Politechnika Śląska w Gliwicach INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI I STEROWANIA UKŁADÓW ZAKŁAD WYSOKICH NAPIĘĆ
LABOLATORIUM WYSOKICH NAPIĘĆ	Sprawozdanie z ćwiczenia LWN 4     BADANIE WYTRZYMAŁOSCI POWIETRZA PRZY NAPIĘCIU PRZEMIENNYM	Studium/Semestr:   Semestr III
				Grupa/Sekcja:   Grupa I/Sekcja IV
	Wykonano: 06.01.2010 r.	Ocena	Imię i nazwisko
Oddano:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

              Wstęp teoretyczny

Powietrze jest dobry i najtańszym materiałem izolacyjnym. Wytrzymałość elektryczna układu powietrznego jest ograniczona napięciem, przy którym wystąpi wyładowanie zupełne w postaci przeskoku lub łuku elektrycznego. Pojawienie się wyładowania zupełnego jest jednoznaczne z powstaniem zwarcia międzyelektrodowego o małej rezystancji, co prowadzi do przepływu prądu zwarciowego w obwodzie. Przepływ prądu  występuje również przy niższych napięciach od napięcia przeskoku, ale jego natężenie jest wówczas dużo mniejsze prądu zwarciowego. Natężenie prądu w funkcji przyłożonego napięcia wzrasta w sposób zróżnicowany, co jest wyrazem pojawienia się kolejnych form wyładowań niezupełnych. Przy niskich napięciach źródłem swobodnych nośników ładunków w przestrzeni międzyelektrodowej są wyłącznie czynniki zewnętrzne. Przepływ prądu odbywa się w wyniku dryfu tych ładunków do elektrod zgodnie z kierunkiem pola elektrycznego. Wzrost natężenia prądu w funkcji napięcia jest tu możliwy tylko do określonego poziomu, którym jest prąd nasycenia, ograniczony efektywnością działania jonizatorów zewnętrznych.

              Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie to polegało na obserwacji różnych form wyładowań elektrycznych i poznanie wpływy kształtu elektrod w przestrzeni międzyelektrodowej na wytrzymałość elektryczną układów izolacyjnych powietrznych. Zakres ćwiczenia obejmuje pomiar początkowych wyładowań oraz pomiaru napięcia przeskoku dwóch rodzajów elektrod (o kształcie kulistym oraz kształcie stożkowym), obie elektrody są od siebie odsunięte o odpowiednie odcinki.

             

Schemat układu probierczego

TP - transformator probierczy (przekładnia 220V na 60000 V) ;

Ro - rezystor ochronny;

OB - obiekt badań;

kV - kilowoltomierz elektrostatyczny;

              Warunki otoczenia

Temperatura [^0C]	Ciśnienie [hPa]	Wilgotność względna [%]	Gęstość względna
25	1000	60	0,9698

             

 

Wyniki pomiarów

Kształt badanego materiału	KULA
Odległość między elektrodami w mm	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
1. Napięcie przeskoku [V]	18	41,4	50,1	61,1	81,8	91,4	109,6	117,2	130	142
2. Napięcie przeskoku [V]	18	37,8	47,9	64,7	77,4	91,5	101,5	105	126,3	145,2

 

 

Kształt badanego materiału	STOŻEK
Odległość między elektrodami w mm	20	40	60	80	100
1. Napięcie wyładowań [V]	36	73	82	100	100
1. Napięcie przeskoku [V]	40	96	110	118	144
2. Napięcie wyładowań [V]	37	70	90	100	100
2. Napięcie przeskoku [V]	40	96	106	130	147

 

             

 

 

 

 

 

 

 

Wykresy

 

Wykres napięcia przeskoku w funkcji odległości elektrod od siebie, kształt elektrod: kuliste

 

Wykres napięcia przeskoku w funkcji odległości elektrod od siebie, kształt elektrod: stożek; pierwszy pomiar

 

 

Wykres napięcia przeskoku w funkcji odległości elektrod od siebie, kształt elektrod: stożek; drugi pomiar             

 

 

Wnioski

Po zbadaniu dwóch materiałów o różnych kształtach można stwierdzić, że przy badaniu elektrod kulistych nie występowało wyładowanie elektryczne przed przeskokiem. Natomiast przy badaniu elektrod o kształcie stożkowym przed wystąpieniem przeskoku występowały wyładowania elektryczne. Wyładowanie te można było zobaczyć wtedy gdy w pomieszczeniu był ciemno.

 

Strona | 1