Пробой жидких диэлектриков

1. Убедиться, что пакетный выключатель ПВ и тумблер Т выключены.

2. Записать марку и свойства испытуемой жидкости в таблицу.

3. Записать величину разрядного промежутка (h) между электродами испытательной ячейки, заполненной изоляционной жидкостью.

4. Присоединить к электродам испытательной ячейки вывод от высоковольтного трансформатора и нулевой провод.

5. Произвести пробой жидкости, наблюдая за появлением электрической искры через прозрачную стенку ячейки. Записать значение напряжения U₁ (отсчет по вольтметру) в табл. 10.

Т а б л и ц а 10.

Наименование жидкость	№ опыта	h, мм	U1, В	Uпр, кВ
. . . .

6. При неизменном расстоянии между электродами повторить пробой 6 раз. После каждого пробоя сделать выдержку около 2 минут, удалив из разрядного промежутка пузырьки газа и продукты сгорания масла при помощи легкого покачивания ячейки.

По результатам эксперимента:

1. Рассчитать значения U_пр=К_срU₁.

2. Провести статистическую обработку результатов эксперимента. Для этого отбросить максимальное и минимальное значения U_пр, а для оставшихся четырех точек рассчитать и среднеквадратическое отклонение S_U, используя которые, рассчитать и S_Е.

3. Проанализировать и объяснить полученные результаты. Сравнить электрическую прочность газа (воздуха) и электроизоляционного масла.

Пробой твердых диэлектриков.

1. Убедиться, что пакетный выключатель Q и тумблер Т выключены.

2. Присоединить к ячейке с плоским электродам вывод высоковольтного трансформатора и нулевой провод.

3. Поместить исследуемый образец (по указанию преподавателя) между электродами и осуществить пробой.

А. Исследование влияния структуры электроизоляционных материалов на их электрическую прочность.

1. Определить пробивное напряжение твердых органических диэлектриков (конденсаторной целлюлозной бумаги и полимерной пленки) по результатам 10 измерений U₁ для каждого материала.

2. Провести статистическую обработку результатов эксперимента, рассчитав значения: U_пр, Е_пр, , К_вар и доверительные границы Е_пр каждого материала при доверительной вероятности 95%. Измеренные и расчетные величины записать в табл. 11.

Таблица 11.

Наименование материала
№ опыта	h, мм	U1, В	Uпр, кВ	Епр, кВ/мм

Внизу таблицы привести значения рассчитанных величин:

= S = К_вар = DЕ_пр =

3. Проанализировать влияние структуры на электрическую прочность твердых диэлектриков, сравнив характеристики пленки и бумаги. Объяснить полученные результаты.

Б. Исследование влияния пропитки на электрическую прочность целлюлозных материалов.

1. Определить пробивное напряжение сухой и пропитанной электроизоляционным маслом кабельной бумаги по результатам 10 измерений U₁ для каждого материала.

2. Провести статистическую обработку результатов эксперимента, рассчитав значения: U_пр, Е_пр, Е_ср, К_вар и доверительные границы Е_пр каждого материала при доверительной вероятности 95%.

Измеренные и расчетные величины записать в табл. 12.

Т а б л и ц а 12.

Наименование материала
№ опыта	h, мм	U1, В	Uпр, кВ	Епр, кВ/мм

= S = К_вар = DЕ_пр =

3. Проанализировать влияние пропитки на электрическую прочность целлюлозных материалов, сравнив значения Е_пр сухой и пропитанной кабельной бумаги.

4. Проанализировать влияние толщины на электрическую прочность твердых диэлектриков, сравнив значения Е_пр непропитанных конденсаторной (эксперимент А) и кабельной (эксперимент Б) бумаги. Объяснить полученные результаты.

В. Исследование влияния числа слоев на электрическую прочность твердых диэлектриков.

1. Определить пробивное напряжение от 1 до 13 слоев сухой конденсаторной бумаги (толщина одного слоя бумаги: h = 10 мкм). Записать измеренные (U₁) и расчетные (толщина n слоев, U_пр, Е_пр) значения характеристик целлюлозного материала в табл. 13.

Т а б л и ц а 13.

Число слоев, n	Толщина n слоев, мм	U1, В	Uпр, кВ	Епр, кВ/мм
. . . . .

2. Построить зависимости U_пр=f(n) и Е_пр=f(n).

3. Объяснить полученные результаты.

Содержание отчета

Отчет должен включать:

1. Цель работы.

2. Принципиальную схему установки.

3. Расчетные формулы, использованные при вычислении К,К_ср,U_пр и Е_пр

4. Примеры численных расчетов.

5. Таблицы с экспериментальными и расчетными данными.

6. Графики зависимостей: U_пр=f(h) и Е_пр=f(h) для различных форм поля;

U_пр=f(n) и Е_пр=f(n).

7. Статистическую обработку результатов эксперимента в тех случаях, когда это возможно.

8 . Выводы по работе, содержащие анализ результатов каждого из

проведенных экспериментов.

Контрольные вопросы

1. Каковы физические основы явления пробоя газообразных диэлектриков?

2. Каковы физические основы явления пробоя жидких диэлектриков?

3. Каковы физические основы явления пробоя твердых диэлектриков?

4. Что такое фотонная ионизация?

5. Как влияет форма и размер электродов на величину Е_пр диэлектриков?

6. Как влияет величина разрядного промежутка на Е_пр диэлектриков?

7. Как влияет структура материала на его электрическую прочность?

8. Чем вызвано различие Е_пр для разных материалов?

9. Какова методика определения электрической прочности диэлектриков?

Р а б о т а 4