 |
изоляционных конструкций
|
|
|
|
- Цель работы
Целью работы является опытное определение распределения потенциала и напряженности вдоль поверхности изолятора для оценки изоляционных параметров данного типа изоляторов и практическое усвоение методики таких исследований.
- Теоретические пояснения
Изолятор (рис.1) представляет собой полое фарфоровое тело. Верхняя часть изолятора выполнена сплошной для предотвращения разрядов во внутренней полости. Фарфор с помощью цемента армирован внизу чугунным фланцем, а наверху чугунной шапкой.
Для повышения разрядного напряжения на теле изолятора делается ребро, которое заставляет разряд развиваться под углом к силовым линиям поля, т.е. по пути с наименьшей напряженностью.
Напряжение вдоль поверхности опорного изолятора распределяется неравномерно. Чем больше эта неравномерность, тем больше возможность возникновения короны и разрядов вдоль поверхности изолятора.
- Порядок выполнения работы
3.1. Исследовать разрядные напряжения по поверхности изолятора и построить графики зависимости распределения потенциала и напряженности по поверхности.
3.2. То же, но с экранирующим диском на шапке изолятора, заменяющим влияние шины.
4. Методические указания
К пункту 1. Поверхность разряда по поверхности изолятора проводится с помощью испытательной установки АИИ-70. Перед началом работы необходимо ознакомиться с установкой и её электрической схемой. Упрощенная схема установки и схема проведения испытаний приведены на рис. 7.
Для проведения испытаний собрать схему. Рукоятка автотрансформатора должна находится в крайнем левом положении. Плотно закрыть дверь камеры, одеть диэлектрические перчатки и стать на коврик.
|
|
|
1 – шапка изолятора (чугун)
2 – фарфоровое тело
3 – фланец (чугун)
Рис. 7. Изолятор
Включить системный разъем, при этом загорится зелёная лампа.
Включить кнопку автомата, при этом загорится красная лампа, сигнализирующая о том, что высоковольтная цепь под напряжением. Рукояткой автотрансформатора повышать напряжение со скоростью ~ 1 кВ/с до наступления пробоя. При пробое установка автоматически отключается.
После пробоя рукоятка автотрансформатора устанавливается в крайнее левое положение.
Напряжение на изолятор подается от высоковольтного трансформатора, напряжение первичной обмотки которого можно плавно изменять от нуля до номинального. Это напряжение измеряется вольтметром V1 (рис. 7), который проградуирован в кВ пропорционально напряжению на вторичной обмотке трансформатора. Более точно напряжение на вторичной обмотке измеряется киловольтметром V2 (рис. 7).
В начале определяется напряжение по поверхности изолятора как среднее от пяти измерений. Результаты измерений сводятся в табл. 5.
Таблица 5.
| № п/п | U1 кВ | U2 кВ | Uср кВ | Uн кВ |
| 1-5 |
Для дальнейших опытов необходимо определить номинальное напряжение (ближайшее по ГОСТ), на которое рассчитан испытуемый изолятор по условию
На изолятор подается напряжение равное Uн. Измеренный электрод А поочередно помещается в контрольные точки на поверхности изолятора (рис. 8). Измерения повторяются при напряжении на изоляторе U=0,25×Uн. Результаты эксперимента сводятся в табл. 6.
К пункту 2. Измерения проводить в том же порядке, что в п.1, но на шапку изолятора установить экранирующий диск диаметром (2-3)d, где d – диаметр опорного кольца изолятора.
Таблица 6.
| U=Uн | ||||||
| Номер контрольной точки | l,мм | j, кВ | Расстояние между котнтрольными точками | Dl, мм | DU, кВ | Е, кВ/мм |
| - | 1-2 2-3 3-4 - 9-10 | |||||
| U=0,5×Uн | ||||||
| - | 1-2 2-3 3-4 - 9-10 | |||||
| U=0,25×Uн | ||||||
| - | 1-2 2-3 3-4 - 9-10 |
График распределения напряженности электрического поля строится следующим образом. В масштабе вычерчивается изолятор с изображением контрольных точек. Рядом строится зависимость j(l) (рис. 9). Принимая линейное распределение потенциала на участке между контрольными точками (например 6-7) определяют напряжение на этом участке DU, которое будет равно
|
|
|
Напряженность поля соответствующая этому участку
где Dl – расстояние между контрольными точками (например 6-7).
Рис. 8. Принципиальная схема установки
Рис. 9. Графическое построение распределений потенциала j(l) и напряженности Е(l)
вдоль поверхности изолятора
Контрольные вопросы для домашней подготовки
- Для каких целей применяются опорные изоляторы?
- Какие типы изоляторов вы знаете?
- Какие материалы применяются для изготовления изоляторов и какими параметрами они характеризуются?
- Виды и условия испытаний внешней изоляции?
- Конструктивные особенности изоляторов, влияющие на напряжение перекрытия.
- Влияние неблагоприятных атмосферных воздействий на напряжение перекрытия изоляторов.
- Учет атмосферных условий при определении разрядных и испытательных напряжений.
- Как учитывается снижение электрической прочности внешней изоляции в эксплуатационных условиях?
- Дайте характеристику методам испытаний, при которых исключена возможность разрушения изоляции.
- Укажите основные дефекты изоляторов обнаруживаемые при профилактических испытаниях методами неразрушающего контроля.
Содержание
1. Общие требования к отчету и правила техники безопасности……….…………..……………………………………...1
2. Лабораторная работа № 1. Электрические разряды в воздухе....………..………………………….......................…........2
3. Лабораторная работа № 2. Исследование разряда по поверхности диэлектрика…….…………….…………..………12
4. Лабораторная работа № 3. Распределение напряжения по элементам изоляционных конструкций……………......…..22
|
|
|
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Техника высоких напряжений» для студентов специальности 311400 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» дневной и заочной форм обучения
Составители
Перцев Юрий Алексеевич
Писаревский Юрий Валентинович
Писаревский Александр Юрьевич
В авторской редакции
Подписано в печать 24.11.10.
Формат 60х84/16. Бумага для множительных аппаратов
Усл. печ. л. 2,1 Уч.- изд. л. 1,9. Тираж экз. «С»
Зак. №
ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет
394026 Воронеж, Московский просп., 14
|
|
|
