TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ - LABOLATORIUM
AGH Wydział :EAIiE Rok : 3EA	GRUPA : 2 ZESPÓŁ : C
TEMAT ĆWICZENIA(nr.2) : Pomiar wysokich napięć	1.Juda Michał 6.Gandzel Jarosław 2.Grzegorz Grzesiak 7.Gibek Dawid 3.Fryc Michał 8.Jędrzejewski Krzysztof 4.Kłeczek Sylwia 9. Bankowicz Wojciech 5.Jarosz Paweł 10. Duraczyński Łukasz
Data wykonania ćwiczenia: 15.10.2002

1 . Pomiar wysokiego napięcia iskiernikiem kulowym.

Pomiar wysokiego napięcia metodą iskiernika kulowego polega na wykorzystaniu właściwości dielektryków gazowych w polu jednostajnym ,a mianowicie na stałej w danych warunkach wytrzymałości dielektrycznej .Wynika to z występowania w jednostajnym polu tylko wyładowań zupełnych.

Warunek jednostajności rozkładu pola elektrycznego w układzie elektrod kulowych może być w znacznym stopniu spełniony przy zastosowaniu iskierników kulowych o odpowiednio dużej średnicy dla danej odległości elektrod.

Iskierniki kulowe służą do pomiaru :

- wartości szczytowej napięcia dowolnie zmiennego

- napięcia stałego

- wartości szczytowej napięcia udarowego

Do wyznaczenia napięcia przeskoku podczas pomiaru iskiernikiem kulowym korzysta się z tabel zawartych w

PN-64/E-04050.Jeżeli w warunkach pomiaru wartość ciśnienia i temperatury są różne od normalnych ,wyznaczenie rzeczywistego napięcia przeskoku polega na uwzględnieniu współczynnika „k” zależnego od gęstości względnej powietrza(Up=k*Upn).

Pomiary zostały wykonane w temperaturze 21°C przy ciśnieniu powietrza 990hPa, czyli obliczony współczynnik k=0,974.

Wartość napięcia przeskoku otrzymaliśmy dzięki pomiarowi napięcia po stronie pierwotnej transformatora woltomierzem elektromagnetycznym i przemnożeniu go przez przekładnię.

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa:

a	Cm	1	1,5	2	2,5	3	4	5	6	7
Up zmierzone	kV	22,2	32,5	41,5	50	60,5	76	98	116	134
Up rzeczywiste	kV	21,5	31,5	40,4	48,7	58,9	74	95,4	113	130,5

2 . Metoda prostownikowa z kondensatorem szeregowym.

Metoda prostownikowa nadaje się do ciągłego pomiaru napięcia przemiennego(wartości szczytowej) lub innego odkształconego, lecz posiadającego tylko jedno ekstremum w każdej połowie okresu. Nie jest możliwy pomiar napięcia stałego.

Układ pomiarowy zawiera wysokonapięciowy kondensator bezstratny C, dwa prostowniki P1 i P2 oraz amperomierz magnetoelektryczny.

Amperomierz mierzy wartość średnią prądu pojemnościowego Ic w czasie półokresu

Zatem wartość szczytowa napięcia wynosi

Zależności te są prawdziwe tylko dla układu idealnego. Układ rzeczywisty obejmuje również rezystancję oraz pojemność przewodu łączącego pojemność C z częścią niskonapięciową układu ,wprowadza to dodatkowy błąd. Całkowity błąd metody uwzględnia również błędy :określenia częstotliwości f; określenia pojemności, odczytu prądu.

Schemat pomiarowy:

Tabela pomiarowa:

U zmierzone	kV	10	20	30	40	50	60
I	μA	50	102	160	210	260	320
U obiczone	kV	10	20,4	32	42	52	64

Do obliczeń przyjęto pojemność kondensatora 50pF.

3 . Woltomierz elektrostatyczny.

Woltomierz elektrostatyczny jest przyrządem ,w którym jedna z elektrod zmienia swoje położenie pod wpływem działania pola elektrostatycznego .Zasadę działania ilustruje poniższy rysunek:

Zmiana energii kondensatora płaskiego przy zmianie odległości elektrod o da wynosi:

Gdzie :

s - powierzchnia elektrody

a - odległość między elektrodami

reszta to typowe oznaczenia....

Praca jaką wykona siła elektrostatycznego oddziaływania F wynosi:

Stąd

W gazach o ciśnieniu atmosferycznym na 1cm2 powierzchni elektrody działa siła bardzo mała. Wielkość siły F można powiększyć przez:

• zastosowanie elektrod o większej powierzchni

• zastosowanie sprężonych gazów o ciśnieniu ok. 15 at, posiadających większą wytrzymałość elektryczną

Tabela pomiarowa:

zakres	U	kV	5	10	15	20	25	30	40	50	60	70
25	U	kV	5	10,2	15	20	25
50	U	kV		10		20,5		30	39,5	50
75	U	kV				20		31	41	51	61	71

5.Dzielniki napięcia.

---