Sprawozdanie Techniczne

Zakład Elektroenergetyki

Laboratorium Inżynieria Materiałowa

Badanie rezystywności materiałów przewodzących

i izolacyjnych

Skład grupy:

Marcin Grajek

Przemysław Guzowski

Paweł Wejnerowski

Cel ćwiczenia: wyznaczenie rezystywności skrośnej materiałów przewodzących i izolacyjnych w postaci elastycznej.

Układ pomiarowy

LP	Opis próbki	T	0	d	Is	U	R	ps
-	-	^oC	-	cm	mA	V	Ω	Ωcm
1	Polietylen przewodzący	18	211	1.9	6.4	11.3	1765.62	17377
2	Polietylen przewodzący	18	211	1.9	4.4	6.9	1568.18	15434
3	Polietylen przewodzący	18	211	1.9	8.3	10.5	1265.06	12450
4	guma	18	121	3.1	0.0001	39.8	398*10^5	24008*10^3
5	guma	18	121	3.1	0.0002	35.1	1755*10^4	10586*10^4
6	guma	18	121	3.1	0.0012	30	25*10^5	15080*10^3
7	Polwinit przewodzący	18	122	1.6	9.4	16	1702.12	19893
8	Polwinit przewodzący	18	122	1.6	6.8	11.2	1647.05	19250
9	Polwinit przewodzący	18	122	1.6	0.3	11.7	45333.33	529833
10	polietylen	18	221	1.8	4.2	13.6	3238.1	33640
11	polietylen	18	221	1.8	8.8	7.7	875	9090.2
12	polietylen	18	221	1.8	0.42	10.8	25714	267142
13	Papier tereszpan	18	-	0.65	6.4 * 10^−5	39.5	61718*10^4	1.77*10^10
14	Papier tereszpan	18	-	0.65	6.1 * 10^−5	39.8	65245*10^3	1.87*10^10
15	Papier tereszpan	18	-	0.65	6 * 10^−5	30	5*10^8	1.43*10^10
16	guma	24	121	3.1	0.12	39.4	32833,33	1980*10^3
17	guma	24	121	3.1	0.1	29.8	298*10^3	96129
18	guma	24	121	3.1	0.8	38.5	48125	290302
19	guma	40	121	3.1	0.8	36	45000	271451
20	guma	44	121	3.1	0.1	41.8	52250	315185
21	guma	45	121	3.1	1	30.7	30700	185190
22	guma	60	121	3.1	1	28.4	28400	171316
23	guma	64	121	3.1	0.12	39.8	331666	2*10^6
24	guma	60	121	3.1	0.22	37.7	171363	1033*10^3

Dla poszczególnych rodzajów materiałów izolacyjnych wykonano przykładowe obliczenia :

• polietylen przewodzący

$$R = \frac{11.3\ \lbrack V\rbrack}{0.0064\ \lbrack A\rbrack} = 1765.62\ $$

$$ps = 18.7*\frac{11.3\ \lbrack V\rbrack}{0,0064\left\lbrack A \right\rbrack*1.9\lbrack cm\rbrack} = 17377$$

• guma

$$R = \frac{39.8\lbrack V\rbrack}{0,1*10^{- 5}} = 398*10^{5}$$

• Polwinit przewodzący

$$R = \frac{16\lbrack V\rbrack}{0.0094} = 1702.12$$

$$ps = 18.7*\frac{16\lbrack V\rbrack}{0,0094\left\lbrack A \right\rbrack*3.1\lbrack cm\rbrack} = 19893$$

• polietylen

$$R = \frac{13.6\lbrack V\rbrack}{0.0042} = 3238.1$$

$$ps = 18.13.6\frac{16\lbrack V\rbrack}{0,0042\left\lbrack A \right\rbrack*1.8\lbrack cm\rbrack} = 33640$$

• Papier tereszpan

$$R = \frac{39.5\lbrack V\rbrack}{6.1*10^{- 8}} = 61718*10^{4}$$

$$ps = 18.13.6\frac{39.5\lbrack V\rbrack}{6.1*10^{- 8}\left\lbrack A \right\rbrack*0.65\lbrack cm\rbrack} = 1.7*10^{10}$$

Obliczenia wykonano dla gumy (oznaczenie 121) w podwyższonych temperaturach

- dla 24^oC

$$R = \frac{39.4\lbrack V\rbrack}{0.00012} = 32833$$

$$ps = 18.7\frac{39.4\lbrack V\rbrack}{0.00012\left\lbrack A \right\rbrack*3.1\lbrack cm\rbrack} = 1980*10^{3}$$

- dla 40^oC

$$R = \frac{36\lbrack V\rbrack}{0.0008} = 45000$$

$$ps = 18.7\frac{36\lbrack V\rbrack}{0.0008\left\lbrack A \right\rbrack*3.1\lbrack cm\rbrack} = 271451.61$$

-dla 60^oC

$$R = \frac{28.4\lbrack V\rbrack}{0.001} = 28400$$

$$ps = 18.7\frac{28.4\lbrack V\rbrack}{0.001\left\lbrack A \right\rbrack*3.1\lbrack cm\rbrack} = 171316.12$$

Wnioski:

W zadaniu należało wyznaczyć rezystywność skrośną badanych próbek materiałów izolacyjnych poprzez zmierzenie napięcia przyłożonego do elektrod oraz prądu skrośnego za pomocą nanoamperomierza. Za pomocą uzyskanych wyników pomiarów obliczono rezystancję skrośną materiałów: dla temperatury 18^oC polietylenu przewodzącego, gumy, polwinitu przewodzącego, polietylenu, papieru tereszpan oraz dla podwyższonych temperatur 24^oC, 45^oC oraz 60^oC badano gumę. Każda próbka materiału była badana w trzech miejscach poprzez przesuwanie elektrod. Zaobserwowano, że dla różnych miejsc, każdej badanej próbki wartość prądu skrośnego i napięcia jest inna. Również zaobserwowano zależność wartości prądu skrośnego do rezystancji układu i rezystywności skrośnej. Im mniejszy prąd skrośny tym większa rezystancja i rezystywność skrośna co wynika ze wzorów podanych w przykładowych obliczeniach. Największą rezystywność skrośna zaobserwowano w papierze tereszpanie, a najmniejszą polietylenu przewodzącego. Badana próbka gumy została podana podwyższeniom temperatury oraz rozmieszczenie elektrod było badane w trzech miejscach. Dla temp. 18^oC rezystancja układu oraz rezystywność skrośna jest największa niż przy wyższych temperaturach. Należy również uwzględnić nie identyczne położenie elektrod co mogło mieć wpływ na wyniki końcowe. Wnioskujemy, że wraz ze wzrostem temperatury rezystywność skrośna maleje. Dla pozostałych badanych materiałów czyli polietylenu i powinitu przewodzącego oraz polietylenu w temp. 18^oC rezystywność znacznie zależy od rozmieszczenia elektrod oraz od właściwości struktury materiału.