RODZAJE NAPIĘĆ

Stałe w czasie; zmienne w czasie:przemienne(50Hz), udarowe

Przebicie- utrata wytrzymałości elektrycznej układu izolacyjnego stałego lub ciekłego

Przeskok- utrata wytrzymałości elektrycznej układu gazowego lub próżni

Źródła napięcia przemiennego

Próby napięcia przemiennego o częstotliwości f=50Hz dzieli się na: -czasowe (przy stałej wartości napięcia),-wytrzymałościowe(w którym napięcie na badanym obiekcie podnosi się)

Realizacja źródła WN schemat blokowy- człon zasilającyczłon regulującyczłon pobierczyU~

Źródła napięcia stałego

-generator elektrostatyczny Van de Fraffa; -prostowniki: próżniowe(kentony), gazowe(gazotony), półprzewodnikowe

Źródła napięcia udarowego

Zastosowanie w TWN: badania odporności urządzeń elektrycznych na wyładowania atmosferyczne i przepięcia łączeniowe, badania ograniczników przepięć

Dla udaru piorunowego τ₁=0,45μs oraz τ₂=68,2μs; Dla udaru łączniowego τ₁=104μs oraz τ₂=2880μs;

Wartośc szczytowa udaru zależy od odległości między elektrodami iskiernika. Energia generatora, zazwyczaj kilkaset dżuli, zgromadzona jest głównie w polu pojemności C₁. Częstośc powtarzania udaru zależy od stałych czasowych i wartości napięcia, które chcemy osiągnąć. W celu osiągnięcia wyższego napięcia stosuje się więcej stopni generatora.

GŁÓWNE PARAMTERY PROSTOWNIKÓW poduszczaly średni prąd Id, napięcie zwrotne Uz,maksymalna wartość krótkotrwałego impulsu prądowego Im

Lampy próżniowe: ograniczeniem jest zdolność chłodzenia elektrod, anoda generuje prom. Rentgenowskie, napięcie wytrzymywane 500 kV, ograniczenia prądowe 300mA, odstep między elektrodami kilka mm, wysokie napięcie przewodzenia, konieczność rozgrzewania lampy.

Lampy gazowe: wypełnione parą rtęci bądź gazami szlachetnymi, prostują duży prąd, napięcie zaworowe Uz do 40 kV, stałe i niskie napięcie przewodzenia(10-15V), mała częstotliwość pracy, mała żywotność , długi czas rozgrzewania.

Prostowniki półprzewodnikowe: prosta konstrukcja, brak żarzenia, zdolnośc prostowania dużych prądów, brak emisji promieniowanie rendgenowskiego, niskie nap. zaporowe, wrażiwośc na przeciążenia

URZĄDZENIA POMIAROWE WYS. NAPIĘCIA

Iskiernik pomiarowy iskiernikiem są dwie duże metalowe kule o małym odstępnie >=250mm

Cechy: bardzo dokładna i stabilna wartośc przeskoku; nie nadaje się do pomiaru napięcia o częstotliwośc 20kHz; nie nadaje się do napięcia udarowego krótszego niż 3μs

Wymagania: tolerancja wymiarów srednicyΔD<=0,02 D; powierzchnia elektrod gładka i czysta; muszą być ustawione osiowo; podczas pomiaru napięcia udarowego, czas udaru powyżej 5s.

Zastosowanie: do pomiaru napięcia przemiennego i udarowego d/D=-8 dokładność; dla napięcia stałego d/D=0,4 mamy dokładnośc +-5%; Przeskok na iskierniku może spowodować uszkodzenie termiczne elektrod oraz drgania w obwodzie iskierników

Dzielniki Dla prądów wolnozmiennych ΔU/dt- stosunkowo mała przekładnia dzielnika jest na ogół stabilna. Natomiast dla napięcia szybkozmiennego zaczyna się manifestować wpływ pojemności i indukcyjności włączonych do dzielnika.

Zastosowanie- pomiar napięcia stałego i udarowego(dzielniki rezystancyjne); dzielniki pojemnościowe

Mostek Scheringa

Cx,Rx-poj. I rez. Badanego układu; C₂-poj. Wzorcowa; R₃- rezystor regulowany; R₄ C₄-regulowany układ pojemnościowo-rezystancyjny; G- wskaźnik równowagi.

Zastosowanie- w badaniach profilaktycznych izolacji do pomiaru: pojemności, rezystancji skrośej, współczynnika strat dielektryków.

