До виконання лабораторних робіт з курсу

До друку дозволяю

Проректор М.П.Пан

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторних робіт з курсу

“ЕЛЕКТРОФІЗИКА І ТЕХНІКА ВИСОКИХ НАПРУГ”

Частина1

ІЗОЛЯЦІЯ УСТАНОВОК ВИСОКОЇ НАПРУГИ

(для студентів 4 курсу спеціальності 7.090 603)

Харків-ХНАМГ-2009

Методичні вказівки до виконанню лабораторних робіт з курсу "Електрофізика і техніка високих напруг". Частина 1. Ізоляція установок високої напруги. (для студентів 4 курсу денної форм навчання спеціальності 7.090.603)/ Укл. Рой В.Ф.,

К равченко Ю.П., Рум’янцев Д.В. – Харків: ХДАМГ, 2009.- 56 с.

Укладачі: д.т.н. В.Ф. Рой,

к.т.н. Ю.П.Кравченко

Д.В.Румянцев

Рецензент: д.т.н. В.А. Маляренко

Рекомендовано кафедрою “Електропостачання міст”. Протокол № 1 від 30.9.08

ЗМІСТ Стор.

ВСТУП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Лабораторна робота № 1. Дослідження розподілу напруги в гірлянді

ізоляторів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Лабораторна робота № 2. Дослідження електричної міцності повітря,

ефекту полярності й бар'єрного ефекту. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Лабораторна робота № 3. Вимірювання високої напруги і градуювання випробувального трансформатора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Лабораторна робота № 4. Дослідження електричної міцності повітряних проміжків між електродами різної форми . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Лабораторна робота № 5. Дослідження експлуатаційних характеристик

апаратів захисту від перенапруг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Лабораторна робота № 6. Контроль якості ізоляції за тангенсом кута діелектричних втрат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Лабораторна робота № 7. Дослідження електричних розрядів по

поверхні діелектрика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

ВСТУП

Курс електрофізики і техніки високих напруг є однією з базових дисциплін для всіх електроенергетичних і електротехнічних спеціальностей. Він присвячений вивченню властивостей та характеристик ізоляційних матеріалів і конструкцій електрообладнання високої напруги в умовах екстремальних електромагнітних впливів - високих напруг і сильних струмів; умовах забезпечення їх надійної експлуатації при наявності різноманітних зовнішніх факторів; робочої напруги, грозових та внутрішніх перенапруг, атмосферних впливів: підвищеної температури, вологості, пилу, механічних навантажень.

У лабораторії ЕФіТВН знаходяться три експериментальні установки, які укомплектовані різноманітним високовольтним обладнанням. Лабораторні роботи розподілені на два цикли: до першого відносяться роботи №1 – 4, до другого – роботи №5 – 7. Перед проведенням циклу робіт на кожній експериментальній установці встановлюється необхідне обладнання.

Для виконання лабораторних робіт кожна студентська група розподіляється на дві підгрупи по три бригади в кожній. Коли перші три бригади виконують лабораторні роботи, інші захищають і здають виконані і оформлені звіти.

Перед початком виконання робіт студенти повинні ознайомиться з правилами техніки безпеки (ТБ) при роботі в лабораторії ЕФіТВН, прослухати загальний інструктаж щодо роботи з високовольтним обладнанням і розписатись в журналі інструктажу з ТБ.

Основні положення з ТБ при виконанні лабораторних робіт.

1. Загальні положення

Головним фактором небезпеки при виконанні лабораторних робіт є наявність на експериментальних установках високої напруги. Ця обставина вимагає, враховуючи відсутність у студентів навичок роботи з високовольтним обладнанням, додаткових організаційних заходів.

1.1.До виконання лабораторних робіт допускаються студенти тільки після перевірки викладачем знань основних положень з ТБ.

1.2. Кожний студент особисто відповідає за свої дії щодо дотримання вимог ТБ.

1.3. У разі нещасних випадків з людьми зняття напруги для звільнення потерпілого від дії електричного струму має бути здійснено негайно, без отримання попереднього дозволу.

1.4. Студенти, які порушили вимоги положень ТБ, усуваються від роботи і несуть відповідальність.

2. Положення з ТБ при виконанні лабораторних робіт

2.1. До виконання лабораторних робіт допускаються студенти, які ознайомились з електричною схемою експериментальної установки й отримали допуск у викладача на проведення роботи.

