Wytrzymałość układów uwarstwionych powietrze - dielektryk stały

Podobne dokumenty
Wytrzymałość układów uwarstwionych powietrze - dielektryk stały

Wpływ przegrody izolacyjnej na wytrzymałość dielektryczną powietrza

Badanie wytrzymałości powietrza napięciem przemiennym 50 Hz przy różnych układach elektrod

Badanie wyładowań ślizgowych

Badanie wytrzymałości powietrza przy napięciu przemiennym 50 Hz

Badanie wytrzymałości powietrza przy napięciu stałym

Badanie wyładowań ślizgowych

Badanie wytrzymałości powietrza przy napięciu stałym

Badanie wytrzymałości powietrza napięciem przemiennym 50 Hz przy różnych układach elektrod

Pomiar wysokich napięć

Badanie wytrzymałości powietrza przy napięciu przemiennym 50 Hz

Rozkład napięcia na łańcuchu izolatorów wiszących

Wytrzymałość dielektryczne powietrza w zależności od ciśnienia

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Wytrzymałość udarowa powietrza

Rozkład napięcia na łańcuchu izolatorów wiszących

Wytrzymałość udarowa powietrza

Pomiar wysokich napięć udarowych

Badanie oleju izolacyjnego

Badanie ograniczników przepięć

Badanie ograniczników przepięć

Badanie kabli wysokiego napięcia

Badanie kabli wysokiego napięcia

LABORATORIUM TECHNIKI WYSOKICH NAPIĘĆ

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Wpływ przegrody izolacyjnej na wytrzymałość dielektryczną powietrza

Badanie właściwości łuku prądu stałego

UKŁADY KONDENSATOROWE

Badanie przebiegów falowych w liniach długich

KIERUNEK STUDIÓW: ELEKTROTECHNIKA NAZWA PRZEDMIOTU: TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ. (dzienne: 30h wykład, 30h laboratorium) Semestr: W Ć L P S V 2E 2

POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI TEORETYCZNEJ I SYSTEMÓW INFORMACYJNO-POMIAROWYCH

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu ELEKTROTECHNIKA (Nazwa kierunku studiów)

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Badanie przebiegów falowych w liniach długich

Technika wysokich napięć High Voltage Technology

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Kompensacja prądów ziemnozwarciowych

POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI TEORETYCZNEJ I SYSTEMÓW INFORMACYJNO-POMIAROWYCH

Technika wysokich napięć : podstawy teoretyczne i laboratorium / Barbara Florkowska, Jakub Furgał. Kraków, Spis treści.

Ćwiczenie nr 31: Modelowanie pola elektrycznego

Paweł Rózga Politechnika Łódzka, Instytut Elektroenergetyki

Układy przekładników napięciowych

Podstawowe własności elektrostatyczne przewodników: Pole E na zewnątrz przewodnika jest prostopadłe do jego powierzchni

Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki

BADANIE IZOLACJI ODŁĄCZNIKA ŚREDNIEGO NAPIĘCIA

MODELOWANIE UZIOMÓW W WANNIE ELEKTROLITYCZNEJ

Ćw. 15 : Sprawdzanie watomierza i licznika energii

Ćwiczenie nr 1. Badanie obwodów jednofazowych RLC przy wymuszeniu sinusoidalnym

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Ćw. 2: Analiza błędów i niepewności pomiarowych

Imię i nazwisko (e mail): Rok:. (2010/2011) Grupa: Ćw. 5: Pomiar parametrów sygnałów napięciowych Zaliczenie: Podpis prowadzącego: Uwagi:

Ćwiczenie 4 WYZNACZANIE INDUKCYJNOŚCI WŁASNEJ I WZAJEMNEJ

BADANIE PROSTEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO POMIAR NAPRĘŻEŃ

Paweł Rózga, Marcin Stanek Politechnika Łódzka Instytut Elektroenergetyki

POLE ELEKTRYCZNE PRAWO COULOMBA

PROTOKÓŁ POMIAROWY - SPRAWOZDANIE

Obwody liniowe. Sprawdzanie praw Kirchhoffa

Obwody sprzężone magnetycznie.

Ćwiczenie 2 WSPÓŁPRACA JEDNAKOWYCH OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH W RÓŻNYCH KONFIGURACJACH POŁĄCZEŃ. Opis stanowiska pomiarowego. Przebieg ćwiczenia

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN I URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH LABORATORIUM ELEKTRYCZNE. Obwody nieliniowe.

ZJAWISKO PIEZOELEKTRYCZNE.

