Politechnika Lubelska w Lublinie
Laboratorium materiałoznawstwa		Ćwiczenie M-1
Czech Paweł Czerwiński Rafał Denka Krystian	Semestr IV	Grupa ED. 4.5	Rok akadem. 2009/2010
Temat: Wytrzymałość dielektryczna izolacji gazowej		Data wykonania: 18.03.2010r	Ocena:

Cel ćwiczenia

Wyznaczanie wytrzymałości dielektrycznej powietrza a zależności od odległości i kształtu elektrod przy napięciu przemiennym.

Wiadomości teoretyczne

Układ pomiarowy używany w naszym ćwiczeniu znajduje się na rysunku poniżej:

Wartość maksymalną napięcia U_m obliczamy z zależności:

gdzie: U_V - napięcie przeskoku wskazywane przez woltomierz V,

- przekładnia napięciowa transformatora probierczego TP.

Wykonanie ćwiczenia

Wyznaczamy napięcie świetlenia U_om i napięcie przeskoku U_pm w zależności od odległości elektrod. Dla elektrod ostrze - ostrze początkowa odległością jest równa 20 mm, następnie zwiększamy tę odległość co 20mm. Dla iskiernika kulowego (o średnicy elektrod 625mm) zaczynamy od odległości 5mm, zwiększając ja co 5mm. Dla każdej z odległości przeprowadzamy co najmniej trzy pomiary napięcia U_o oraz U_p.

Wyniki pomiarów

Pomiary zostały przeprowadzone w następujących warunkach atmosferycznych:

• Temperatura otoczenia t = 22,3 ⁰C,

• Ciśnienie atmosferyczne p = 10034hPa,

• Wilgotność powietrza  = 17 %.

Przekładnia napięciowa transformatora jest równa:
.

Wykonane pomiary i obliczenia zostały umieszczone w poniższych tabelach

Elektrody ostrze - ostrze
L.p.	Odstęp między elektrodami a [cm]	uo [v]	up [V]	U0m [kVm]	Uon [kVm]	Upm [kVm]	Upn [kVm]	U'pn [kVm]
1		43	48	16,33	47,3	16,6	52,8	20,32
2	2	42	48			46,2	16,22		52,8
3		42	48			46,2	16,22		52,8
Wartość średnia		42,3	48			46,53	18,54		52,8
4		56	100		23,16	61,6	38,6		110	26,64
5	4	60	96			66	37,04		105,6
6		64	100			70,4	38,6		110
Wartość średnia		60	98,7			66	38,11		108,57
7		72	112		27,41	79,2	43,24		123,2	32,96
8	6	71	116			78,1	44,79		127,6
9		72	112			79,2	43,24		123,2
Wartość średnia		71,7	113,3			78,87	43,74		124,63
10		88	132		35,52	96,8	50,96		145,2	39,28
11	8	92	132			101,2	50,96		145,2
12		96	132			105,6	50,96		145,2
Wartość średnia		92	132			101,2	50,96		145,2
13		102	152		39,38	112,2	58,68		167,2	45,6
14	10	100	152			110	58,68		167,2
15		104	152			114,4	58,68		167,2
Wartość średnia		102	152			112,2	58,68		167,2
16		120	172		45,29	132	66,4		179,2	51,92
17	12	116	180			127,6	69,49		198
18		116	172			127,6	66,4		179,2
Wartość średnia		117,3	174,7			129,03	67,45		192,17
19		126	196		48,14	138,6	75,67		215,6	58,24
20	14	120	192			132	74,13		211,2
21		128	196			140,8	75,67		215,6
Wartość średnia		124,7	194,7			137,17	75,17		214,17

Obliczeń dokonujemy na podstawie wzoru:

Przykładowe obliczenia napięcia świetlenia i przeskoku:

• dla elektrod ostrze - ostrze (odległość 2 cm):

oraz
,

• dla iskiernika kulowego (odległość 3 cm):

.

Elektrody kuliste
L.p.	Odstęp między elektrodami d [mm]	up [V]	Upm [kVm]	Upn [kVm]	U'pn [kVm]
1		200	77,22	220	24,08
2	3	204	78,76	224,4
3		208	80,3	228,8
Wartość średnia		204	78,76	224,4
4		188	72,58	206,8		22,4
5	2,5	184	71,04	202,4
6		184	71,04	202,4
Wartość średnia		185,3	71,54	203,83
7		152	58,68	167,2		20,72
8	2	142	54,82	156,2
9		148	57,14	162,8
Wartość średnia		147,3	56,75	162,03
10		120	46,33	132		19,04
11	1,5	124	47,87	136,4
12		124	47,87	136,4
Wartość średnia		122,7	47,37	134,97
13		84	32,43	92,4		17,36
14	1	80	30,89	88
15		80	30,89	88
Wartość średnia		81,3	31,39	89,43
16		44	16,99	48,4		15,68
17	0,5	44	16,99	48,4
18		44	16,99	48,4
Wartość średnia		44	16,99	48,4

Charakterystyka zależności napięcia od odległości dla przeskoku

Wnioski:

Wytrzymałość dielektryczna powietrza jest odwrotnie proporcjonalna do przyłożonego do elektrod napięcia, a wprost proporcjonalna do odległości pomiędzy nimi.

1

---