Laboratorium Fizyki i Inżynierii Materiałów

Sprawozdanie z ćwiczenia 12 FIM

Badanie wytrzymałości elektrycznej materiałów izolacyjnych stałych.

Dane osób biorących udział w ćwiczeniu.

Nazwisko i imię	Nr albumu
Ciastek Artur	171323
Belica Karol	171317
Odrzywolski Michał	171389

Wyznaczanie wytrzymałości elektrycznej materiałów izolacyjnych stałych.

Układ pomiarowy.

Oznaczenia:

1. Elektroda górna

2. Badana próbka

3. Elektroda dolna

4. Obudowa

5. Źródło napięcia stałego 10kV

6. Woltomierz cyfrowy

Badanie:

Celem badań jest wyznaczenie wytrzymałości elektrycznej doraźnej następujących materiałów:

1. Papieru kondensatorowego suchego,

2. Folii izolacyjnej styrofleksowej,

3. Papieru zwykłego

Wielkościami mierzonymi są:

1. Grubość próbki g (mm)

2. Napięcie przebicia Up (kV)

Badania wykonać na próbkach pojedynczych i wielowarstwowych.

Wyniki.

Ep=$\frac{\text{Up}}{g}$=$\frac{0,7}{0,0125}$=56 [kV/mm]

Ep- Wytrzymałośc elektryczna [kV/mm]

g- Grubość próbki [mm]

Up- Napięcie przebicia [kV]

L.p	Materiał	Ilość warstw	Grubość próbki	Napięcie przebicia Up	Wytrzymałość elektryczna Ep
		-	mm	[kV]	[kV/mm]
1.	Papier kondensatorowy suchy	1	0,0125	0,7	56
		2	0,025	3,0	120
		3	0,0375	9,7	259
2.	Folia izolacyjna styrofleksowa	1	0,008	6,0	750
		2	0,016	-	-
		3	0,024	-	-
3.	Papier zwykły	1	0,07	0,8	11
		2	0,14	2,2	16
		3	0,21	2,7	13

Lp	Elektrody	Grubość próbki[g]	Napięcie przebicia [Up]	Wytrzymałość elektryczna [Ep]
-	-	[mm]	[kV]	[kV/mm]
1.	Ostrzowe	1	5,9	5,9
		2,5	-	-
2.	Płaskie	1	7,5	7,5
		2,5	-
3.	Kuliste	1	3,8	3,8
		2,5	-	-

Sprawdzanie wytrzymałości elektrycznej izolacji drutów nawojowych.

Wyniki pomiarów.

Lp	Średnica drutu	Up	Upn producenta
-	mm	kV	kV
1.	0,09	6,2	5
2.	0,22	-	5
3.	0,45	2,8	5

Wnioski

Pierwszy z badanych materiałów był papier kondensatorowy, jego wytrzymałość elektryczna rośnie wraz z ilością warstw(grubością próbki), ponieważ jest to materiał pochodzenia organicznego naturalnego i jego wytrzymałość elektryczna rośnie wraz z ciężarem objętościowym, większą czystością oraz lepszym rozłożeniem włókien.

Drugim materiałem była folia izolacyjna styrofleksowa, która jest dobrym dielektrykiem. Napięcie przebicia osiągnęła tylko przy jednej warstwie, po dołożeniu kolejnych warstw nie odnotowaliśmy napięć przebicia, ze względu na zbyt mały zakres zasilacza .

Trzecim materiałem był zwykły papier. Papier ze względu na obecność chloru w czynnikach bielących zatracił swoje własności dielektryczne. Wytrzymałość elektryczna, którą uzyskaliśmy z obliczeń jest porównywalna z danymi literaturowymi.

W badaniu wytrzymałości elektrycznej w powietrzu użyliśmy trzech rodzajów elektrod: ostrzowej, kulistej i płaskiej. Dla wszystkich pozytywny wynik uzyskaliśmy dla odległości 1mm. Największą wartość wytrzymałości elektrycznej powietrza uzyskaliśmy na elektrodach płaskich.