Ćwiczenie 7 – Badanie wytrzymałości powietrza przy napięciu piorunowym

Zał

ącznik – protokół badań

Przy przeprowadzaniu pomiarów należy bezwzględnie przestrzegać zaleceń BHPPodczas przebywania

w polu probierczym biegun wysokiego napięcia musi być uziemiony przy pomocy drążka uziemiającego.

1. Pomiar udarowego napi

ęcia przeskoku w układach ostrze-ostrze, płyta-płyta i ostrze-płyta

a)

Po załączeniu zasilania, za pomocą pokrętła transformatora regulacyjnego podnosimy stopniowo na-
pięcie zasilające generator (z prędkością ok. 1 kV/s) aż do momentu jego zadziałania,

b)

regulujemy odległość między kulami iskierników generatora w taki sposób, aby uzyskać 50% napię-
cie przeskoku na układzie badanym (na serię udarów połowa wywołuje przeskok),

Pomiaru napięcia udarowego dokonujemy iskiernikiem kulowym. W tym celu, po odłączeniu badane-

go układu, do wyjścia generatora udarowego przyłączamy iskiernik pomiarowy. Po uruchomieniu gene-
ratora ustawiamy między kulami iskiernika pomiarowego taką odległość, aby wystąpiło na nim 50% na-
pięcie przeskoku. W czasie pomiaru odstępy między elektrodami iskierników włączających generatora
muszą pozostać bez zmian. Pomiary wykonujemy dla biegunowości dodatniej udaru.

Wyniki pomiarów i oblicze

ń

t = ...........

°

C, T = t + 273 = ......... K, p = ............... mmHg = ................ hPa (1 hPa

≈

0,75 mmHg)

wilgotność względna

ϕ

= .......... % , wilgotność bezwzględna h = h

n

ϕ

/100 = ........... g/m

3

względna gęstość powietrza

δ

= 0,289 p[hPa]/T[K] = ............... , (T = t + 273

°

C), k = f(h/

δ

) = .......

Układ płyta-płyta, odstęp d = 3 cm

Pomierzona odległość między kulami iskiernika

pomiarowego i odczytane z wykresu napięcie:

a = ................. cm, U

pni

= ................ kV,

Wartość szczytowa napięcia przeskoku na iskierniku

kulowym w warunkach pomiaru wynosi

U

pi

= k

⋅δ⋅

U

pni

= ........... kV,

gdzie k = f(h/

δ

) odczytane z wykresu

Wartość szczytowa 50% napięcia przeskoku dla

układu płyta-płyta po przeliczeniu na warunki nor-
malne wynosi:

δ

pi

pn

U

U

=

= ............... kV,

Układ ostrze-ostrze, odstęp d = 6 cm

Pomierzona odległość między kulami iskiernika

pomiarowego i odczytane z wykresu napięcie:

a = ................. cm, U

pni

= ................ kV,

Wartość szczytowa napięcia przeskoku na iskierniku

kulowym w warunkach pomiaru wynosi

U

pi

= k

⋅δ⋅

U

pni

= ........... kV,

gdzie k = f(h/

δ

) odczytane z wykresu

Wartość szczytowa 50% napięcia przeskoku dla

układu ostrze-ostrze po przeliczeniu na warunki nor-
malne wynosi:

K

t

= .............. ,

t

pi

pn

K

U

U

=

= ............... kV

Ostrze-płyta, odstęp d = 6 cm

Pomierzona odległość między kulami iskiernika

pomiarowego i odczytane z wykresu napięcie:

a = ................. cm, U

pni

= ................ kV,

Wartość szczytowa napięcia przeskoku na iskierniku

kulowym w warunkach pomiaru wynosi

U

pi

= k

⋅δ⋅

U

pni

= ........... kV,

gdzie k = f(h/

δ

) odczytane z wykresu

Wartość szczytowa 50% napięcia przeskoku dla

układu ostrze-płyta po przeliczeniu na warunki normal-
ne wynosi:

K

t

= .............. ,

t

pi

pn

K

U

U

=

= ............... kV,

K

t

- współczynnik zależny od gęstości względnej

powietrza, wilgotności oraz badanego ukła-
du elektrod.

Współczynnik ten można wyznaczyć zgodnie ze
wskazówkami zawartymi w ćwiczeniu 2 i 8 oraz
w normie PN-EN 60060-1 lub skorzystać z pro-
gramu komputerowego.

2. Pomiar napi

ęcia przeskoku w badanych układach przy napięciu przemiennym (wytrzymałość

statyczna) i wyznaczenie współczynników udaru

Dokonujemy pomiaru napięcia przeskoku badanych układów dla tych samych odległości.

Tab. 1. Wyniki pomiarów i obliczeń wytrzymałości statycznej badanych układów

Warunki atmosferyczne jak wyżej,

ϑ

= ........

Układ

Odstęp d

U

v

U

vśr

U

pśr

=

ϑ

⋅

U

vśr

Wspólczynnik

δ

lub K

t

U

pn 50Hz

= U

pśr

/

δ

(lub U

pśr

/K

t

)

-

cm

kV

kV

kV

kV

Płaski

3

δ

=

Ostrze-ostrze

6

K

t

=

Ostrze-płyta

6

K

t

=

Współczynnik udaru obliczamy ze wzoru

Hz

50

pn

pn

u

U

2

U

k

⋅

=

,

gdzie: U

p50Hz

- statyczne napięcie przeskoku (50Hz) przeliczone na warunki normalne.

Tabela 2. Zestawienie współczynników udaru badanych układów

Układ płyta-płyta

Układ ostrze-ostrze

Układ ostrze-płyta

Odstęp d

U

pn

U

pn50Hz

k

u

Odstęp d

U

pn

U

pn50Hz

k

u

Odstęp d

U

pn

U

pn50Hz

k

u

cm

kV

kV

–

cm

kV

kV

–

cm

kV

kV

–

3

6

6

3. Wnioski

Wnioski powinny zawierać własne spostrzeżenia i uwagi dotyczące przebiegu ćwiczenia i otrzyma-

nych wyników badań. Ponadto należy omówić wpływ jednostajności rozkładu pola elektrycznego na
wartość współczynnika udaru,

Sprawozdanie powinno zawierać:

1.

Cel ćwiczenia

2.

Wyniki pomiarów i obliczeń (tabele)

3.

Obliczenia współczynnika K

t

dla badanych układów

4.

Opracowanie wyników pomiarów

5.

Wnioski

6.

Załącznik – protokół badań (ten dokument)

podpisany przez prowadzącego zajęcia.

Zespół

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Data ...........................

Podpis prowadzącego .......................