Wpływ cisnienia i temp na wytrzymalosc elektryczna powietrza, Technika Wysokich Napięć, TWN Labo, Laboratorium, Wplyw cisnienia i temp na wytrzymalosc elektryczna powietrza


POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Instytut Elektroenergetyki

Zakład Wysokich Napięć i Materiałów Elektrotechnicznych

Laboratorium Techniki Wysokich Napięć


Ćwiczenie nr
3

Temat: Wpływ ciśnienia i temperatury na wytrzymałość

elektryczną powietrza.

Rok akad.

2002/2003

Wydział

Elektryczny

Kierunek

Elektrotechnika

Specjalność

EPiEL

Jakacki Zbigniew

Jastrzębski Grzegorz

Łyszczarz Damian

Data:

wykonanie

ćwiczenia

oddanie sprawozdania

06.05.2003

13.05.2003

Ocena:

Uwagi:

Wpływ ciśnienia i temperatury na wytrzymałość elektryczną powietrza.

Ćwiczenie to ma za zadanie przedstawić nam, jak wpływa zarówno ciśnienie jak i temperatura na wytrzymałość elektryczną powietrza. Zmianą wartość ciśnienia i temperatury uzyskaliśmy przy pomocy, specjalnie przygotowanego do tego ćwiczenia układu. Ciśnienie regulujemy za pomocą sprężarki i pompy próżniowej. Natomiast zmianę temperatury zapewnia grzałka umieszczona wewnątrz komory w której znajdują się elektrody.

  1. Przeprowadzenie ćwiczenia.

Wyznaczanie napięcia przeskoku w funkcji nadciśnienia.

Tabela pomiarowa:

p [MPa]

0,12

0,11

0,1

0,09

0,08

0,07

0,06

0,05

0,04

0,03

0,02

0,01

0

Uo [kV]

20

19

18

17

17

16

15

14

13

13

12

11

9

Na podstawie uzyskanych pomiarów otrzymaliśmy przedstawioną niżej funkcję.

0x01 graphic

Wyznaczenia napięcia przeskoku w funkcji podciśnienia

Podczas tego badania został wykonany tylko jeden pomiar. Zostało odczytane napięcie przeskoku. Wynosi ono Uo = 4,6 [kV]. Podczas podnoszenia napięcia w komorze z podciśnieniem pojawiała się fioletowa poświata wokół elektrod. Jest to zjonizowane powietrze. Przy obniżeniu podciśnienia poświata zmieniła się w cieniutką kolumnę miedzy elektrodami. Jest to przepływające elektrony między elektrodami, czyli prąd. Przy dalszym obniżaniu podciśnienia, dochodzi do przeskoku iskry.

Wyznaczenie napięcia przeskoku w funkcji temperatury przy ciśnieniu atmosferycznym.

Tabela pomiarowa:

T [oC]

25

30

35

40

45

50

55

60

Uo [kV]

9,5

9,5

9,5

9,5

10

9

9

9,5

Na podstawie wyżej umieszczonych pomiarów otrzymaliśmy następującą funkcję:

0x01 graphic

  1. Wnioski.

Ćwiczenie pozwoliła nam zaobserwować zależność napięcia przeskoku od ciśnienia i temperatury. W pierwszej części ćwiczenia badaliśmy wpływ ciśnienia na wartość napięcia przeskoku. Jak widać na wykresie wraz ze wzrostem ciśnienia wzrasta wartość napięcia. Tą zależność można wyjaśnić następująco: wraz ze wzrostem ciśnienia wzrasta gęstość gazu. Wzrost gęstości znacznie skraca drogę swobodną elektronu, co za tym idzie, trzeba przyłożyć większe napięcie, aby ów elektron przy tak ograniczonej drodze swobodnej, zgromadził taką energię kinetyczną, aby uderzając w cząsteczkę gazu rozbić, ją na jony. Z tego wniosek ze wartość napięcia przeskoku zależy bezpośrednio od gęstości gazu. Lecz zbyt duże rozrzedzenie gazu, po przekroczeniu jakiegoś minimum, powoduje wzrost napięcia przeskoku. To z kolei spowodowane jest zbyt małą ilością cząsteczek. Co z tego, że elektron osiągnie duża energię kinetyczną, jak nie może trafić w żadną cząsteczkę na swojej drodze.

W dalszej części ćwiczenia badaliśmy wpływ temperatury na napięcie przeskoku. Zmiana temperatury przy ciśnieniu atmosferycznym powoduje wzrost energii kinetycznej cząsteczek gazu. Co powoduje ze elektrony w podwyższonej temperaturze szybciej osiągają wymaganą ilość energii do rozbicia cząsteczki, co prowadzi do zmniejszenia „nakładu” energii dostarczanej z zewnątrz. W przeprowadzonym ćwiczeniu nie jest zauważalny ten spadek napięcia przeskoku. Wszystkie pomiary nie różnią się od siebie więcej niż 1 kV, przy zmianie temperatury od 25 do 60 oC. Na podstawie tak niewielkich zmian stwierdzić można, iż temperatura nie ma w nieznaczny sposób wpływa na wytrzymałość elektryczną powietrza.

Badane zjawiska są wykorzystywane do izolacji przewodów wysokiego napięcia, jak i transformatorów. Zbierając na ten temat informacje w Internecie spotkałem się tylko z izolacjami nadciśnieniowymi sześciofluorkiem siarki. Myślę, że izolacja nadciśnieniowa jest prostsza w konstrukcji, a ponadto z krzywych Paschena wynika, iż nadciśnienie powoduje lepszą wytrzymałość elektryczną gazu i dlatego jest bardziej powszechna.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
jaroszewski,technika wysokich napięć, Wytrzymałość powierzchniowa w powietrzu układów izolacyjnych p
jaroszewski,technika wysokich napięć, Wytrzymałość powietrza dla napięcia przemiennego 50 Hz w polu
Sprawko2 - Badanie zjawiska ulotu elektrycznego, Politechnika Poznańska, Elektrotechnika, Technika W
ściąga TWN 1-3, Elektrotechnika AGH, Semestr IV letni 2013-2014, TWN, Technika wysokich napięć - SEM
technika wysokich napiec, Wyładowania góral, Wydział Elektrotechniki
Sprawko1 - Badanie zjawiska ulotu elektrycznego, Politechnika Poznańska, Elektrotechnika, Technika W
ściąga 4-5 TWN, Elektrotechnika AGH, Semestr IV letni 2013-2014, TWN, Technika wysokich napięć - SEM
technika wysokich napiec, TWN2 góral, Wydzia3 Elektrotechniki
technika wysokich napiec TWN2
technika wysokich napiec, TWNIZOLA, LABORATORIUM TECHNIKI WYSOKICH NAPIĘĆ
Technika wysokich napięć, 1
TWN moje(1), Technika Wysokich Napięć, egzamin, ściągi
TVN SPR 4, PWR, MATERIAŁY PWR 1, LABOLATORIA, TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ
technika wysokich napiec, TWN4
technika wysokich napiec, TWN7, 71109
TVN spr 3, PWR, MATERIAŁY PWR 1, LABOLATORIA, TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ
Sprawozdanie z laboratorium Techniki Wysokich Napięć
Badanie wytrzymałości powietrza przy napięciu przemiennym i pomiar wysokiego napięcia, Elektrotechni

więcej podobnych podstron