Федеральное государсвенное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
 Скачать 182.21 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОСССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ФГБОУ ВПО «ВГТУ», ВГТУ) Факультет энергетики и систем управления Кафедра электропривода и автоматики ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 по дисциплине: «Электротех-е и конструкционное материаловедение» Тема: «ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБОЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ» А.О. Чернов ОТЧЁТ Разработал(а) студент _________________________________ П.П. Видулин Подпись дата Инициалы Фамилия Проверил _________________________________ Подпись дата Инициалы Фамилия 2018 1.Цель работы Изучить электрическую прочность газообразных и жидких диэлектриков, влияние различных факторов на прочность диэлектриков. 2. Теоретические часть При прохождении диэлектрика в электрическом поле он может потерять свои диэлектрические свойства, если напряженность электрического поля превысит некоторое критическое значение. Это явление носит название пробоя диэлектрика. Значение напряжения, при котором происходит пробой диэлектрика, называется пробивным напряжением Uпр, а соответствующее значение напряженности поля – электрической прочностью диэлектрика Uпр. Электрическая прочность Uпр в кВ/м определяется как отношение пробивного напряжения к толщине диэлектрика в месте пробоя, Eпр = Uпр / h , где Uпр - пробивное напряжение, кВ; h – толщина диэлектрика, м. Пробой газов обусловлен явлением ударной и фоновой ионизации. Пробой жидких диэлектриков происходит в результате ионизационных и тепловых процессов. Одним из главных факторов, способствующих пробою жидкости, является наличие посторонних примесей (влага и т.д.). Пробой твердых диэлектриков может быть вызван электрическими или тепловыми процессами, возникающими под действием электрического поля. Пробой газов – явление чисто электрическое, поэтому все численные данные относятся к максимальным (амплитудным) значениям напряжения. Поскольку в разрушении жидких и твердых диэлектриков существенную роль играют тепловые процессы, то в случае переменного напряжения численные значения пробивного напряжения относятся к действующим (эффективным) значениям. Исследования электрической прочности диэлектриков проводятся с помощью установки АИИ-70 (аппарат испытания изоляции, максимальное напряжение 70 кВ). АИИ-70 включает в себя (рис.12) регулировочный автотрансформатор АТ, повышающий трансформатор ТР, автоматический выключатель А, сигнальные лампы ЛК и ЛЗ, блок- контакты БК, ограничительный резистор R. При пробое диэлектрика, вследствие короткого замыкания, автоматический выключатель отключит установку. Для проведения исследования электрической прочности газообразных диэлектриков применяются электроды различной конфигурации. Промежуток между двумя шарами является классическим примером однородного поля, если отношение расстояния между шарами к их диаметру не превышает 0.5. Промежутки игла-плоскость, игла-игла являются классическим примером резко неоднородного поля. Такие поля характерны для всех практических изоляционных конструкций. Испытание жидких диэлектриков проводится в специальной фарфоровой ванне между плоскими закругленными электродами, расположенными на расстоянии 2.5 мм друг от друга. 3. Ход работы 3.1. Откройте дверь камеры (штепсельная вилка должна быть вынута из розетки) и соберите схему для исследования с необходимыми двумя электродами. Провод от высоковольтного трансформатора подается на верхний электрод, нижний заземлен. 3.2. Установите шаровые электроды с минимальным расстоянием 5 мм. Закройте дверь камеры на защелку. 3.3. Включите штепсельную вилку в розетку, при этом загорается зеленая сигнальная лампа, показывающая, что подано напряжение 220 в на аппарат. 3.4. Оденьте диэлектрические перчатки и, стоя на диэлектрическом коврике, включите кнопку «Вкл.» автоматического воздушного выключателя, при этом загорается красная лампа, сигнализирующая о том, что высоковольтная цепь под напряжением. 3.5. Плавно вращая ручку автотрансформатора (по часовой стрелке), поднимайте напряжение до наступления пробоя. Величина пробивного напряжения фиксируется вольтметром. При наступлении пробоя автоматически установка отключается. При отключении установки установите автотрансформатор в начальное положение, вращая ручку против часовой стрелки до отказа. 3.6. Включите кнопку автомата «Вкл.» и повторите опыт три раза. 3.7. Проведите испытания для расстояний между электродами, равных 10;15;20 и 30 мм согласно п.п. 3.3, 3.4, 3.5, 3.6. Данные испытаний занесите в табл. и вычислите значения электрической прочности для каждого разрядного промежутка. Разрядный промежуток h,мм Пробивное напряжение Электрическая прочность E= Uср/h,кВ/мм U1,кВ U2,кВ U3,кВ Uср, кВ Электроды 3.7. Соберите схему с электродами игла-плоскость и повторите испытания согласно п.п. 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7. 3.8. Данные испытаний занесите в табл. 3.9. Соберите схему с электродами игла-игла и повторите испытания согласно п.п. 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7. Данные испытаний занесите в табл.. 3.10. Соберите схему с электродами щар-шар и повторите испытания согласно п.п. 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7. Данные испытаний занесите в табл.. 3.11. По данным опытов постройте кривые зависимостей пробивных напряжений и электрической прочности от длины разрядного промежутка в одних и тех же координатных осях.
h u  E h 
 
h u   Письменные ответы на контрольные вопросы.
Вывод : в ходе лабораторной работы изучил электрическую прочность газообразных и жидких диэлектриков, влияние различных факторов на прочность диэлектриков. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||