POLITECHNIKA LUBELSKA
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
Skład grupy: Data wykonania:
1.Artur Martyniuk 96-03-26
2.Piotr Osmałek
3.Mietek Banaszczuk
LABORATORIUM TECHNIKI WYSOKICH NAPIĘĆ
Nr ćwiczenia:5
Temat: Badanie wytrzymałości udarowej powietrza , oraz generatora udarowego .
1.Cel ćwiczenia .
Używane oznaczenia:
a - odstęp między elektrodami,
u - wartość napięcia skutecznego przyłożonego do układu,
Uud - wartość napięcia udarowego,
Uudn - wartość udarowego napięcia przeskoku przeliczona na warunki normalne,
Ustn - statyczne napięcie przeskoku, obliczane z zależności:
Ustn = 14 + 3,16*a [kV].
2.Pomiar 50% wytrzymałości udarowej powietrza w układzie kula-kula i ostrze- ostrze .
typ |
a |
n1 |
ku |
u |
Uud |
Uudn |
Ustn |
iskiernika |
cm |
|
|
V |
kV |
kV |
kV |
kula-kula |
6 |
272,3 |
1,08 |
116 |
155,0 |
157,4 |
146,00 |
|
8 |
|
1,21 |
155 |
207,1 |
210,3 |
174,00 |
|
10 |
|
1,18 |
170 |
227,1 |
230,6 |
195,00 |
ostrze-ostrze |
8 |
272,3 |
2,56 |
74 |
98,9 |
100,4 |
39,28 |
|
10 |
|
2,53 |
85 |
113,6 |
115,3 |
45,60 |
|
12 |
|
2,61 |
100 |
133,6 |
135,6 |
51,92 |
2.Wyznaczanie 50% wytrzymałości powietrza przy udarach łączeniowych układ ostrze-ostrze .
a |
n |
ku |
u |
Uud |
Uudn |
Ustn |
cm |
|
|
V |
kV |
kV |
kV |
6 |
500 |
2,61 |
90 |
63,5 |
86,0 |
32,96 |
8 |
|
2,43 |
100 |
70,5 |
95,5 |
39,28 |
10 |
|
2,22 |
106 |
74,7 |
101,3 |
45,60 |
Wartości elementów generatora
C = 0,123mF
Cc =2480pF
R'm = 5000Ω
R"m = 1500Ω
Rt = 20Ω
Rc = 100Ω
Rr = 4000Ω
h = 0,87
T1 - czas narastania czoła fali
T2 - czas do półszczytu udaru
T1 = 3,25 * Cz * Rt = 3,25 *2480pF* 7 * 20 = 1,13ms
T2 = 0,7 * Cw * Rr = 0,7 * 123nF * 0,25 * 4000 = 86,1ms
U
100%
90%
50%
30%
0 T1 τ [μs]
T2
Przebieg napięcia udaru łączeniowego .
4.Wnioski:
Na podstawie dokonanych pomiarów i obliczeń wyznaczyliśmy charakterystyki badanych iskierników ( kulowego i ostrzowego ) .
Na podstawie wykresów możemy ocenić wytrzymałość badanych iskierników .
Wytrzymałość iskiernika kulowego jest większa niż iskiernika ostrzowego .
Wytrzymałość statyczna zależy od drogi przeskoku i od rozkładu pola elektrycznego .
Duże naprężenia ,w iskierniku ostrzowym , występują tylko na nieznacznym odcinku drogi w pobliżu elektrod i dlatego napięcie przeskoku dla układu ostrzowego jest niższe .
Obliczenia napięcia statycznego przeskoku są obarczone dużym błędem, gdyż zależność Ustn = 14 + 3,16*a można stosować tylko przy a > 8cm, a dużą dokładność uzyskuje się dopiero przy a > 30cm .
Wyznaczone czasy charakteryzujące udar łączeniowy wynoszą T1 = 1,13ms i T2 = 86,1ms .
Sposoby zdejmowania charakterystyki napięciowo - czasowej dla napięć udarowych .
Charakterystyka udarowa danego obiektu jest to zależność wartości szczytowej udaru od czasu do ucięcia udaru. Wyznaczyć ją można przez pomiar 50% napięcia przeskoku przy doprowadzeniu do badanego układu izolacyjnego udarów o jednakowej amplitudzie a różnych czasach T1. Metoda ta jest stosowana dość rzadko, gdyż wymaga generatora udarowego posiadającego możliwość zmiany T1 i T2 w szerokich granicach .
Innym sposobem wyznaczania charakterystyki udarowej jest doprowadzenie do badanego obiektu udarów o jednakowych parametrach czasowych lecz o zmiennej amplitudzie .
Mierząc za pomocą oscylografu i dzielnika napięcia amplitudy udarów ,napięcia przeskoku , określa się charakterystykę udarową .Jeżeli udar zostanie ucięty na czole ,wówczas czas do przeskoku i napięcie przeskoku dają punkt charakterystyki Up = f(t) .Przy ucięciu udaru w czasie trwania grzbietu za napięcie przeskoku przyjmuje się wartość amplitudy danego udaru .