Metodę poprawnie mierzonego prądu powinno się stosować do pomiaru dużych rezystancji, tzn. wielokrotnie większych od rezystancji amperomierza: (4)

NAGRZEWANIE ELEKTRODOWE

Dielektryki i Magnetyki

Sprawozdanie z ćwiczenia na temat. Badanie dokładności multimetru cyfrowego dla funkcji pomiaru napięcia zmiennego

ĆWICZENIE 1 METODY POMIARÓW WYSOKICH NAPIĘĆ PRZEMIENNYCH, STAŁYCH I UDAROWYCH

BADANIE PROSTEGO I ODWROTNEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO I JEGO ZASTOSOWANIA

Elementy i obwody nieliniowe

Badanie rozkładu pola magnetycznego przewodników z prądem

CZUJNIKI I PRZETWORNIKI POJEMNOŚCIOWE

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 33: Kondensatory

LABORATORIUM WYSOKICH NAPIĘĆ

Układy przekładników prądowych

1 Ćwiczenia wprowadzające

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 22 ELEKTROSTATYKA CZĘŚĆ 2. KONDENSATORY

Źródła zasilania i parametry przebiegu zmiennego

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Bogdan Olech Mirosław Łazoryszczak Dorota Majorkowska-Mech. Elektronika. Laboratorium nr 3. Temat: Diody półprzewodnikowe i elementy reaktancyjne

LABORATORIUM PODSTAWY ELEKTROTECHNIKI

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie transformatora jednofazowego

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Wyznaczanie stosunku e/m elektronu

LABORATORIUM PRZEKŁADNIKÓW

NIEZBĘDNY SPRZĘT LABORATORYJNY

21 ELEKTROSTATYKA. KONDENSATORY

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

LABORATORIUM URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH

BADANIE PROSTEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO POMIAR NAPRĘśEŃ BADANIE ODWROTNEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO METODĄ STATYCZNĄ. POMIAR MAŁYCH DEFORMACJI

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Rys.1 Rozkład mocy wnikającej do dielektryka przy padaniu fali płaskiej Natężenie pola wewnątrz dielektryka maleje wykładniczo. Określa to wzór: (1)

Ćw. 1&2: Wprowadzenie do obsługi przyrządów pomiarowych oraz analiza błędów i niepewności pomiarowych

Ćwiczenie nr 9. Pomiar rezystancji metodą porównawczą.

MOŻLIWOŚCI DIAGNOSTYKI WYŁADOWAŃ NIEZUPEŁNYCH POPRZEZ POMIAR ICH PROMIENIOWANIA ULTRAFIOLETOWEGO

Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki

Uśrednianie napięć zakłóconych

Ćwiczenie: "Rezonans w obwodach elektrycznych"

Ć w i c z e n i e 1 POMIARY W OBWODACH PRĄDU STAŁEGO

Ć w i c z e n i e 1 6 BADANIE PROSTOWNIKÓW NIESTEROWANYCH

Transkrypt:

Politechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra rządzeń Elektrycznych i TWN 0-68 Lublin, ul. Nadbystrzycka 8A www.kueitwn.pollub.pl LABORATORIM TECHNIKI WYSOKICH NAPIĘĆ Ćw. nr 8 Wytrzymałość układów uwarstwionych powietrze - dielektryk stały Lublin 0

. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest: określenie wytrzymałości układu uwarstwionego równolegle, wyznaczenie rozkładu napięcia na poszczególnych dielektrykach układu uwarstwionego szeregowo.. Sposób przeprowadzenia pomiarów. Warunki atmosferyczne temperatura otoczenia t =... C, ciśnienie atmosferyczne b =...hpa, wilgotność względna powietrza φ =...%.. kłady pomiarowy Pomiar napięcia przeskoku p przy odstępach elektrod a =,,,, cm przeprowadzamy dla układu płaskiego powietrznego (bez dielektryka stałego) oraz dla przypadku uwarstwienia równoległego powietrze dielektryk stały (rys. a.). Wyniki pomiarów zapisujemy w tabeli. TP R ogr TR V a ~ Rys.. Schemat układu pomiarowego a odstęp między elektrodami płaskimi; elektroda WN, materiał izolacyjny W praktyce spotykane są układy izolacyjne zbudowane z dwu lub więcej materiałów izolacyjnych. Jeżeli powierzchnia graniczna dielektryków jest prostopadła do linii pola elektrycznego uwarstwienie takie nazywamy szeregowym (rys. ).

WN Rys.. warstwienie szeregowe dielektryków: i materiały izolacyjne o przenikalności dielektrycznej i, elektrody W układzie płaskim dielektryków uwarstwionych szeregowo indukcja elektryczna D pozostaje jednakowa przy przejściu z dielektryka o przenikalności do dielektryka o przenikalności. Stąd strumienie ψ i ψ przenikające przez oba dielektryki o powierzchniach s i s są również jednakowe (). =ψ s D = sd Przy założeniu, że s = s = s zależność () przyjmie postać: stąd: ψ () s () E = s E E E = () Napięcie doprowadzone do układu rozkłada się na dwa dielektryki Dla układu płaskiego można zapisać: = + () = E () a + E a Wstawiając do powyższego wzoru zależność na E otrzymane z () zależność () uzyska następującą postać: = E a + E a = E a + a = E a a + Z powyższego wyrażenia można określić wartość natężenia pola elektrycznego E w dielektryku o przenikalności. E = (7) a a + (6)

