POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI |
|---|
LABORATORIUM TECHNIK WYSOKICH NAPIĘĆ TEMAT: Wpływ ładunku elektrycznego na wytrzymałość powietrza przy napięciu stałym |
rok akademicki: 2012/2013 rodz. studiów: stacjonarne |
wydział: Elektryczny kierunek: Elektrotechnika |
| semestr: 4 |
| UWAGI: |
1.Wstęp teoretyczny:
Rozwój teorii wyładowania szedł równolegle z badaniami, mającymi na celu ustalenie w sposób doświadczalny zależności napięcia przeskoku od kształtu elektrod i ich odstępu. Napięcie przeskoku przy danym odstępie elektrod zależy od rozkładu pola elektrycznego (pole jednostajne, niejednostajne, symetryczne, niesymetryczne), czasu przyłożenia napięcia, biegunowości elektrody o większej krzywiźnie, warunków atmosferycznych, ciśnienia i innych wielkości. Ocena wartości napięcia przeskoku w polu silnie niejednostajnym przy większych odstępach w praktyce ma duże znaczenie, gdyż wytrzymałość powietrza przy większych odstępach między elektrodami jest ważna w zagadnieniach izolacyjnych. Na przykład stosownie do wartości napięcia przeskoku dobiera się odstępy między przewodami różnych faz lub między przewodami roboczymi i przewodami odgromowymi oraz słupami itp.
2. Przebieg ćwiczenia
Tabela wyników dla układu ostrze - płyta dla napięcia przemiennego
| a | Up1 | Up2 | Up3 | Upśr |
|---|---|---|---|---|
| [cm] | [kV] | k[V] | [kV] | [kV] |
| 1 | 11 | 10,5 | 11 | 10,83 |
| 2 | 18 | 18 | 18,5 | 18,17 |
| 3 | 23,5 | 23 | 23 | 23,17 |
| 4 | 27,5 | 28 | 27,5 | 27,67 |
| 5 | 31 | 30 | 30 | 30,33 |
| 6 | 35 | 36 | 36 | 35,67 |
| 7 | 43 | 44 | 43 | 43,33 |
| 8 | 51 | 51 | 52 | 51,33 |
| 9 | 59 | 60 | 60 | 59,67 |
| 10 | 70 | 70 | 71 | 70,33 |
Tabela wyników dla dodatniego ostrza
| a | Up1 | Up2 | Up3 | Upśr |
|---|---|---|---|---|
| [cm] | [kV] | k[V] | [kV] | [kV] |
| 1 | 14 | 13 | 13 | 13,33 |
| 2 | 22 | 22 | 21 | 21,67 |
| 3 | 26 | 27 | 27 | 26,67 |
| 4 | 31 | 30 | 30 | 30,33 |
| 5 | 34 | 34 | 33 | 33,67 |
| 6 | 37 | 38 | 37 | 37,33 |
| 7 | 41 | 40 | 41 | 40,67 |
| 8 | 45 | 45 | 45 | 45,00 |
| 9 | 48 | 48 | 48 | 48,00 |
| 10 | 53 | 52 | 52 | 52,33 |
| 11 | 56 | 55 | 56 | 55,67 |
Tabela wyników dla ujemnego ostrza
| a | Up1 | Up2 | Up3 | Upśr |
|---|---|---|---|---|
| [cm] | [kV] | k[V] | [kV] | [kV] |
| 1 | 17 | 17 | 18 | 17,33 |
| 2 | 36 | 36 | 36 | 36,00 |
| 3 | 49 | 49 | 48 | 48,67 |
| 4 | 59 | 58 | 59 | 58,67 |
| 5 | 72 | 73 | 72 | 72,33 |
Zestawienie wszystkich charakterystyk:
3. Wnioski
W przypadku ostrza dodatnio spolaryzowanego ostrza mało ruchliwe jony dodatnie, powstające w pobliżu ostrza, wzmacniają pole akurat w tej części przestrzeni, gdzie było one stosunkowo słabe i sprzyjają rozwojowi wyładowania w obszarze o początkowo nieznacznych natężeniach. W związku z tym łatwo powstający dodatni kanał plazmowy, rozwijający się we wzmocnionym polu, prowadzi do pełnego przeskoku.
Przeciwnie, w przypadku ostrza ujemnego jony dodatnie przy ostrzu utrudniają rozwój lawin elektronowych w przerwie i wpływają na nie jakby hamująco. Słabe pole w pobliżu dodatniej płyty nie pozwala na rozwój z jej powierzchni dodatnich kanałów plazmowych. W rezultacie przy jednakowym odstępie elektrod napięcie przeskoku przy dodatnim ostrzu będzie znacznie niższe niż przy ujemnym.