PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W CHEŁMIE Instytut Nauk Technicznych i Lotnictwa			LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Prowadzący: dr inż. Czesław Kozak
Miejsce wykonania ćwiczenia: POLITECHNIKA LUBELSKA Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra Urządzeń Elektrycznych i TWN
Kierunek: Elektrotechnika II rok IV semestr	Temat ćwiczenia: Wytrzymałość dielektryczna izolacji gazowej			Nr ćwiczenia: 1
Imię i nazwisko: Kamil Nizio Grzegorz Rataj Dariusz Wilczyński
Grupa B Zespół 2	Rok akademicki 2012/2013	Data wykonania: 28.04.2013		Ocena / podpis

Cel ćwiczenia: Wyznaczanie wytrzymałości dielektrycznej powietrza w zależności od odległości i kształtu elektrod przy napięciu przemiennym.

Wykonanie ćwiczenia

Warunki atmosferyczne i dane układu:

t = 22,9 ^oC; b = 741 mm Hg; φ = 65 %; ϑ = 60 kV/220V-272,73; k_w = 0,97

Tabela pomiarowa dla układu ostrze-ostrze:

a	Świetlenie				Przeskok
		uo	uośr	Uo	Uon	up	upśr	Up	Upn	U'pm
m	V	V	kVm	kVm	V	V	kVm	kVm	kVm
0,02	37	36,0	13,88	13,93	48	47,0	18,13	18,18	-
					36								48
					35								45
	0,04				45					45,0	17,36	17,41	100	100,0	38,57	38,69	-
					45								100
					45								100
	0,06				50					50,0	19,29	19,34	115	115,0	44,36	44,49	-
					50								115
					50								115
	0,08				50					47,3	18,24	18,30	135	135,0	52,07	52,23	-
					46								135
					46								135
	0,10				49					46	17,74	17,80	155	153,6	59,24	59,42	45,60
					45								153
					44								153
	0,12				50					51	19,67	19,73	176	175,6	67,73	67,93	51,92
					54								175
					49								176
	0,14				47					46,3	17,86	17,91	200	200	77,14	77,37	58,24
					45								200
					47								200

Użyte wzory

Wykresy zależności: U_on =f(a) dla układu ostrze-ostrze

U_pn =f(a)

U'_on=f(a)

Tabela pomiarowa dla iskiernika kulowego:

Odl. elektr.	Przeskok
a	Up	Upśr	Up	Upn	U'pm
m	V	V	kVm	kVm	kVm
0,005	30	30	11,57	11,61	-
0,01	70	70	26,99	27,08	-
0,015	101	101	38,96	39,07	-
0,02	135	135	52,07	52,23	-
0,025	165	165	63,64	63,83	-
0,03	182	182	70,20	70,41	-

Wykresy zależności: U_pn =f(a) dla iskiernika kulowego

Wnioski:

Najpowszechniejszy w praktyce dielektryk gazowy to powietrze.

Przebicie powietrza i gazów należy rozpatrywać jako wynik jonizacji udarowej. Przy danym ciśnieniu gazu i określonej temperaturze, początek jonizacji zależy od wartości natężenia pola K. Przy rozpatrywaniu przebicia dielektryków gazowych należy rozróżniać przebicia w polu równomiernym i nierównomiernym.

W polu równomiernym przebicie następuje natychmiast po osiągnięciu przez napięcie określonej wartości zależnej od warunków atmosferycznych i odległości elektrod (źródeł pola). Między elektrodami przeskakuje iskra, która przechodzi w łuk elektryczny, jeżeli źródło prądu posiada wystarczającą moc.

W polu nierównomiernym przebicie dielektryku gazowego ma zupełnie inny przebieg niż w polu równomiernym. Pole nierównomierne występuje np.: między dwoma elektrodami ostrzowymi. Pole takie ma stosunkowo wielkie natężenie w pobliżu ostrzy a mniejsze w pozostałej części pola.

Zwiększając natężenie pola między elektrodami dochodzimy najpierw do wyładowań samodzielnych niezupełnych w części pola o największym natężeniu. Zaczynają się wtedy na powierzchni elektrod (ostrzu) wyładowania świecące, zwane ulotem lub koroną. Towarzyszy im charakterystyczny szmer. Wyładowanie to występuje na skutek jonizacji udarowej w bliskości ostrza, gdzie panuje duże natężenie pola. Przy dalszym wzroście napięcia wyładowania świetlące są coraz bardziej nieregularne i ulot przechodzi w wyładowania snopiące, a wreszcie w iskrę lub łuk. Wymienione kolejno stadia wyładowań stwierdza się przy powolnym podnoszeniu napięcia. Należy wyraźnie podkreślić, że wyładowanie świetlące nie oznacza jeszcze zwarcia między elektrodami. W pozostałej części pola odległej od ostrzy, gdzie natężenie pola jest rzędu pojedynczych kV/cm, jonizacji lawinowej nie ma; tam znajduje się jak gdyby strefa normalnych wyładowań niesamodzielnych.

Wraz ze wzrostem odległości pomiędzy elektrodami zwiększa się napięcie potrzebne do uzyskania w dowolnym obwodzie jonizacji, co doprowadza do wyładowania. Dla elektrod ostrzowych bez względu na zmianę odległości (od 8 cm do 14 cm) napięcie zmienia się w niewielkim zakresie dla pierwszej fazy wyładowań - wyładowania świetlącego

1

---