Politechnika Lubelska |
Laboratorium Techniki Wysokich Napięć |
||||
w Lublinie |
Ćwiczenie Nr 4. |
||||
Wykonali: Grzegorz Garbacki, Adam Kania , Grzegorz Gałązka |
Semestr VI |
Grupa ED 6.3 |
Rok akad. 1997/98 |
||
Temat ćwiczenia: Badanie wytrzymałości powietrza napięciem przemiennym 50Hz przy różnych układach elektrod. |
Data wykonania 26.05.98 r. |
Ocena
|
1. Warunki atmosferyczne.
- temperatura t = 21.5°C
- ciśnienie atmosferyczne b = 754 mmHg
- wilgotność względna powietrza ϕ = 90 %
dla t = 21.5°C wn = 18.6 w = ϕ *wn = 0,9*18.3 = 16,47 ⇒ kw = 0,94 [g/cm3]
2. Układ walców współosiowych.
Tabela pomiarowa:
Lp |
r |
υ |
U10 |
U10śr |
U0 |
U0n |
Eo |
U1p |
U1pśr |
Up |
Upn |
||||
- |
cm |
- |
V |
V |
kV |
kV |
kV/cm |
V |
V |
kV |
kV |
||||
1 |
0.1 |
272.7 |
55 |
55 |
55 |
55 |
14,99 |
14,27 |
37,1 |
135 |
120 |
140 |
131,6 |
35,88 |
34,17 |
2 |
0.15 |
272.7 |
68 |
68 |
67 |
67,6 |
18,43 |
17,55 |
34,3 |
80 |
75 |
78 |
77,6 |
21,16 |
20,15 |
3 |
0.25 |
272.7 |
85 |
85 |
85 |
85 |
23,18 |
22 |
31,5 |
90 |
90 |
86 |
88,7 |
24,18 |
23 |
4 |
0.4 |
272.7 |
105 |
105 |
105 |
105 |
28,63 |
27,2 |
29,5 |
105 |
105 |
105 |
105 |
28,63 |
27,2 |
5 |
0,6 |
272.7 |
107 |
112 |
115 |
111,3 |
30,35 |
28,9 |
28,1 |
110 |
115 |
115 |
113,3 |
30,8 |
29,3 |
6 |
1 |
272.7 |
120 |
120 |
120 |
120 |
32,72 |
31,16 |
26,7 |
120 |
120 |
120 |
120 |
32,72 |
31,16 |
7 |
1.25 |
272.7 |
120 |
121 |
120 |
120,3 |
32,8 |
31,2 |
26,2 |
120 |
121 |
120 |
120,3 |
32,8 |
31,2 |
8 |
1.75 |
272.7 |
100 |
100 |
105 |
101,6 |
27,7 |
26 |
25,6 |
100 |
100 |
105 |
101,7 |
27,7 |
26 |
9 |
2,5 |
272.7 |
70 |
72 |
68 |
70 |
19,08 |
18,17 |
25 |
70 |
72 |
68 |
70 |
19,08 |
18,17 |
Obliczenia:
Uo = Uo1śr *υ = 85*272.7 = 23,18 kV Up = U1pśr * υ = 88,7 * 272,7 = 24,18 kV
Uon = Uo * kw / δ = 23,18*0,94/0.98 7= 22 kV Upn = Up * kw / δ = 24,18* 0,94 / 0.987 = 23 kV
Zależność napięcia początkowego Uo i przeskoku Up i natężenia pola Eo dla układów walców współosiowych od promienia r .
