Politechnika Lubelska w Lublinie
Laboratorium Techniki Wysokich Napięć			Ćwiczenie Nr 4.
Imię i Nazwisko:			Rok akad. 2009/2010	Grupa
Temat ćwiczenia: Badanie wytrzymałości powietrza napięciem przemiennym 50Hz przy różnych układach elektrod.		Data wykonania		Ocena

1. Warunki atmosferyczne:

- temperatura t = 22,1°C

- ciśnienie atmosferyczne b = 991 hPa

- wilgotność względna powietrza ϕ = 48 %

k_w = 1,01 [g/cm³]

 = (b/1013)*(293/273+t) = 0,289*(b/273+t) = 0,289*3,37 = 0,97

2. Schemat układu probierczego do badania wytrzymałości powietrza

dla układu elektrod pręt-pręt:

Tabela 1: Pomiar napięcia ulotu U₀ i przeskoku U_p dla układu elektrod prętowych o średnicy 8mm

Lp.	a	ν	u0	u0śr	U0	U0n	up	upśr	Up	Upn
		cm	-	V	V	kV	kV	V	V	kV	kV
1	1	60000/220 V					60	60	23,07	24,98
2															61
3															60
4			2												75	75	27,69	29,97
5															76
6															75
7			3												84	85,6	34,35	37,19
8															84
9															89
10			4								85	85	32,68	36,21	116	117	42,3	45,79
11											85				117
12											85				117
13			5								85	85	34,35	37,19	123	123	50,25	54,39
14											85				124
15											85				122
16			6								85	85,6	33,58	36,35	139	137	55,25	59,8
17											85				136
18											87				137

Tabela 2: Pomiar napięcia ulotu U₀ i przeskoku U_p dla układu elektrod prętowych o średnicy 13m

Lp.	a	ν	u0	u0śr	U0	U0n	up	upśr	Up	Upn
		cm	-	V	V	kV	kV	V	V	kV	kV
1	1	60000/220 V					62	62	24,68	25,64
2															60
3															62
4			2												88	88	29,31	30,45
5															89
6															89
7			3												102	102	33,30	34,59
8															102
9															102
10			4												104	104,33	40,24	41,80
11															105
12															106
13			5								92	93	32,27	33,52	133	133,67	51,55	53,55
14											92				134
15											95				134
16			6								90	91	32,78	34,06	150	150	55,93	58,10
17											92				152
18											92				152

Przykładowe obliczenia dla tabeli nr. 1, dla odległości 4cm :

U₀ = 1,41 u_0śr ν = 1,41* 85kV * 60000/220 = 32,68 kV

U_on=(U_o *k_w )/  = 33,46 *1,01*0,97 = 36,21 kV

Up = 1,41 u_pśr * ν = 1,41*133,6kV * 60000/220 = 51,55 kV

U_pn=(U_p1*k_w)/  = 42,3 *1,01*0,97 = 53,55,79 kV

3. Schemat układu probierczego do badania wytrzymałości powietrza

dla układu walców współosiowych:

Tabela 3: Pomiar napięcia ulotu U₀ i przeskoku U_p dla układu z walców współosiowych

Lp.	D	d	ν	u0	u0śr	U0	U0n	up	upśr	Up	Upn
		mm	mm	-	V	V	kV	kV	V	V	kV	kV
1	75	2	60000/220 V	55	55,33	21,34	22,17	130	131,67	50,78	52,75
2													55				132
3													55				133
4								3					64	62	23,91	24,84	94	94	36,26	37,66
5													62				93
6													60				95
7								5					75	83,33	32,14	33,39	87	87,67	33,81	35,12
8													75				89
9													75				87
10								8					92	94	36,26	37,66	106	105,67	40,76	42,34
11													97				105
12													93				106
13								12									107	109,67	42,30	43,94
14																	110
15																	112
16								20									128	127,33	49,11	51,02
17																	126
18																	128
19								25									123	124,67	48,08	49,95
20																	126
21																	125
22								35									116	115	44,35	46,08
23																	112
24																	117
25								50									76	75,67	29,18	30,32
26																	79
27																	79

Przykładowe obliczenia dla tabeli nr. 3, dla odległości 50 mm :

U₀ = 1,41 u_0śr ν = 1,41*55,33kV * 60000/220 = 21,34 kV

U_on=(U_o *k_w )/  = 21,34 *1,01*0,97= 22,17 kV

Up = 1,41 u_pśr * ν = 1,41*101,67 kV * 60000/220 = 50,78kV

U_pn=(U_p1*k_w)/  = 50,78 *1,01*0,97 = 52,75 kV

4. Charakterystyki.

4. Wnioski:

W układach ostrze-ostrze poszczególne napięcia będą zależały od średnicy ostrzy.

Napięcie ulotu, podobnie jak napięcie przebicia będzie większe dla ostrza o większej średnicy. Wynika to z większej gęstości ładunku przestrzennego, co powoduje większe natężenie pola w tym układzie ostrz. Napięcie ulotu dla odległości większych od 4cm jest prawie stale.

W układzie ostrzy 8mm dla odległości małych (do 3cm) oba napięcia bardzo zbliżone do siebie, w układzie 13mm zjawisko to obserwujemy dla odległości do 2cm.

W układzie współosiowym, napięcia ulotu i przeskoku zaczynają się pokrywać, nie obserwujemy ulotu dla odległości większych od 15cm. Dla odległości mniejszych napięcie przeskoku jest oczywiście większe.

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.

---