Warunki równowagi- potencjał w punkcie A musi być równy potencjałowi w punkcie B (regulacja przy użyciu R₃ i R₄); kąt przesunięcia fazowago w pkt. A i B musi być taki sam (regulacja kondensatorem C₄); Warunki zostana osiągnięte gdy: Zx/Z3=Z2/Z4; Zx=Rx-j(1/ωCx); Z2=-(1/jωC2); Z3=R3; Z4=(-(1/jωC4)+R4)/R4-(1/jωC4)

Do 10kV stosuje się izolacje powietrzna, powyżej izolacje ciśnieniową, pojemnośc kondensatora jest rzędu 100pF jest zmniejzana wraz z wzrostem napięcia.

WYŁADOWANIA NIEZUPEŁNE - WNZ: nazywa się wszelkie wyładowania elektryczne, które nie stanowią galwanicznego połączenia elektrod.

Typowe wymagania niezupełne: - wyładowania we wtrącinie gazowej, - ulot, - wyładowania ślizgowe, - wyładowania powierzchniowe. WNZ są niepożądane w ukł. Izolacyjnym gdyż powodują erozję i degradację. Różne defekty ukł. Izolacyjnego generują różne formy WNZ a ich analiza pozwala uzyskać informację na temat rodzaju defektu, które te wyładowania generują.

Metody badania WNZ: - emisji akustycznej, - DgA, która na podstawie analizy składu chemicznego gazów rozpuszczalnych w oleju jest w stanie wykryć obecność WNZ, - elektryczna wykorzystująca oscyloskop, - elektryczna wykorzystująca wielokanałową analizę amplitudy do wytworzenia rozkładów częściowo - amplitudowych impulsów WNZ, - elektryczna UHF (wykorzystuje anteny), - elektryczna, polegająca na pomiarze ładunku pozornego WNZ.

Mówiąc o polu elekt. Lub magn. Należy oprócz wartości natężenia wskazać częstotliwość przy jakiej jest ono mierzone.

METODY POMIARU WYSOKIEGO NAPIĘCIE

Bezpośrednie: iskierniki kulowe; mostki pomiarowe

Pośrednie: mikroamperomierz, dzielniki, przekładniki napięciowe

Pomiar napięcia przemiennego: dopuszczalny błąd pomiaru to 3%; dop. Wartośc wyższych charmonicznych 10%

Parametry napięcia udarowego: amplituda; czas t₁i t₂. W chwili obecnej iskierniki pomiarowe są już rzadko używane: czasochłonność pomiaru; dośc duży prąd pomiarowy (nap. udarowe)

TRANSFORMATOR PROBIERCZY

Wymagania: duża przekładnie(nawet 700); próby napięciowe przeprowadza się do napięcia 5* Un, dlatego takie ź®ódło powinno generować napięcie 1kV do 10MV; odkształcenie sinusoidy powinno być mniejsze od 5%

Człon zasilający sieć NN czasami WN, powinna być sztywna

Człon regulacyjny powinnien umożliwiać płynną regulacje napięcia, max skoki to 0,5% Un jeżeli by tak nie było to mogą pojawic się przepięcia. Do reulacji napięcie stosuje się: transformatory ze szczotką przeskakującą ze zwoju na zwój, regulatory indukcyjne, transformator z przesównym rdzeniem, przetwornice elektromaszynowe.

Człon probierczy- transformatory jednofazowe. W zależności od napięcia wyróżnia się: układ pojedyńczy (jeden transformator do 500kV); układ wielokrotny [kilka transformatorów >500kV połączonych kaskadowo lub szeregowo(szeregowe-napięcie wtórne pierwszego trnasformatora jest napięciem pierwotnym drugiego, układ taki wykorzystuje pełną moc wszystkich transformatorów; kaskadowy-zajmuje mniej miejsca ale wykorzystuje mniejszy współczynnik wykorzystania mocy)]

Cechy transformatora probierczego większa grubość izolacji, duża pojemnośc obciążenie, izolacja papier olej, duże odstępy między zwojami, niewielkie napięcie przepięciowe. Moc znamionowa zależy od dopuszczanego przyrostu temperatury (może być obciążony 15 minut), straty mocy (wyładowania niezupełne, ulot, straty rdzenia) od mocy obciążenia badanego obiektu

Moc zwarciowa w trakcie przebicia albo przeskoku, moc przebicia powinna być mała, nie może być za mała żeby nie przerwała łuku.

Wady ciężkie, drogie, izolacja ma mały zapas wytrzymałości elektrycznej

EKSPOZYCJA ŚRODOWISKOWA - jest to obszar gdzie przebywający na nim ludzie nie muszą wiedzieć, że są pod działaniem pola elekt. Czy magn. Dopuszczalne natężenia pola są niższe od ekspozycji zawodowej.

EKSPOZYCJA ZAWODOWA - Jest to obszar gdzie przebywający ludzie mają wiadomość działającego na nich natężenia elek czy magn. Obszar pod linią wn lub stacji, przebywanie na takim obszarze jest czasowo ograniczone.

---