2.2. Перед початком роботи необхідно ознайомитись з інструкцією до даної лабораторної роботи, перевірити наявність заземлень корпусів трансформаторів, огороджень та конструкцій, справність закриття дверей огородження, а також працездатність електричної, світлової і звукової сигналізації.

2.3. Викладач призначає відповідального за виконання студентами бригади правил ТБ при виконанні ними робіт.

2.4. До подачі напруги на лабораторну установку необхідно переконатись в тому, що інструменти й досліджувані зразки знаходяться в межах огородження, двері огородження зачинені на защіпку. Особливу увагу слід звернути на відстань заземлення до струмоведучих частин лабораторної установки..

2.5. Подача напруги на лабораторну установку може проводитися тільки з дозволу викладача.. Перед включенням автомата подачі напруги на лабораторні установки

треба голосно сповістити присутніх: "Подаю напругу !"

2.6. При проведенні вимірювань лабораторна установка повинна знаходитись під напругою мінімальний час, необхідний для даного експерименту, після чого вона повинна бути негайно відключена. Напруга повинна бути також відключена, якщо є сумнів у працездатності установки.

2.7. Після відключення високої напруги, струмоведучі частини установки, які були під високим потенціалом, треба розрядити за допомогою заземлюючої штанги.

2.8. У процесі роботи при включеній дослідній установці категорично забороняється обпиратися об огородження, відключати або закорочувати блокувальні пристрої, залишати установку, що знаходиться під напругою, без нагляду, допускати присутність в лабораторії сторонніх осіб, не зв'язаних з виконанням роботи.

2.9. Категорично забороняється наближатися і доторкатися до лабораторної установки високої напруги при знятому переносному заземленні.

Електричні схеми лабораторних установок і особливості ТБ при роботі з ними.

Розглянуті вище правила ТБ є загальнообов'язковими при роботі на всіх високовольтних установках. У лабораторії ЕФіТВН знаходятьсятри лабораторні високовольтні установки, кожна з яких має свою електричну схему івимагає виконання своїх конкретних правил ТБ.

Лабораторна установка № 1 містить високовольтний випробувальний апарат марки .АИИ-70. Основні технічні характеристики установки:

- вихідна напруга змінного струму -50 кВ;

-вихідна напруга постійного струму -70 кВ;

-потужність випробувальної установки -2 кВА.

Через однофазний регулятор напруги типу РНО (Т1) на первинну обмотку випробувального трансформатора Т2(50000/100) подається напруга 0 –100 В. На виході Т2 отримуємо напругу в діапазоні від 0 до 50000 В змінного або (при включенні випрямляючого діоду VDІ) - напругу 0 – 70000 В постійного струму.

При роботі з випрямленою напругою струм витоку контролюється мікроамперметром РА1.

Особливості вимог ТБ при роботі на установці № 1:

І. При роботі з мікроамперметром необхідно контролювати положення рук і голови оператора і додержувати мінімальну відстань до струмоведучих частин, що дорівнює 0,8 м.

2.Перед тим, як користуватись мікрометричним гвинтом (перед його роз'єднанням), необхідно його розрядити за допомогою заземлюючої штанги.

3. При роботі з мегаомметром оператор повинен знаходитись на діелектричній ковдрі.

Лабораторна установка № 2 оснащена високовольтним випробувальним трансформатором Т2 типу ИОМ 100/25, на вторинній обмотці якого (виводи 0 – а) можна отримати напругу від 0 до 100 кВ. Резистор R1 виконує функцію струмообмежувача при пробої досліджуваного об'єкта.

При роботі з мостом типу МД-16 від стаціонарної відпайки 100 В РНО подається напруга на трансформатор Т3 (типу И-50 або НОМ-10), на вторинній обмотці якого (виводи в - с) отримуємо напругу 10 кВ.

Особливості вимог ТБ при роботі на установці № 2:

1. Необхідно контролювати наявність стаціонарного заземлення вимірювального моста типу МД-16, що знаходиться на робочому столі за межами установки.

2. Використовуючи виносні вимірювальні прилади, слід пам’ятати, що клеми приладу знаходяться під небезпечною напругою.

Лабораторна установка № 3 містить спеціальний високовольтний трансформатор Т2. Заводський коефіцієнт трансформації випробувального трансформатора T2 дорівнює 284. Спосіб подачі напруги на випробувальній трансформатор Т2 такий же, які в попередній установці № 2.

Особливості вимог ТБ при роботі на установці №З:

1. Не виконувати роботи, знаходячись під гірляндою ізоляторів.

2. При включенні кварцевої лампи користуватися світлозахисними окулярами.

Лабораторна робота № 1