 |
Краткие теоретические сведения
|
|
|
|
Электрическая прочность воздушного промежутка зависит от расстояния между электродами, атмосферного давления и температуры, на характер этой зависимости влияют форма и размеры электродов.
Схема лабораторной установки для исследования зависимости электрической прочности воздушного промежутка от формы электрода приведена на рис. 6, где ИП– испытуемые воздушные промежутки, подключаемые поочередно (1– «игла – игла», 2 – «игла – плоскость», 3 – «плоскость – плоскость», 4 – «шар – шар»), расстояние в промежутке может изменяться по условию опыта.
Рис. 6. Схема лабораторной установки для исследования зависимости
электрической прочности воздушного промежутка от формы электрода
Пробивное напряжение воздушного промежутка определяется по показаниям вольтметра, включенного в первичную обмотку повышающего трансформатора, с последующим пересчетом полученного значения через коэффициент трансформации, вычисленного в первой лабораторной работе:
. 
(12)
При проведении опытов напряжение следует увеличивать от нуля до пробивного значения со скоростью 1 кВ/c, так как при большей скорости показания вольтметра U1 будут занижены вследствие инерционности стрелки вольтметра за счет влияния переходных процессов. Относительная плотность воздуха d при изменении температуры и влажности определяется по формуле (3).
Для самостоятельной теоретической подготовки рекомендуется использовать литературные источники [1, 4, 5].
Порядок выполнения работы
В ходе выполнении лабораторной работы при напряжении промышленной частоты необходимо получить экспериментальным и расчетным путем зависимость пробивных напряжения и напряженности электрического поля воздушного промежутка от расстояния между электродами.
|
|
|
При проведении всех опытов необходимо изменять размер разрядного промежутка в пределах от 1 до 5 см через 1 см.
1) Провести опыт с электродами «игла – игла». Результаты измерений и расчетов записать в табл. 6.
Т а б л и ц а 6
Результаты проведения опыта с электродами «игла – игла»
| Размер разрядного промежутка, см | Напряжение U1, В | Экспериментальное значение | Расчетное значение | ||||||
| измерение |  ,
кВ
|  ,
кВ
|  ,
кВ/см
|  ,
кВ
|  ,
кВ/см
| ||||
| 1-е | 2-е | 3-е | ср. | ||||||
| … |
В табл. 6, 7 – 8 для всех типов электродов используются следующие обозначения параметров:
– пробивное напряжение с учетом атмосферного давления и температуры, = 
;
– напряженность, по данным опыта 
.
Пробивные напряженность и напряжение для электродов «игла – игла» определяются по формулам:
; (13)
. (14)
2) Провести опыт с электродами «игла – плоскость». Результаты измерений и расчетов записать в табл. 7.
Т а б л и ц а 7
Результаты проведения опыта с электродами «игла – плоскость»
| Размер разрядного промежутка, см | Напряжение U1, В | Экспериментальное значение | Расчетное значение | ||||||
| измерение | ,
кВ
| ,
кВ
| ,
кВ/см
|  ,
кВ
|  ,
кВ/см
| ||||
| 1-е | 2-е | 3-е | ср. | ||||||
| … |
Пробивные напряженность и напряжение для электродов «игла –плоскость» определяются по формулам (13), (14).
3) Провести опыт с электродами «плоскость – плоскость». Результаты измерений и расчетов записать в табл. 8.
Т а б л и ц а 8
Результаты проведения опыта с электродами «плоскость – плоскость»
| Размер разрядного промежутка, см | Напряжение U1, В | Экспериментальное значение | Расчетное значение | ||||||
| измерение | ,
кВ
| ,
кВ
| ,
кВ/см
|  (п-п),
кВ
|  (п-п),
кВ/см
| ||||
| 1-е | 2-е | 3-е | ср. | ||||||
| … |
|
|
|
Пробивные напряжение и напряженность для равномерного электри-ческого поля между электродами «плоскость – плоскость» определяются по формулам:
; (15)
. (16)
4) Провести опыт с электродами «шар – шар». Результаты измерений и расчетов записать в табл. 9.
Т а б л и ц а 9
Результаты измерений в опыте с электродами «шар – шар»
| Размер разрядного промежутка, см | Коэффициент неравномерности поля f | Напряжение U1, В | Экспериментальное значение | Расчетное значение | ||||||
| измерения |  ,
кВ
|  ,
кВ
|  ,
кВ/см
|  ,
кВ
|  ,
кВ/см
| |||||
| 1-е | 2-е | 3-е | ср. | |||||||
| … |
Пробивная напряженность при симметричном расположении шаров определяется по формуле:
. (17)
Пробивные напряженность и напряжение для электродов «шар – шар» рассчитываются по уравнениям:
; (18)
. (19)
По данным эксперимента построить зависимости 
для каждого типа электродов и зависимости 
, полученные теоретически. Сравнить экспериментальные и теоретические зависимости, объяснить причины их расхождения.
4.3. Контрольные вопросы
1) Каковы особенности электрического разряда в неоднородном поле и чем они обусловлены?
2) Почему электрическая прочность воздушных промежутков с резко неоднородным полем зависит от полярности электрода с незначительным радиусом кривизны?
3) Чем объясняется электрическая прочность воздушных изоляционных промежутков при различных формах электродов?
Лабораторная работа 5
ИЗОЛИРУЮЩИЕ ЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА
Ц е л ь р а б о т ы: приобретение практических навыков в испытании защитных средств, применяемых в электроустановках.
|
|
|
