Skład zespołu: 1. Stępień Michał 2. Wasilewski Paweł 3. Wieczorek Dariusz 4. Woźny Łukasz 5. Zembura Piotr 6. Żyła Tomasz |
Materiałoznawstwo elektrotechniczne - laboratorium |
||
|
Elektrotechnika Rok II |
Grupa 7 Zespół B godz. 8:30 |
Data wykonania: 21.10.1998 |
|
Temat: Charakterystyki dynamiczne polaryzacji technicznych układów izolacyjnych |
Ćwiczenie nr : 25 (W 2) |
|
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyk dynamicznych polaryzacji technicznych materiałów izolacyjnych takich jak: PE (polietylen), PCV (polichlorek winylu), PO (papier olejowy). Materiały te stosujemy przy transporcie energii elektrycznej na duże odległości. Są one wykorzystywane jako izolacje kabli ,w transformatorach i przekładnikach.
W wykonywanym przez nas ćwiczeniu główną rolę odegrała polaryzacja dielektryka. Polaryzacja powoduje w ośrodku przepływ prądu elektrycznego zwanego prądem absorpcji. W zależności od struktury dielektryka rozróżnia się kilka rodzajów polaryzacji, różniących się czasem relaksacji (oznacza on odstęp czasu, w ciągu którego prąd absorbcji zmniejszy się e1 razy). Są to:
Polaryzacja elektronowa - przesunięcie powłok elektronowych względem jądra atomu, występujące we wszystkich materiałach posiadającą najkrótszy czas relaksacji <10-15:10 --> [Author:WD] -13s>
Polaryzacja atomowa i jonowa - polega na elastycznym przesunięciu atomu lub jonów połączonych wiązaniami jonowymi, charakterystyczna dla dielektryków stałych nieograniczonych o jonowej sieci krystalicznej.<10-1:10-10s>
Polaryzacja dipolowa lub orientacji - występuje w dielektrykach zawierających cząsteczki o trwałym momencie dipolowym, do których należą zarówno ciała bezpostaciowe jak i krystaliczne.<10-10:10-2s>
Polaryzacja makroskopowa - dotyczy dielektryków niejednorodnych; zawierających swobodne jony, które zostają przesunięte do elektrod lub granicy warstw. Występuje w ciałach o strukturze krystalicznej, amorficznej oraz w dielektrykach uwarstwionych.
Przy napięciu stałym zmiany pola elektrycznego występują tylko przy załączaniu i wyłączaniu napięcia oraz przy skokowym jego podwyższaniu, a więc tylko wtedy istnieje polaryzacja i straty polaryzacyjne.
Przy napięciu przemiennym polaryzacja występuje zawsze, przy czym poszczególne jej rodzaje zależą od częstotliwości.
1.Kabel papierowo-olejowy.
Czas t [s] |
Prąd I [μA] |
Napięcie U [kV] |
R [MΩ] |
15 |
2,9 |
3 |
1034,5 |
60 |
2,6 |
|
1153,8 |
120 |
2,45 |
|
1224,5 |
180 |
2,4 |
|
1250,0 |
15 |
6,0 |
6 |
1000,0 |
60 |
5,7 |
|
1052,6 |
120 |
5,5 |
|
1090,9 |
180 |
5,4 |
|
1111,0 |
Współczynnik (dla 3kV) I15/I60=1,115
Współczynnik (dla 6kV) I15/I60=1,052
2. PCV.
Czas t [s] |
Prąd I [μA] |
Napięcie U [kV] |
R [GΩ] |
15 |
0,090 |
4 |
44,4 |
60 |
0,057 |
|
70,2 |
120 |
0,050 |
|
80,0 |
180 |
0,049 |
|
81,6 |
15 |
0,190 |
8 |
42,1 |
60 |
0,125 |
|
64,0 |
120 |
0,113 |
|
70,8 |
180 |
0,110 |
|
72,7 |
Współczynnik (dla 4kV) I15/I60=1,578
Współczynnik (dla 8kV) I15/I60=1,520
3. Transformator.
Czas t [s] |
Prąd I [μA] |
Napięcie U [kV] |
R [MΩ] |
15 |
14,5 |
3 |
206,9 |
60 |
12,3 |
|
243,9 |
120 |
11,5 |
|
260,8 |
180 |
11,2 |
|
267,8 |
15 |
28,0 |
6 |
214,3 |
60 |
24,0 |
|
250,0 |
120 |
23,1 |
|
259,7 |
180 |
23,0 |
|
260,9 |
Współczynnik (dla 3kV) I15/I60=1,179
Współczynnik (dla 6kV) I15/I60=1,166
Wnioski :
Wyszukiwarka