3. Układ ostrzowy.
Średnica pręta |
Lp |
υ |
a |
U10 |
U10śr |
U0 |
U0n |
U1p |
U1pśr |
Up |
Upn |
||||
- |
- |
- |
cm |
V |
V |
kV |
kV |
V |
V |
kV |
kV |
||||
|
1 |
272.7 |
0,5 |
30 |
30 |
30 |
30 |
8,2 |
7,8 |
30 |
30 |
30 |
30 |
8,2 |
7,8 |
|
2 |
272.7 |
1 |
70 |
72 |
73 |
71,6 |
19,5 |
18,57 |
70 |
72 |
73 |
71,6 |
19,5 |
18,57 |
1.9 |
3 |
272.7 |
1,5 |
90 |
90 |
90 |
90 |
24,5 |
23,3 |
90 |
90 |
90 |
90 |
24,5 |
23,3 |
|
4 |
272.7 |
2 |
107 |
107 |
107 |
107 |
29,2 |
27,8 |
107 |
107 |
107 |
107 |
29,2 |
27,8 |
|
5 |
272.7 |
2,5 |
110 |
115 |
120 |
115 |
31,4 |
29,9 |
115 |
117 |
120 |
117,3 |
31,9 |
29,9 |
|
6 |
272.7 |
3 |
127 |
127 |
127 |
127 |
34,6 |
32,9 |
127 |
127 |
127 |
127 |
34,6 |
32,9 |
|
1 |
272.7 |
0,5 |
50 |
50 |
49 |
49,6 |
13,5 |
12,8 |
50 |
50 |
49 |
49,6 |
13,5 |
12,8 |
|
2 |
272.7 |
1 |
66 |
67 |
66 |
66,3 |
18,1 |
17,23 |
66 |
67 |
66 |
66,3 |
18,1 |
17,23 |
0.7 |
3 |
272.7 |
1,5 |
76 |
76 |
76 |
76 |
20,7 |
19,7 |
76 |
76 |
76 |
76 |
20,7 |
19,7 |
|
4 |
272.7 |
2 |
80 |
80 |
81 |
80,3 |
21,9 |
20,8 |
80 |
80 |
81 |
80,3 |
21,9 |
20,8 |
|
5 |
272.7 |
2,5 |
85 |
83 |
84 |
84 |
22,9 |
21,8 |
85 |
83 |
84 |
84 |
22,9 |
2,8 |
|
6 |
272.7 |
3 |
87 |
87 |
87 |
87 |
23,7 |
22,5 |
87 |
87 |
87 |
87 |
23,7 |
22,5 |
Obliczenia:
Korzystano z takich samych wzorów jak w poprzednim punkcie.
Charakterystyki napięcia przebicia od odległości dla różnych ostrzy: charakterystyka dla pręta grubszego (ostrze słabiej zaostrzone) oraz dla pręta cieńszego (ostrze bardziej zaostrzone).
4. Porównanie napięcia przebicia Up dla różnych układów elektrod.
5. Wnioski.
Z charakterystyki natężenia pola Eo w układzie walców współosiowych widać , że największe pole występuje przy powierzchni zewnętrznej walca wewnętrznego. Z zależności napięcia początkowego Uo i przeskoku Up od promienia elektrody wewnętrznej r widać, że dla małych średnic elektrody widać różnice między napięciem ulotu , a napięciem przebicia . Po przekroczeniu pewnej wartości promienia elektrody zanika ta różnica i ulot nie pojawia się czyli Uo=Up.
Przy badaniu układu ostrzowego dla różnego kształtu ostrza można zauważyć , że gdy jako ostrza użyliśmy pręta grubszego napięcie przeskoku było większe niż gdy użyliśmy pręta cieńszego. Przy badaniu układu ostrzowego przy pręcie cieńszym nie zauważyliśmy charakterystycznego rozdwojenia charakterystyk w ich końcowym przebiegu, prawdopodobnie odległość na jaką rozsuwaliśmy elektrody była zbyt mała.
Porównując napięcia przeskoku dla układu walców współosiowych z układem ostrzowym widać , że w układzie ostrzowym wraz ze wzrostem odległości między elektrodami napięcie przeskoku rośnie. Natomiast w układzie walców współosiowych napięcie przeskoku , wraz ze wzrostem między elektrodami , najpierw rośnie i po przekroczeniu pewnej odległości maleje. Przy małych wymiarach walca wewnętrznego napięcie przeskoku gwałtownie rośnie.