PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W CHEŁMIE Instytut Nauk Technicznych i Lotnictwa	LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Prowadzący: dr inż. Czesław Kozak
Miejsce wykonania ćwiczenia: POLITECHNIKA LUBELSKA Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra Urządzeń Elektrycznych i TWN
Kierunek: Elektrotechnika II rok IV semestr	Temat ćwiczenia: Wytrzymałość dielektryczna izolacji gazowej
Imię i nazwisko: Kamil Nizio Grzegorz Rataj Dariusz Wilczyński
Grupa B Zespół 2	Rok akademicki 2012/2013

Cel ćwiczenia: Wyznaczanie wytrzymałości dielektrycznej powietrza w zależności od odległości i kształtu elektrod przy napięciu przemiennym.

Wykonanie ćwiczenia

Warunki atmosferyczne i dane układu:

t = 22,9 ^oC; b = 741 mm Hg; φ = 65 %; ϑ = 60 kV/220V-272,73; k_w = 0,97

Tabela pomiarowa dla układu ostrze-ostrze:

a	Świetlenie	Przeskok
	uo	uośr
m	V	V
0,02	37	36,0
	36
	35
0,04	45	45,0
	45
	45
0,06	50	50,0
	50
	50
0,08	50	47,3
	46
	46
0,10	49	46
	45
	44
0,12	50	51
	54
	49
0,14	47	46,3
	45
	47

Użyte wzory

Wykresy zależności: U_on =f(a) dla układu ostrze-ostrze

U_pn =f(a)

U’_on=f(a)

Tabela pomiarowa dla iskiernika kulowego:

Odl. elektr.	Przeskok
a	Up
m	V
0,005	30
0,01	70
0,015	101
0,02	135
0,025	165
0,03	182

Wykresy zależności: U_pn =f(a) dla iskiernika kulowego

Wnioski:

Najpowszechniejszy w praktyce dielektryk gazowy to powietrze.

Przebicie powietrza i gazów należy rozpatrywać jako wynik jonizacji udarowej. Przy danym ciśnieniu gazu i określonej temperaturze, początek jonizacji zależy od wartości natężenia pola K. Przy rozpatrywaniu przebicia dielektryków gazowych należy rozróżniać przebicia w polu równomiernym i nierównomiernym.

W polu równomiernym przebicie następuje natychmiast po osiągnięciu przez napięcie określonej wartości zależnej od warunków atmosferycznych i odległości elektrod (źródeł pola). Między elektrodami przeskakuje iskra, która przechodzi w łuk elektryczny, jeżeli źródło prądu posiada wystarczającą moc.

W polu nierównomiernym przebicie dielektryku gazowego ma zupełnie inny przebieg niż w polu równomiernym. Pole nierównomierne występuje np.: między dwoma elektrodami ostrzowymi. Pole takie ma stosunkowo wielkie natężenie w pobliżu ostrzy a mniejsze w pozostałej części pola.

Zwiększając natężenie pola między elektrodami dochodzimy najpierw do wyładowań samodzielnych niezupełnych w części pola o największym natężeniu. Zaczynają się wtedy na powierzchni elektrod (ostrzu) wyładowania świecące, zwane ulotem lub koroną. Towarzyszy im charakterystyczny szmer. Wyładowanie to występuje na skutek jonizacji udarowej w bliskości ostrza, gdzie panuje duże natężenie pola. Przy dalszym wzroście napięcia wyładowania świetlące są coraz bardziej nieregularne i ulot przechodzi w wyładowania snopiące, a wreszcie w iskrę lub łuk. Wymienione kolejno stadia wyładowań stwierdza się przy powolnym podnoszeniu napięcia. Należy wyraźnie podkreślić, że wyładowanie świetlące nie oznacza jeszcze zwarcia między elektrodami. W pozostałej części pola odległej od ostrzy, gdzie natężenie pola jest rzędu pojedynczych kV/cm, jonizacji lawinowej nie ma; tam znajduje się jak gdyby strefa normalnych wyładowań niesamodzielnych.

Wraz ze wzrostem odległości pomiędzy elektrodami zwiększa się napięcie potrzebne do uzyskania w dowolnym obwodzie jonizacji, co doprowadza do wyładowania. Dla elektrod ostrzowych bez względu na zmianę odległości (od 8 cm do 14 cm) napięcie zmienia się w niewielkim zakresie dla pierwszej fazy wyładowań – wyładowania świetlącego