POLITECHNIKA LUBELSKA

Wydział Elektryczny

Laboratorium TWN

Ćwiczenie nr 3:

TEMAT: Badanie wytrzymałości powietrza przy napięciu stałym.

Wykonali: Data wykonania:

Bartłomiej Stańczyk 97.05.06

Michał Dziamba

I. Cel ćwiczenia:

-badanie wytrzymałości dielektrycznej powietrza przy napięciu stałym, przy różnych układach elektrod,

-określenie wpływu ładunku przestrzennego na rozwój wyładowania w polu jednostajnym i niejednostajnym.

II. Wykonanie ćwiczenia.

1.Układ pomiarowy:

2.Pomiar napięcia świetlenia U_o i napięcia przeskoku U_p

Wyniki pomiarów:

a) układ ostrze-ostrze:

	d	U01	U02	U03	U0śr	U01	U01 n	Up1	Up2	Up3	Upśr	Up1	Up1 n
lp.	cm	V	V	V	V	kV	kV	V	V	V	V	kV	kV
1	2							42	41	41	41.33	15.89	16.83
2	4	54	58	59	38.67	14.87	15.75	97	96	100	97.67	37.55	39.78
3	6	60	60	58	42	16.15	17.11	122	114	110	115.3	44.35	46.97
4	8	68	69	70	48.33	18.58	19.68	129	127	128	128	49.22	52.13
5	10	75	80	78	55	21.15	22.4	148	147	148	147.7	56.78	60.14
6	12	80	72	76	54.67	21.02	22.26	163	164	160	162.3	62.42	66.11
7	14	80	82	82	58.67	22.56	23.89	176	184	184	181.3	69.72	73.85
8	16	88	86	86	63.33	24.35	25.79	206	206	206	206	79.21	83.9

b)Układ + ostrze- płyta:

	d	U01	U02	U03	U0śr	U01	U01n	Up1	Up2	Up3	Upśr	Up1	Up1 n
lp.	cm	V	V	V	V	kV	kV	V	V	V	V	kV	kV
1	2	38	34	36	24.67	9.485	10.05	64	64	64	64	24.61	26.07
2	3	48	46	48	32.33	12.43	13.17	78	80	80	79.33	30.5	32.31
3	4	46	47	48	32.33	12.43	13.17	90	90	92	90.67	34.86	36.93
4	5	45	48	49	32.67	12.56	13.3	102	102	102	102	39.22	41.54
5	6	50	49	50	35	13.46	14.25	112	112	112	112	43.06	45.61
6	7	50	50	49	35.67	13.71	14.53	122	122	122	122	46.91	49.69
7	8	55	56	55	39.67	15.25	16.15	132	132	134	132.7	51.01	54.03
8	9	55	55	55	39.67	15.25	16.15	142	142	144	142.7	54.86	58.1

c)Układ - ostrze- płyta:

	d	U01	U02	U03	U0śr	U01	U01 n	Up1	Up2	Up3	Upśr	Up1	Up1 n
lp.	cm	V	V	V	V	kV	kV	V	V	V	V	kV	kV
1	2	30	30	30	20.67	7.946	8.417	96	96	96	96	36.91	39.1
2	3	35	34	36	24	9.228	9.774	132	131	132	131.7	50.63	53.62
3	4	36	36	36	25.33	9.741	10.32	164	162	164	163.3	62.8	66.52
4	5	36	36	36	25.67	9.869	10.45	200	198	200	199.3	76.65	81.18

3.Warunki atmosferyczne:

t=32 ^oC, b=764 mmHg, f=27 %,

w_n=33,8 g/m³, k_w=1,02

d- odległość miedzy elektrodami,

U-wartości napięć mierzone po stronie niskonapięciowej TP,

U _śr-średnie wartości napięcia u,

U-napięcia określone z zależności

U=2^0,5* u _śr* n =1,41*38,72*272,7=14,93 kV(n=272,7 V/V),

Un-wartość max napięcia przeliczona na warunki normalne,

U_n=U*k_w/δ =14,93*1,02/0,963=15,76 kV δ=b/760*(293/(273+t)) =0,963

k_w=f(w)=1,02

w=f*w_n=0,27*33,8 g/m³ =9,126 g/m³ U_pm =2^0,5(15+3,16*a) kV =2^0,5(15+3,16*8) =56,96 kV

w_n-wilgotność bezwzględna powietrza w stanie nasycenia odczytana z tablic dla danej temperatury (33,8 g/m³)

f-wilgotność powietrza odczytana z higrometru (27 %).

III. Wykresy.

IV. Uwagi i wnioski:

Wyniki pomiarów są bardzo zbliżone do spodziewanych. Nieznaczne rozbieżności wynikają najprawdopodobniej z niedokładnego uchwycenia momentów świetlenia, trudności dokładnego odczytu wskazań woltomierza w momencie przeskoku oraz ograniczonej dokładności miernika (klasa miernika). Na podstawie wykresów można stwierdzić, że układ ostrze-ostrze jest mniej wytrzymały niż układ ostrze-płyta. Wynika to z większych naprzężeń pola w układzie ostrze - ostrze. Ponadto możemy zauważyć, iż napięcie świetlenia dla układu - ostrze-płyta jest niższe niż dla układu + ostrze-płyta. Napięcie przeskoku jest natomiast wyższe( rys. 4). Co było do przewidzenia ze wzrostem odległości elektrod wytrzymałość również rośnie. Wpływ na warunki pomiaru miała również nieidentyczna szybkość zwiększania napięcia za pomocą transformatora regulacyjnego podczas kolejnych serii pomiarów.