Katedra Elektrotechniki i Elektroenergetyki  
Mgr inż. Mikołaj Skowron 
 
Technika Wysokich Napięć 
 
Ćwiczenie nr 2 

Badanie układów probierczych napięcia przemiennego, udarowego i stałego  

 
 
 
 

 

1. 

ZESPOŁY PROBIERCZE WYSOKIEGO NAPIĘCIA PRZEMIENNEGO 

 
Opracowanie nowych konstrukcji urządzeń elektroenergetycznych wymaga badań ich 
elementów i prototypów w celu doboru roboczych naprężeń elektrycznych i oceny 
odporności na narażenia eksploatacyjne. Z tego powodu źródła wysokiego napięcia 
przemiennego stanowią podstawowe wyposażenie Laboratoriów Wysokich Napięć. 
Odrębną grupę badań stanowią tzw. próby napięciowe, których celem jest sprawdzenie 
zapasu wytrzymałości elektrycznej wysokonapięciowych układów izolacyjnych przy 
wymaganym napięciu probierczym. 
 
Napięcie probiercze przemienne U

pr

, jest stosowane w badaniach laboratoryjnych 

oraz do przeprowadzania prób napięciowych izolacji urządzeń elektrycznych.  
Napięcie U

pr

 powinno być praktycznie sinusoidalne, to znaczy: 

- 

  współczynnik kształtu   

%

5

2

k

±

=

 

- 

  wartości  maksymalne biegunowości dodatniej i ujemnej nie powinny różnić się 

więcej niż o 

±5%, 

- 

  częstotliwość w zakresie 40 

÷ 62Hz. 

 
Napięcie probiercze przemienne w próbach napięciowych dzieli się na: 
a) 

krótkotrwałe – gdy czas jego działania nie przekracza 1 minuty (w przypadku 

kabli 5 minut), 
b) 

długotrwałe – gdy czas ten jest dłuższy i wynosi np. 4 godziny w badaniach 

kabli. 
 
Większość prób napięciowych dotyczy izolacji jednofazowej doziemnej lub między-
fazowej. Z tego powodu napięcie probiercze wytwarzane jest w zespołach probierczych 
zawierających transformatory jednofazowe. Źródła trójfazowe otrzymuje się, w razie 
potrzeby, za pomocą trzech transformatorów jednofazowych. 
 
Transformatory probiercze w odróżnieniu od transformatorów energetycznych, 
charakteryzują się znacznie mniejszą mocą, większą przekładnią oraz są przystosowane 
do pracy krótkotrwałej, co stwarza łagodne warunki pod względem ich nagrzewania się. 
Są to transformatory w izolacji papierowo-olejowej, zapewniające brak wewnętrznych 
wyładowań niezupełnych. 
W transformatorach tych, kadź z rdzeniem i uzwojeniami (metalowa lub z materiału 
izolacyjnego) jest wypełniona olejem. Wykonanie obudowy transformatora z materiału 
izolacyjnego np. odpowiedni rodzaj żywicy, pozwala na znaczne zmniejszenie jego 

ciężaru oraz wymiarów, ze względu na wyprowadzenie uzwojeń bez izolatorów 
przepustowych oraz brak oleju. 
Transformatory olejowe charakteryzuje mała wartość reaktancji rozproszenia i dobre 
zabezpieczenie uzwojeń przed wpływami zewnętrznymi. 
 
 
 
1.1. Charakterystyka zespołów probierczych 
 
W skład zespołu probierczego, w którym wytwarzane jest wysokie napięcie przemienne, 
wchodzą (rys.1.1): 
 
− 

źródło napięcia przemiennego (sieć zasilająca lub własny generator), 

− 

transformator regulacyjny TR, 

− 

transformator probierczy wysokiego napięcia TP, do którego przyłączony jest badany 
obiekt. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.1.1. Zespół probierczy wysokiego napięcia przemiennego:  
  

TR – transformator regulacyjny, TP - transformator probierczy,  

 

Ro – opornik tłumiący, OB - badany obiekt, U

2 

= U

pr

 

 
Podstawowe rodzaje zespołów probierczych to: 

− 

pojedynczy transformator, 

− 

połączenie szeregowe transformatorów, 

− 

połączenie kaskadowe kilku transformatorów, 

− 

połączenie równoległo-kaskadowe transformatorów. 

 
Parametry znamionowe zespołu probierczego: 
U

n

  

napięcie znamionowe, 

S

n

   

moc znamionowa, 

u

zw

  

napięcie zwarcia, 

P

zw

  

moc zwarcia 

 

 
 
1.2. Zespoły probiercze z pojedynczym transformatorem 
 
1.2.1. Układy połączeń transformatorów 
 

I

2

 

I

1

 

TP

TR 

U

2

 

∼ 

U

1

 

R

o

 

OB 

Zespoły probiercze z pojedynczym transformatorem są budowane jako symetryczne lub 
niesymetryczne. 
 
