Uniwersytet Technologiczno-humanistyczny w radomiu Wydz. Transportu i ELEKTROTECHNIKI		LABORATORIUM TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ			Data: 23.03.2013
Imię i nazwisko:			Grupa:	Zespół:	Rok akademicki: 2012/2013
Nr ćwiczenia:	Temat: Wytrzymałość powietrza w układzie kulowym przy napięciu przemiennym.				Ocena:

1. Wprowadzenie. Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości powietrza jako dielektryka, rozwoju i przebiegu zjawiska wyładowania w powietrzu, zjawiska towarzyszącego ulotowi, wyładowaniom snopiastym i przeskokowi. 2. Układ pomiarowy.

Rys.1. Układ pomiarowy.

3. Wyniki pomiarów napięcia przeskoku w układzie kulowym

odległość [cm]	UP [kV]	UPśr [kV]	ΔUP [V]
0,5	12 12 13	12,3
1,0	22 20 19	20,3
1,5	27 31 31	29,6

Warunki przeprowadzenia badań były normalne

Powietrze podczas pomiarów miało następujące parametry:

temperatura: t= 20˚C = 295˚K
ciśnienie: p=733mmHg	względna gęstość powietrza: δ=0.97
wilgotność względna =65%	wilgotność bezwzględna W=21,4g/m3

4. Charakterystyki.

Rys.1. Zależność UPśr=f(odległości) w układzie kulowym

5. Uwagi/wnioski.

Granicę wytrzymałości elektrycznej gazu określa przeskok iskrowy, który rozwija znaczny prąd przy jednoczesnym obniżeniu napięcia do małej części najwyższej jego wartości tuż przed przeskokiem. Napięcie przeskoku jest, więc miarą wytrzymałości elektrycznej gazu.

Wytrzymałość udarowa powietrza.

Wytrzymałość udarowa powietrza jest często większa od wytrzymałości statycznej wskutek opóźnienia przeskoku. Opóźnienie to może mieć duże znaczenie w warunkach udarowych. W opóźnieniu przeskoku możne odróżnić dwa składniki: opóźnienie przypadkowe, czas rozwoju wyładowania. Pierwszy składnik jest związany z dostarczeniem pierwszego elektronu. Drugi składnik, niezależny od przypadkowości, jest związany z ograniczonymi prędkościami lawiny elektronowej i kanału plazmowego. Przypadkowość opóźnienia przeskoku sprawia, że nie ma tak ostrej granicy wytrzymałości w warunkach udarowych jak w warunkach statycznych. Czasy do przeskoku iskry często mierzy się dla różnych układów. Chodzi o wyciągnięcie wniosków, co do przeskoku w przypadku współpracy wielu elementów

Wytrzymałość statyczna powietrza.

Wytrzymałość statyczna jest pojęciem, które występuje przy napięciu stałym lub też przy napięciach przemiennych o niezbyt wielkiej częstotliwości, np. o częstotliwości technicznej. Wytrzymałość statyczna zależy od drogi przeskoku i od rozkładu pola elektrycznego. Przy powiększaniu drogi przeskoku (odległości), napięcie przeskoku U_p rośnie.

Wpływ warunków atmosferycznych na wytrzymałość elektryczną powietrza.

Wytrzymałość powietrza zależy od jego wilgotności. Zwykle wyraża się napięcie przeskoku w funkcji wilgotności bezwzględnej
, podawanej w gr/m³ powietrza. Wartość
można obliczyć po zmierzeniu wilgotności względnej ϕ za pomocą psychrometru stosując wzór:

gdzie
oznacza wilgotność bezwzględną powietrza w stanie nasycenia zależną od temperatury.

Wilgotność powietrza ma wielki wpływ na napięcie przeskoku w układach o dużej niejednostajności pola elektrycznego, a mały wpływ w polu jednostajnym.

Wilgotność w postaci pary wodnej zwiększa wytrzymałość elektryczną powietrza. Kropelki pary wychwytują elektrony i hamują wyładowania.

---