POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

Skład grupy: Data wykonania:

1.Artur Martyniuk 96-03-26

2.Piotr Osmałek

3.Mietek Banaszczuk

LABORATORIUM TECHNIKI WYSOKICH NAPIĘĆ

Nr ćwiczenia:5

Temat: Badanie wytrzymałości udarowej powietrza , oraz generatora udarowego .

1.Cel ćwiczenia .

Używane oznaczenia:

a - odstęp między elektrodami,

u - wartość napięcia skutecznego przyłożonego do układu,

Uud - wartość napięcia udarowego,

Uudn - wartość udarowego napięcia przeskoku przeliczona na warunki normalne,

Ustn - statyczne napięcie przeskoku, obliczane z zależności:

Ustn = 14 + 3,16*a [kV].

2.Pomiar 50% wytrzymałości udarowej powietrza w układzie kula-kula i ostrze- ostrze .

typ	a	n1	ku	u	Uud	Uudn	Ustn
iskiernika	cm			V	kV	kV	kV
kula-kula	6	272,3	1,08	116	155,0	157,4	146,00
	8		1,21	155	207,1	210,3	174,00
	10		1,18	170	227,1	230,6	195,00
ostrze-ostrze	8	272,3	2,56	74	98,9	100,4	39,28
	10		2,53	85	113,6	115,3	45,60
	12		2,61	100	133,6	135,6	51,92

2.Wyznaczanie 50% wytrzymałości powietrza przy udarach łączeniowych układ ostrze-ostrze .

a	n	ku	u	Uud	Uudn	Ustn
cm			V	kV	kV	kV
6	500	2,61	90	63,5	86,0	32,96
8		2,43	100	70,5	95,5	39,28
10		2,22	106	74,7	101,3	45,60

Wartości elementów generatora

C = 0,123mF

Cc =2480pF

R'm = 5000Ω

R"m = 1500Ω

Rt = 20Ω

Rc = 100Ω

Rr = 4000Ω

h = 0,87

T1 - czas narastania czoła fali

T2 - czas do półszczytu udaru

T1 = 3,25 * Cz * Rt = 3,25 *2480pF* 7 * 20 = 1,13ms

T2 = 0,7 * Cw * Rr = 0,7 * 123nF * 0,25 * 4000 = 86,1ms

U

100%

90%

50%

30%

0 T_{1 τ [μs]}

T₂

Przebieg napięcia udaru łączeniowego .

4.Wnioski:

Na podstawie dokonanych pomiarów i obliczeń wyznaczyliśmy charakterystyki badanych iskierników ( kulowego i ostrzowego ) .

Na podstawie wykresów możemy ocenić wytrzymałość badanych iskierników .

Wytrzymałość iskiernika kulowego jest większa niż iskiernika ostrzowego .

Wytrzymałość statyczna zależy od drogi przeskoku i od rozkładu pola elektrycznego .

Duże naprężenia ,w iskierniku ostrzowym , występują tylko na nieznacznym odcinku drogi w pobliżu elektrod i dlatego napięcie przeskoku dla układu ostrzowego jest niższe .

Obliczenia napięcia statycznego przeskoku są obarczone dużym błędem, gdyż zależność Ustn = 14 + 3,16*a można stosować tylko przy a > 8cm, a dużą dokładność uzyskuje się dopiero przy a > 30cm .

Wyznaczone czasy charakteryzujące udar łączeniowy wynoszą T1 = 1,13ms i T2 = 86,1ms .

Sposoby zdejmowania charakterystyki napięciowo - czasowej dla napięć udarowych .

Charakterystyka udarowa danego obiektu jest to zależność wartości szczytowej udaru od czasu do ucięcia udaru. Wyznaczyć ją można przez pomiar 50% napięcia przeskoku przy doprowadzeniu do badanego układu izolacyjnego udarów o jednakowej amplitudzie a różnych czasach T1. Metoda ta jest stosowana dość rzadko, gdyż wymaga generatora udarowego posiadającego możliwość zmiany T1 i T2 w szerokich granicach .

Innym sposobem wyznaczania charakterystyki udarowej jest doprowadzenie do badanego obiektu udarów o jednakowych parametrach czasowych lecz o zmiennej amplitudzie .

Mierząc za pomocą oscylografu i dzielnika napięcia amplitudy udarów ,napięcia przeskoku , określa się charakterystykę udarową .Jeżeli udar zostanie ucięty na czole ,wówczas czas do przeskoku i napięcie przeskoku dają punkt charakterystyki Up = f(t) .Przy ucięciu udaru w czasie trwania grzbietu za napięcie przeskoku przyjmuje się wartość amplitudy danego udaru .