Postępując analogicznie, można określić natężenia pola E w dielektryku o przenikalności wg zależności: E = (8) a a + Pomiar rozkładu napicia na układzie dielektryków uwarstwionych szeregowo dla napięcia przemiennego przeprowadzamy dołączając obiekt badany (zacisk wysokonapięciowy) (rys. ) do punktu A układu zasilającego (rys. ). Rys.. Schemat układu probierczego napięcia przemiennego Rys.. Schemat szeregowego uwarstwienia dielektryków: a grubości dielektryków, przenikalności elektryczne dielektryków, p przenikalności elektryczne powietrza,,,, wyprowadzenia elektrod pomiarowych, V e woltomierz elektrostatyczny Przy zadanej liczbie dielektryków o różnych przenikalnościach dielektrycznych do wysokonapięciowego zacisku doprowadzamy taką wartość napięcia, która jeszcze nie wywołuje wyładowań niezupełnych. Do elektrod umieszczonych pomiędzy poszczególnymi dielektrykami przyłączany jest kilowoltomierz elektrostatyczny przy pomocy, którego określamy spadek napięcia na poszczególnych dielektrykach. Wyniki pomiaru zamieszczamy w tabeli.

Rozkład napięcia określamy dla czterech dielektryków stałych (między elektrodami umieszczone są cztery dielektryki o przenikalności,, i, i grubościach a, a, a, a, które należy określić) przykładając do elektrod napięcie przemienne o wartości = kv. Przy tej samej wartości napięcia pomiędzy elektrodę wysokonapięciową a dielektryki tworzona jest przerwa powietrzna. Odstęp pomiędzy elektrodą () a szeregowym uwarstwieniem dielektryków stałych (odstęp powietrzny) wynosi a = cm i cm. Wyniki umieszczamy w tabelach,,.. Tabele pomiarowe Tabela. Pomiar napięcia przeskoku p L.p. 6 7 8 9 0 Dielektryki a szkło organiczne teflon powietrze u p u psr p u p u psr p u p u psr p cm V V kv V V kv V V kv u p napięcie przeskoku zmierzone woltomierzem V;, u psr średnia wartość napięcia przeskoku obliczone z zależności: p napięcia przeskoku obliczone z zależności: u psr u + u + u p p p = (9) p = u psr ϑ przekładnia transformatora probierczego. ϑ = 00 ϑ

Tabela. Rozkład napięcia na dielektrykach uwarstwionych szeregowo i odpowiadające im wartości natężenia pola Napięcie stawienie Numer v pr a i i przemienne zakresu dielektryka pi p E p V kv cm - kv kv kv/cm kv 0,8 0,8 70,,8 0,9-7 0 - - - - Tabela. Rozkład napięcia na dielektrykach uwarstwionych szeregowo i odpowiadające im wartości natężenia pola Napięcie stawienie Numer v pr a i i przemienne zakresu dielektryka pi p E p V kv cm - kv kv kv/cm kv 0,8 0,8 7, 70,,8,9-7 - Tabela. Rozkład napięcia na dielektrykach uwarstwionych szeregowo i odpowiadające im wartości natężenia pola Napięcie stawienie Numer v pr a i i przemienne zakresu dielektryka pi p E p V kv cm - kv kv kv/cm kv 0,8 0,8 70,,8 7,,9-7 - 6

V, napięcie odczytane z woltomierza, V; a i, i, odpowiednio grubość, przenikalność dielektryczna pi, zmierzone wartość napięcia w punktach,, i, kv; p, spadek napicia na poszczególnych dielektrykach, kv; E p, obliczone wartości natężenia pola w dielektryku, kv/cm; Natężenie pola w każdym z dielektryków wyznaczamy z zależności: i E p = (0) ai. Opracowanie sprawozdanie Sprawozdanie powinno zawierać: dane określające warunki atmosferyczne; schematy układów pomiarowych; tabelę wyników przeprowadzonych pomiarów; przykładowe obliczenia; wykres (na jednym rysunku) przedstawiający napięcie przeskoku p w funkcji odległości p =f(a) dla układu powietrznego oraz układu powietrze-dielektryk stały (powietrzeszkło organiczne, powietrze-teflon) dla układu szeregowego podstawie danych tabel,, wykonać na jednym rysunku wykresy przedstawiające zależności rozkładu napięcia pi =f(a i ) i natężenia pola poszczególnych dielektryków. uwagi i wnioski odnośnie warunków i sposobu przeprowadzania badań oraz krytyczną ocenę otrzymanych wyników.. Literatura. L. Kacejko, Cz. Karwat, H. Wójcik: Laboratorium techniki wysokich napięć, WPL Lublin. S. Szpor: Technika wysokich napięć, WNT Warszawa. S. Szpor: Ochrona odgromowa, WNT Warszawa. Z. Flisowski: Technika wysokich napięć, WNT Warszawa. Z. Gacek: Technika wysokich napięć, WPŚ Gliwice 6. Z. Gacek: Wysokonapięciowa technika izolacyjna, WPŚ Gliwice 7