструкция по эксплуатации прибора Е 1 2 -1 АТ ехника высоких напряжений под ред. МВ. К остенко. - М. :
Высш. шк с. Бумажном асляная изоляция в высоковольтных конструкциях под ред. ГС. К учинского. — МЛ Госэнергоиздат, 1963. — 300 с. Высоковольтные установки, испытания и измерения методу казан и я пола борат о р н ы м работам сост. Е. П. Бель ко в и др .] / Л ПИЛ с. Высоковольтная импульсная техника методу казан и я пол аб ораторным работам / сост. : Е. П . Бельков, ПИ. Шкур оп ат / Л ПИЛ с. Шваб АИ з мерен и я на высоком напряжении измерительные приборы и способы измерения А . Шваб -еи зд . — М . : Э нергоатом из- дат, 1983. — 264 с

Бочаров Юрий Николаевич Д удкин Сергей Михайлович
Битков Василий Васильевич
ТЕХНИКА ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ
ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ
У ч еб н ое пособие Р еда кто р а. В. Явственная Технический редактор ЛИ. Колодяжная Корректор МЛ. Водолазова Компьютерная верстка Г. Н. Кинзябулатовой
Свод, тем план 2013 г.
С анитарно-эпидем иологическое заключение Пот г.
Н алоговая льгота — Общероссийский классификатор продукции О К 005-93, т. 2; 95 3005 — учебная литература
П одписано в печать 04.02.2013. Формат к Уел. печ. л. 12,25. Тираж. Заказ С анкт-П етербургский государственный политехнический университет.
Издательство Политехнического университета, член И здательско-полиграф ической ассоциации университетов России. Адрес университета и издательства, Санкт-Петербург, Политехническая ул, 29.