POLITECHNIKA POZNAŃSKA Instytut Elektroenergetyki Zakład Wysokich Napięć i Materiałów Elektrotechnicznych
Laboratorium Techniki Wysokich Napięć Ćwiczenie nr 11 Temat: Badanie rezystywności dielektryków stałych i ciekłych
Rok akad. 2002/2003 Wydział Elektryczny Kierunek Elektrotechnika Specjalność EPiEL	Jakacki Zbigniew Jastrzębski Grzegorz Łyszczarz Damian	Data:
				wykonanie ćwiczenia	oddanie sprawozdania
				20.05.2003	27.05.2003
				Ocena:
Uwagi:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie rezystywności skrośnej i powierzchniowej kilku materiałów oraz zmierzenie rezystywności wnętrzowej próbek tekstolitowych.

2. Schemat układu pomiarowego

Rys. Schemat układów do pomiaru rezystancji: a) skrośnej, b) powierzchniowej

3. Badanie rezystywności skrośnej i powierzchniowej dielektryków stałych

Rezystywność skrośną obliczamy ze wzoru:

gdzie:

ၲv	-	rezystywność skrośna [Ω⋅cm]
RV	-	rezystancja skrośna [Ω]
h	-	średnia arytmetyczna grubość próbki [cm]
A	-	efektywna powierzchnia [cm^2­­], która przy zastosowaniu elektrod okrągłych opisana jest wzorem:

Rezystywność powierzchniowa obliczamy ze wzoru:

gdzie:

ၲs	-	rezystywność powierzchniowa [Ω]
RS	-	rezystancja powierzchniowa [Ω]
g	-	szerokość szczeliny
B	-	efektywna długość (obwód) elektrody pomiarowej [cm], która przy zastosowaniu elektrod okrągłych opisana jest wzorem:

Rys. Układ elektrod pomiarowych: g = 0,7 [cm], d₁ = 5 [cm].

Otrzymane pomiary i obliczenia zostały zawarte w tabeli. Następnie na ich podstawie sporządziłem wykresy zależności rezystywności skrośnej od napięcia dla różnych czasów mierzonej rezystancji.

Osie rezystywności skrośnej i rezystywności powierzchniowej są wykonane w skali logarytmicznej.

4. Badanie rezystywność materiałów elektroizolacyjnych ciekłych

Tabela pomiarów

Lp.	Materiał	R1	R2	Ab	ၲ
					15 s	60 s		15 s	60 s
					[Gၗ]	[Gၗ]		[ၗ⋅m]	[ၗ⋅m]
1	Woda destylowana	-	-	-	-	-
2	Olej mineralny zestarzony	5,36	6,005	1,12	30,284	33,93
3	Olej syntetyczny Naftalenowy	8,401	7,807	0,92	47,46565	44,11

Rezystywność oleju ၲ obliczam z zależności:

Cxp	-	zmierzona pojemność kondensatora z powietrzem jako dielektrykiem [pF]
R	-	wartość zmierzonej rezystancji
Ab	-	współczynnik absorpcji

C_xp = 50 pF

5. Badanie rezystywność wnętrzowej

Rezokart	R1	R2	Ab
		15 s		60 s
		[Gၗ]	[Gၗ]	-
Próbka 1	10,82	10,72	0,99
Próbka 2	7,248	7,355	1,01

Rezotek	R1	R2	Ab
		15 s		60 s
		[Gၗ]	[Gၗ]	-
Próbka 1	5,058	5,232	1,03
Próbka 2	2,136	2,171	1,01

6. Wnioski

Na podstawie otrzymanych wykresów można jednoznacznie ocenić rezystywność materiałów elektroizolacyjnych, która opiera się w zasadzie na trzech wielkościach: rezystywności wnętrzowej, rezystywności skrośnej i rezystywności powierzchniowej Materiał, który w czasie badania wykazał największą wartość rezystywności skrośnej jest Polietylen, natomiast najmniejszą Poliuretan. Polietylen podobnie jak i Porcelana mają największe wartości rezystywności powierzchniowej. W czasie pomiaru rezystancji powierzchniowej tych, że materiałów nie można było jej określić gdyż znacznie przekraczała możliwości pomiarowe miernika. Najniższą wartość rezystywności powierzchniowej wykazała Płyta papierowo ftalowa PcF.

Podczas badania rezystywności materiałów elektroizolacyjnych ciekłych nie udało się zmierzyć rezystancji wody destylowanej. Olej syntetyczny naftalenowy posiada największą wartość rezystywności i jest najlepszym materiałem elektroizolacyjnym ciekłym. Badany olej mineralny zestarzony wykazywał znaczne cechy zawilgocenia, co obrazowało niższą wartością rezystywności. Duży wpływ na rezystancje oleju odgrywa czas i wartość do prowadzonego napięcia, zatem wyniki pomiaru są obarczone pewnym uchybem.

Przy pomiarze wartości rezystywności wnętrzowej można zaobserwować, że zarówno pomiar rezystancji przy 15 jak i 60 sekundach nie wpływa w znaczący sposób na wynik pomiaru. Tak, więc wartości dla Razokartu jak i dla Rezoteksu są podobne.

Badając wartości rezystancji wszystkich materiałów przy 15 i 60 sekundach można łatwo określić współczynnik absorpcji, który jest ilorazem R₆₀/R_15­­. Na podstawie, którego można określić zjawiska polaryzacyjne oraz zawilgocenie próbki. Materiał, który posiadał największy współczynnik absorpcji jest Polietylen.

---