Politechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki |
Laboratorium Techniki Wysokich Napięć |
||
|
Katedra Urządzeń Elektrycznych i TWN |
||
Imię i Nazwisko:
Adam Szychulec Jarosław Wójcik |
Semestr: V Grupa: ED 5.5 Zespół 4 |
Data wyk.: 19.10.2011r |
Rok akademicki: 2011/2012 |
Temat ćwiczenia: Wpływ przegrody izolacyjnej na wytrzymałość dielektryczną powietrza. |
Ćwiczenie 9 |
Ocena:
|
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wytrzymałości dielektrycznej powietrznego układu o polu silnie niejednorodnym bez przegrody oraz z przegrodą izolacyjną umieszczoną w różnych odległościach przestrzeni międzyelektrodowej przy tej samej odległości elektrod. Badania wytrzymałości dielektrycznej powietrznego układu można wykonać przy napięciu stałym o różnej biegunowości elektrod oraz przy napięciu przemiennym.
Sposób przeprowadzenia pomiarów:
Warunki atmosferyczne:
- temperatura t = 21,2°C
- ciśnienie atmosferyczne b = 995hPa
- wilgotność powietrza φ = 28%
Badanie wpływu przegrody izolacyjnej przy napięciu stałym:
Rys.1. Układ do pomiarów wpływu przegrody izolacyjnej przy napięciu stałym.
Wyniki pomiarów:
a |
a1 |
Um |
Ums |
Up |
Rodzaj przegrody |
||
cm |
cm |
V |
V |
kV |
|
||
3 |
0* |
100 |
90 |
87 |
92,33 |
34,06 |
bez przegrody |
3 |
0 |
100 |
98 |
87 |
95,00 |
35,05 |
papier maszynowy |
3 |
0,5 |
60 |
64 |
60 |
61,33 |
22,63 |
|
3 |
1 |
85 |
78 |
100 |
87,67 |
32,34 |
|
3 |
1,5 |
130 |
135 |
120 |
128,33 |
47,35 |
|
3 |
2 |
154 |
140 |
156 |
150,00 |
55,34 |
|
3 |
2,5 |
196 |
180 |
184 |
186,67 |
68,87 |
|
3 |
3 |
152 |
148 |
150 |
150,00 |
55,34 |
|
Tab.1. Dodatnia biegunowość elektrody ostrzowej.
a |
a1 |
Um |
Ums |
Up |
Rodzaj przegrody |
||
cm |
cm |
V |
V |
kV |
|
||
3 |
0* |
140 |
134 |
132 |
135,33 |
49,93 |
bez przegrody |
3 |
0 |
110 |
110 |
128 |
116,00 |
42,80 |
papier maszynowy |
3 |
0,5 |
80 |
77 |
75 |
77,33 |
28,53 |
|
3 |
1 |
92 |
90 |
91 |
91,00 |
33,57 |
|
3 |
1,5 |
110 |
125 |
108 |
114,33 |
42,18 |
|
3 |
2 |
150 |
146 |
146 |
147,33 |
54,35 |
|
3 |
2,5 |
174 |
164 |
160 |
166,00 |
61,24 |
|
3 |
3 |
124 |
120 |
148 |
130,67 |
48,21 |
|
Tab.2. Ujemna biegunowość elektrody ostrzowej.
Badanie wpływu przegrody izolacyjnej przy napięciu przemiennym:
Rys.2. Układ do pomiarów wpływu przegrody izolacyjnej przy napięciu przemiennym.
a |
a1 |
Um |
Ums |
Up |
Rodzaj przegrody |
||
cm |
cm |
V |
V |
kV |
|
||
3 |
0* |
100 |
90 |
91 |
93,67 |
34,56 |
bez przegrody |
3 |
0 |
90 |
85 |
80 |
85,00 |
31,36 |
papier maszynowy |
3 |
0,5 |
65 |
70 |
72 |
69,00 |
25,46 |
|
3 |
1 |
95 |
90 |
90 |
91,67 |
33,82 |
|
3 |
1,5 |
130 |
127 |
120 |
125,67 |
46,36 |
|
3 |
2 |
150 |
146 |
144 |
146,67 |
54,11 |
|
3 |
2,5 |
136 |
140 |
134 |
136,67 |
50,42 |
|
3 |
3 |
48 |
50 |
47 |
48,33 |
17,83 |
|
Tab.3. Napięcie przemienne.
Oznaczenia:
0* - układ bez przegrody izolacyjnej
a - odległość między ostrzem a płytą
a1 - odległość między płytą a przegrodą izolacyjną
Um - napięcie mierzone na transformatorze podczas wystąpienia przeskoku
Ums - napięcie średnie wyliczone z napięcia Um
Up - napięcie przeskoku
Opracowanie wyników - przykładowe obliczenia dla 1 linii wyników pomiarów z 3 tabeli:
Średnia wartość na transformatorze wyznaczona z napięcia Um:
Przekładnia transformatora
Napięcie przeskoku:
Wykresy:
Wykres zależności Up = f(a1) przy dodatniej biegunowości elektrody ostrzowej.
Wykres zależności Up = f(a1) przy ujemnej biegunowości elektrody ostrzowej.
Wykres zależności Up = f(a1) przy napięciu przemiennym.
Wnioski:
- Z powyższych wyników łatwo zauważyć że napięcie przeskoku jest zależne od zmiany odległości pomiędzy płyta a przegrodą izolacyjną .
- Przy ujemnej biegunowości elektrody napięcie przeskoku bez przegrody jest największe ze wszystkich badanych przez nas przypadków.
- Przy dodatniej biegunowości elektrody napięcie przeskoku osiąga największą wartość szczytową z badanych wartości.
- Wykres przy dodatniej biegunowości elektrody ostrzowej odbiega nam trochę od rzeczywistego, ponieważ w miarę zwiększania odległości napięcie przebicia powinno osiągnąć szybko maksimum po czym stopniowo maleć. W naszym przypadku napięcie przebicia wolniej osiąga swoje maksimum. Wyniki w tym przypadku są obarczone większym błędem.