1.Wytrzymałość dielektryków
1.1.Schemat zastępczy dielektryka:
1.2.Definicja wytrzymałości dielektrycznej. Wytrzymałość istotna wytrzymałość
praktyczna. Wytrzymałość elektryczna K to najmniejsza?? wartość natężenia pola
przy której dielektryk traci swoje właściwości izolacyjne i dochodzi do przebicia.
Wytrzymałość istotna  otrzymana w warunkach idealnych
Wytrzymałość praktyczna- uwzględnia np. błędy w montażu
1.3 charakterystyka napięciowo czasowa izolacji
1.4. Podstawowe założenia mechanizmów przebicia dielektryków ciekłych.
Spośród wielu dielektryków ciekłych największe znaczenie mają
oleje mineralne
dielektryki syntetyczne
oleje roślinne
gazy izolacyjne w stanie ciekłym
woda
Można wyodrębnić następujące mechanizmy przebicia dielektryków:
elektronowy
jonowy
gazowy
mostkowy
konwekcyjno-zaburzeniowy
Mechanizm elektronowy
Polega na takim samym rozwoju lawiny jak w diel.gaz. z
ródłem elektronów jest emisja
polowa
Mechanizm jonowy
Wskazuje na przewodnictwo jonowe które w polu o małym natężeniu występuje w skutek
dysocjacji zanieczyszczeń. Przy małych natężeniach pola przewodnictwo jonowe wzrasta
liniowo, przy średnich osiąga stan nasycenia, a przy dużych tuż przed przebiciem wzrasta
bardzo gwałtownie i jest niestabilne
Mechanizm gazowy
Gazy i pary mogą być rozpuszczone w cieczy lub tworzyć pęcherzyki
Przyczyny tworzenia się pęcherzyków są następujące: kondensacja gazu w cieczy przy
nagłych zmianach temp. i ciś., dysocjacja cząsteczek związana z ich zderzeniami,
naprężenia elektrostatyczne przy elektrodzie, lokalne wrzenie cieczy pod wpływem
mikrowyładowań.
Pęcherzyki znacznie obniżają wytrzymałość elektr. cieczy
Mechanizm mostkowy
Wiąże się z obecnością w cieczy zanieczyszczeń takich jak włókna i cząsteczki materiałów
stałych które w polu elektr. polaryzują się
Mechanizm konwekcyjno-zaburzeniowy
Jest rozpatrywany w odniesieniu do cieczy czystej w której nośniki ładunków pochodzą z
powierzchni elektrody współdziałanie takiego ładunku przestrzennego z dostatecznie
silnym polem wyzwala w cieczy siły powodujące jej zaburzenia
2. Wyładowania niezupełne
2.1. podstawowe rodzaje wyładowań (obrazy wyładowań  przebiegi czasowe)
Rys. 11.6. Przebieg napiÄ™cia na ukÅ‚adzie z rys. 11.4 U  napiÄ™cie na zaciskach ukÅ‚adu izolacyjnego, U´
1  napięcie na
szczelinie gdyby wy-ładowania niezupełne nie wystąpiły, U
1  napięcie na szczelinie w przypadku wystąpienia
wyładowań, U
z  napięcie zapłonu wyładowań, U
g  napięcie gaśnięcia wyładowań
Rys.2 Wyładowania w szczelinie gazowej pod wpływem na pięcia przemiennego: u0  napięcie
doprowadzone do die- lektryka; uc  napięcie na szczelinie gazowej bez uwzgląd- ienia wyładowań w niej; us
 napięcie na szczelinie gazowej z uwzględnieniem wyladowań; I  impulsy prądu wyładowań;
Uz  napięcie zapłonu wyładowań
Obrazy wyładowań
Rys.4 Przykłady kanałów wnz w dielektrykach
syntetycznych
2.2. mechanizm inicjacji wnz
Wyładowania niezupełne powstają w wyniku jonizacji gazu lub cieczy otaczającej
przewodnik. Wyładowanie niezupełne jest procesem, w którym prąd zaczyna płynąć w
neutralnym płynie, zwykle powietrzu z elektrody ulotowej podłączonej do wysokiego
napięcia. Ruch ładunków jest możliwy dzięki jonizacji ośrodka, powodującej wytwarzanie
plazmy wokół elektrody. Powstające jony unoszą ładunek elektryczny do obszaru niższego
potencjału otaczającego elektrodę zbiorczą lub rekombinują tworząc ponownie neutralne
atomy.
2.3.) schemat zastępczy dielektryka ze szczeliną gazową
Rys.1 Szczelina w masie dielektryka (A) i schemat zastępczy takiego układu (B)
2.4.definicja ładunku pozornego i ładunku rzeczywistego ich wzajemna zależność
tzw.
ładunek pozorny wyładowania. Odpowiada on ładunkowi,
który doprowadzony impulsowo do zacisków badanego
obiektu spowodowałby identyczne wskazanie miernika
wyładowań niezupełnych jak to wyładowanie.
