AGH Wydz. EAiE	SKŁAD		GRUPY
		1.Wiewióra Marcin		4.Zdeb Wojciech
		2.Wróbel Artur		5.Tylek Ryszard
		3.Olchowy Daniel		6.Żylski Bartłomiej
LABORATORIUM MATERIAŁOZNASTWO ELEKTROTECHNICZNE			Semestr: III
Rok akademicki : 1998 / 99	Rok studiów: II		Grupa: 7 godz. 8:30
Kierunek: ELEKTROTECHNIKA			Zespół: C
Temat ćwiczenia: Pomiar wytrzymałości elektrycznej technicznych materiałów izolacyjnych stałych , ciekłych i gazowych .			Nr ćwiczenia : W7
Data wykonania ćwiczenia : 19.10.98		Data zaliczenia sprawozdania :

CEL ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z wytrzymałością elektryczną materiałów używanych jako izolacja w urządzeniach elektrycznych .

WSTĘP TEORETYCZNY:

1.Wytrzymałość powietrza.

Biorąc pod uwagę mechanizmy powstawania wyładowań w gazach można sądzić, że wytrzymałość izolacji powietrznej jest zależna od:

• ukształtowania przestrzennego elektrod

• właściwości fizycznych powietrza (wilgotność, gęstość)

• biegunowość elektrod

• występowanie przegród w przestrzeni międzyelektrodowej

• zmian napięcia międzyelektrodowego jako funkcji czasu

Pod pojęciem ukształtowania przestrzennego elektrod rozumiemy zarówno ich kształt

geometryczny , odległość między nimi , jak ich wzajemne położenie. Czynniki te mają szczególny wpływ na rozkład pola elektrycznego. Istotnym parametrem wpływającym na właściwości izolacyjne powietrza ma jego gęstość. Można zauważyć , że wraz ze wzrostem gęstości rośnie wytrzymałość powietrza.

2. Wytrzymałość oleju transformatorowego.

W urządzeniach elektrycznych pracujących pod wysokim napięciem oleje izolacyjne spełniają szereg istotnych zadań :

• czynnika izolacyjnego ze względu na dużą wytrzymałość na przebicie

• czynnika poprawiającego właściwości dielektryczne izolacji stałej ( papier ) nasyconej nimi

• czynnika chłodzącego uzwojenia, rdzeń

• czynnika chroniącego przed dostępem powietrza i wilgoci

• ośrodka ułatwiającego gaszenie łuku elektrycznego na wszelkiego rodzaju wyłącznikach

Wytrzymałość elektryczna olejów izolacyjnych zależy od zawartości wody, stopnia ich zanieczyszczenia oraz właściwości gazowych. Przekroczenie stężenia wody w oleju powyżej 0.004% powoduje gwałtowny spadek napięcia przebicia.

SCHEMAT POŁĄCZENIA KASKADY KONDENSATORÓW:

PRZEBIEG ĆWICZENIA:

1.Wytrzymałość elektryczna powietrza:

Tabela pomiarowa:

				Pole jednorodne						pole niejednorodne
Lp.		d		U				Uśr		U				Uśr
				[ mm ]		[ kV ]				[ kV ]		[ kV ]				[ kV ]
1		10		26		21	20	22		----		----	----	-----
2		15		28		29	30	28		----		----	----	-----
3		20		36		38	39	38		17		17,5	17,5	17,5
4		25		45		44	44	44		21		20	18	21
5		30		52		55	53	54		22		21	21	21
6		35		63		62	60	62		24		25	23	24
7		40		73		73	71	72		26		25	26	26
8		45		80		82	83	82		28		28	27	28
9		50		90		90	90	90		28		27	27	27
10		55		104		96	98	99		----		----	----	-----

Wykres:

Wytrzymałość elektryczna oleju transformatorowego:

Tabela pomiarowa:

Lp.	D	U
		[mm]	[ kV ]
1	0,25	26
2			34
3			20,5
4			24
5			27
6			34

Odchylenie standardowe:

ΔU_%=19.7 %

3.Wytrzymałość elektryczna papieru:

Tabela pomiarowa:

Lp.	Ilość warstw	D	U
					[ mm ]	[ kV ]
1	2	0,22	6,5		Nasączony olejem
2	4	0,44	12,8
3	6	0,66	18
4	8	0,88	25
5	8	0,88	7	Suchy

Wykres:

WNIOSKI:

Na podstawie przeprowadzonych badań wnioskujemy, że wraz ze wzrostem odległości między elektrodami wzrasta napięcie przebicia. Zauważamy również, że: przy polu jednorodnym wzrasta ono liniowo, natomiast przy polu niejednorodnym od pewnej odległości między elektrodami dalsze zwiększanie tej odległości nie powoduje już zmian napięcia przebicia. Związane jest to z jonizacja przestrzeni miedzy elektrodami.

W czasie tego ćwiczenia badana była również wytrzymałość elektryczna oleju transformatorowego. W czasie tego badania wyznacza się odchylenie standardowe napięcia przebicia oleju. Jeżeli okazałoby się , że przekracza 20 % taki olej musiałby zostać wymieniony.

Na podstawie przeprowadzonych badań wytrzymałości elektrycznej papieru nasączonego olejem zauważyliśmy, że papier nasączony olejem ma dużo większą wytrzymałość elektryczna niż papier suchy. Poza tym na podstawie wykreślonego wykresu wnioskujemy, że napięcie przebicia wzrasta liniowo wraz ze wzrostem grubości próbki.