Ćwiczenie 09


POLITECHNIKA CZSTOCHOWSKA Wyznaczanie charakterystyki
Laboratorium miernictwa udarowej
wysokonapięciowego
1. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się za sposobem wykonywania prób
napięciowych izolacji napięciem udarowym.
2. Wiadomości podstawowe.
Wytrzymałość udarowa powietrza uzależniona jest od czasu rozwoju
wyładowania oraz od tzw. opóznienia przypadkowego. Z tego powodu
wytrzymałość udarowa powietrza jest zwykle większa od wytrzymałości
statycznej.
Losowy charakter zjawiska powoduje trudności w jednoznacznym określeniu
granicy wytrzymałości udarowej, ponieważ wytrzymałość ta zalety od
przypadkowego pojawiania się elektronu inicjującego lawinę.
W celu umożliwienia jednoznacznego porównania wytrzymałości powietrznych
układów izolacyjnych wprowadza się pojęcie tzw. 50% napięcia przeskoku.
Pojęcie to oznacza taką wartość szczytową napięcia udarowego, przy którym
prawdopodobieństwo przeskoku wynosi 50% (np. w serii 10 udarów 5
zakończyło się przeskokiem).
W niektórych układach izolacyjnych np. napowietrznych izolatorach liniowych
potrzebna jest znajomość współczynnika udaru. Współczynnik udaru kud
definiuje się jako stosunek 50% napięcia przeskoku do statycznego napięcia
przeskoku.
Up50% ( )
kud
Up ( )
Jako statyczne napięcie przeskoku przyjmuje się często wartość skuteczną
2
napięcia przemiennego 50 Hz pomnożoną przez .
Up50% ( )
kud
2 Up50Hz ( )
Wartość współczynnika ku zależy głównie od rozkładu pola i drogi przeskoku .
Za1eżnosci czasowo-napięciowe wytrzymałości udarowej badanego układu
izolacyjnego ilustruje charakterystyka udarowa. Jest to zależność wartości
szczytowej udaru od czasu do ucięcia udaru (do przeskoku). Sposób konstrukcji
charakterystyki udarowej przedstawia Rys . 1.
Rys. 1 . Konstrukcja charakterystyki udarowe j .
Dla ochrony izolatorów przed skutkami przeskoków mogących wystąpić na
nich w czasie przepięć, stosuje się iskierniki ochronne. Podczas doboru takiego
iskiernika konieczna jest znajomość charakterystyki udarowej, zarówno
iskiernika jak i chronionego izolatora. Właściwy dobór elementów nazywa się
koordynacją izolacji .
3. Przebieg ćwiczenia.
3.1. Pomiar 50% napięcia przeskoku.
Pomiar 50% napięcia przeskoku wykonuje się na iskierniku ochronnym
izolatora wsporczego.
Do izolatora doprowadza się serie po 10 udarów rozpoczynając od napięcia nie
przekraczającego minimalnego napięcia przeskoku, następnie zwiększając po
każdej serii wartość napięcia 3-5% aż do osiągnięcia serii, w której wystąpi 4-6
przeskoków na 10 udarów. Wartość napięcia tej serii uznaje się za 50% napięcie
przeskoku. Jeżeli warunki atmosferyczne w czasie pomiaru różniły się od
normalnych, należy wnieść odpowiednie poprawki.
3.2. Wyznaczanie charakterystyki udarowej.
Charakterystykę udarową wyznacza się przy obu biegunowościach udaru. Do
iskiernika na izolatorze wsporczym doprowadza się serię udarów (po 5 udarów
w serii) rozpoczynając od 50% napięcia przeskoku, a następnie zwiększając
wartość napięcia o 3-5%.
Dla każdego udaru należy wyznaczyć wartość szczytową udaru oraz czas do
przeskoku. Wartość szczytową i czas do przeskoku wyznacza się bezpośrednio
z ekranu oscyloskopu wysokonapięciowego korzystając z generatora
znaczników czasu i kalibratora napicia. Poszczególne punkty charakterystyki
udarowej wyznacza się obliczając oddzielnie dla każdej serii, średnie
arytmetyczne wartości szczytowych i czasów do przeskoku.
3.3. Wyznaczanie współczynnika udaru ku.
Współczynnik udaru ku wyznacza się z zależności (2) przyjmując jako napięcie
Up50Hz napięcie obliczone ze wzoru.
U = 14 + 3,16 a [kV]
gdzie a - droga przeskoku izolatora [cm].
4. Schemat układu pomiarowego.
5. Opracowanie wyników.
Sprawozdanie powinno zawierać:
- schemat układu pomiarowego
- dane o warunkach atmosferycznych
-- tabele wyników pomiarów i obliczeń - wykres charakterystyki udarowej
- wnioski
6. Literatura obowiązkowa.
Normy: PN-64/E-04050 - Pomiary oscyloskopowe
PN-75/E-04061 - Próby napięciem udarowym


Wyszukiwarka