Należy zauważyć że w trakcie pomiarów wnz
nie mierzy sie rzeczywistego lokalnego wyładowania,
ale ładunek indukowany tym wyładowaniem
na sasiadujacych elektrodach  zaciskach
układu pomiarowego. W badaniach
przemysłowych przy pomiarach on-line jest to
zmiana napięcia wyrażona w [mV]. Oznacza to,
'e mierzy sie fale wędrująca od płynacego ładunku
do układu pomiarowego [1, 6].
-Wzajemna zależność ładunku pozornego od ładunku rzezcywistego
qc > q > qm
gdzie: qc  ładunek rzeczywisty wyładowania w jego z
ródle;
q  ładunek pozorny wyładowania na elektrodach obiektu;
qm  część ładunku pozornego mierzona w układzie pomiarowym
wyładowań.
2.5. schemat układu pomiarowego wyładowań niezupełnych wnz
3.przepięcia udarowe w transformatorach
3.1. schemat zastępczy uzwojenia samotnego (jednowarstwowego)
3.2 rodzaje rozkładów napięć
rozkład początkowy i psełdokońcowy
Obwiednia drgań jest to miejsce geometrycznych punktów określających
najwyższe napięcia w poszczególnych punktach uzwojenia.
3.3.współczynnik ą  sposoby jego wyznaczania
- w punkcie A wystawiamy styczną i punkt przecięcia z osią x to 1/ą
- w punkcie B e-1 =0,37
3.4. Przebieg rozkładów w zależności od
Konfiguracji uzwojenia
Sposobu doprowadzenia Å‚adunku
3.5. sposoby określania wielkości narażenia izolacji głównej i izolacji wzdłużnej
transformatora
4) ograniczniki przepięć
4.1. rodzaje przepięć Przepięciem (narażenia krótkotrwałe) określamy krótkotrwały wzrost
napięcia przekraczający max. dopuszczalne nap. robocze
przepięcia ZEWN
TRZNE:
 piorunowe (bezpośrednie, pośrednie  indukowane)
 przerzuty napięcia (z jednego systemu do drugiego)
przepięcia WEWN
TRZNE:
 dynamiczne np. związane z elektrownią, gdy zostanie gwałtownie zdjęte obciążenie z
generatorów a generatory były silnie wzbudzone  pojawi się napięcie wyższe od nap.
roboczego
 łączeniowe np. wykonujemy manewry załączania transformatora
 zakłóceniowe np. gdy nastąpiło zwarcie do ziemi przez łuk elektryczny  chwilowe
impulsy)
4.2.rodzaje ograniczników przepięć
- warystorowe
- odgromnik zaworowy (iskiernikowy)
- odgromnik zaworowy beziskiernikowy
- odgromnik MOV
4.3. definicje
-napięcie znamionowe Ur wartość napięcia przemiennego jakie ogranicznik musi wytrzymać
przez 10s po nagrzaniu do temperatury 60 0C i doprowadzeniu do odpowiedniego udaru Uc H"0,8
- poziom ochrony ogranicznika jest określany przez
a- wartość napięcia obniżonego (wartość napięcia na stosie zmiennooporowym) przy
znamionowym prÄ…dzie piorunowym I n
b- wartość napięcia obniżonego przy udarze 250/2500 ms łączeniowym
c- wartość napięcia obniżonego przy stromym udarze prądowym o stromości > 1,2 źs
- charakterystyka napięciowo  prądowej stosu zmiennooporowego z SiC i z tlenków metali
MOV
Rys.22 Porównanie charakterystyk napięciowo-prądowych stosu zmiennooporowego odgromnika
zaworowego z SiC (iskiernikowego zaworowego ogranicznika przepięć), ogranicznika MOV
(beziskiernikowego zaworowego ogranicznika przepięć)oraz rezystora liniowego. Gruba linia pozioma
oznacza najwyższe napięcie robocze sieci.
4.4. przebiegi napięcia na zaciskach ogranicznika w czasie jego zadziałania
4.5.własciwość ochronne ogranicznika MOV
-
- poziom ochrony ogranicznika jest określany przez
a- wartość napięcia obniżonego (wartość napięcia na stosie zmiennooporowym) przy
znamionowym prÄ…dzie piorunowym I n
b- wartość napięcia obniżonego przy udarze 250/2500 ms łączeniowym
c- wartość napięcia obniżonego przy stromym udarze prądowym o stromości > 1,2 źs
4.6. sposób doboru ogranicznika przepięć z tlenków metali do ochrony sieci rozdzielczych
dla Un = 30 kV
sieć kablowa z izolowanym punktem 0 lub kompensacją prądu zwarcia
Ur =30,5 kV
Ur  napięcie znamionowe
sieć kablowa z punktem zerowym uziemionym przez rezystor
Ur =24,6 kV
Ur  napięcie znamionowe
Sieć napowietrzno kablowa (charakteryzuje się dużą zawartością automatyki zwarciowej  przepięcia
dynamiczne trwają dłużej czas > 10s)
Ur =36 kV
Ur  napięcie znamionowe