W układzie symetrycznym - stosowanym do badania izolacji międzyfazowej (IM) - obydwa 
bieguny uzwojenia wysokiego napięcia transformatora są wyprowadzone, a środek uzwojenia 
uziemiony (rys.1.2a) lub nieuziemiony, lecz połączony z rdzeniem i obudową. Stwarza to 
dogodne warunki dla izolacji biegunów uzwojenia wysokiego napięcia transformatorów tj. dla 
izolatorów przepustowych, która może być wykonana na napięcie równe połowie napięcia 
znamionowego. 
Transformatory probiercze w układzie symetrycznym budowane są obecnie na napięcie do 
750kV, a w pojedynczych przypadkach nawet do 1000kV. 
 
a)  

b) 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.1.2. Transformatory probiercze w układzie: a) symetrycznym, b) niesymetrycznym 

 
 
W układzie niesymetrycznym - stosowanym do badania izolacji fazowej, doziemnej (ID) - 
jeden biegun uzwojenia WN jest wyprowadzony, a drugi połączony z rdzeniem, obudową  
i uziemiony (rys.1.2b). 
Z uwagi na mniej korzystny rozkład napięcia wzdłuż uzwojenia WN i konieczność 
stosowania izolacji tego bieguna na pełne napięcie znamionowe, transformatory w układzie 
symetrycznym budowane są na napięcie do 500kV. 
Poziom napięcia znamionowego pojedynczego transformatora probierczego jest ograniczony 
możliwościami konstrukcyjnymi. Dla wytwarzania dostatecznie wysokiego napięcia 
przemiennego stosuje się kilka transformatorów odpowiednio połączonych. 
 
 
1.2.2. Moc znamionowa zespołu 
 
Moc znamionowa S

n

  jest to iloczyn napięcia i prądu po stronie wysokiego napięcia 

transformatora:  

 

 

n

n

2

2

n

U

J

U

J

S

⋅

=

⋅

=

  

(1.1) 

 
Dla celów prób napięciowych wymagana jest odpowiednia moc znamionowa zespołu 
probierczego. Jest to moc ograniczona dopuszczalnym przyrostem temperatury izolacji 
urządzeń zespołu. 
Charakter obciążenia transformatora probierczego zależy od rodzaju obiektu poddawanego 
próbie.  
Obciążenie zespołu probierczego ma na ogół charakter pojemnościowy, za wyjątkiem badań: 
− 

w obecności ulotu elektrycznego, 

TP 

U

2

 

+1/2U

2

 

-1/2U

2

 

U

1

 

TP 

U

2

 

U

1

 

− 

prób pod deszczem izolatorów, 

− 

prób zabrudzeniowych izolatorów, 

− 

kiedy należy uwzględnić obciążenie pojemnościowo-rezystancyjne. 

 
Wartości pojemności doziemnych obiektów zawierają się w zakresie od kilkudziesięciu pF do 
kilku 

μF (tabela 1.1). 

 
 

Tabela 1.1. Pojemności doziemne urządzeń 

 

Urządzenie Pojemność [pF] 

Izolatory wiszące 

Izolatory przepustowe transformatorów i wyłączników 

Przekładniki napięciowe i prądowe 

Transformatory energetyczne 

Maszyny wirujące 

Kable 

do kilkudziesięciu 

50 

÷ 800 

100

÷1000 

500

÷20000 

10

5

÷3 ⋅10

5

 

250

÷300 pF/m 

 
Stosowane konstrukcje transformatorów probierczych o prądzie znamionowym równym 1A, 
tzn. posiadające moc znamionową równą 1kVA na 1kV napięcia probierczego, umożliwiają 
przeprowadzenie większości prób napięciowych i badań układów izolacyjnych wysokiego 
napięcia. 
 
Powinien być wówczas spełniony warunek: 
 

C

U

S

pr

n

⋅

ω

⋅

≥

2

 (1.2) 

 
gdzie:   U

pr 

- napięcie probiercze, 

  

 

C  - pojemność badanego obiektu 

 

 
Np. dla  C = 1000pF wartości mocy znamionowej S

n

 zespołu probierczego przedstawia tabela 1.2. 

 

Tabela 1.2. Moce zespołu probierczego 

 

U [kV] 

50 

100 

500 

1000 

S

n

 [kVA] 

0,785 

3,14 

78,5 

314 

 
Niespełnienie powyższego warunku (1.2) prowadzi ze wzrostem obciążenia do obniżenia 
napięcia probierczego i zniekształcenia jego przebiegu. 
Moc znamionowa transformatora, ze względu na czas trwania próby równy najczęściej  
1 minutę oraz przerwy między pomiarami i przygotowanie, jest mocą pracy 15-minutowej. 
 
1.2.3. Moc zwarciowa zespołu 
 

Odpowiednia wartość mocy zwarciowej transformatora jest niezbędna do podtrzymania prądu 
wyładowania w przypadku przeskoku lub przebicia badanej izolacji. Wartość mocy 
zwarciowej zależy od napięcia probierczego U

pr

 i impedancji zastępczej zespołu probierczego 

 

z

pr

zw

X

U

S

2

=

  

(1.3) 

gdzie: X

z 

– reaktancja zastępcza zespołu 

 
Reaktancję zastępczą X

z

 stanowią (rys.1.3): 

X

s

- reaktancja sieci zasilającej, 

X

r

 - reaktancja elementu regulacyjnego, 

X

TP

 - reaktancja transformatora probierczego 

 
Reaktancja zastępcza zespołu probierczego wynosi: 
 
 

 

TP

r

s

z

X

X

X

X

+

+

=

 (1.4) 

 
i powinna być mała aby zapewnić wymaganą wartość prądu zwarciowego. 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.1.3. Schemat zastępczy zespołu probierczego: C - pojemność badanego obiektu 

 
 
Wartość prądu zwarciowego I

zw

 oblicza się z pomiaru napięcia zwarcia u

zw

 

transformatora 

 

 

%

zw

n

n

pr

zw

zw

u

J

U

U

[%]

u

I

I

100

100

2

⋅

⋅

=

⋅

=

 (1.5) 

 
gdzie: 

I

n

 - prąd znamionowy w uzwojeniu wysokiego napięcia, 

 

U

n

 – napięcie znamionowe transformatora, 

 

U

pr

 – napięcie probiercze 

 

 

 
1.2.4. Napięcie zwarcia transformatora probierczego 
 
Napięcie zwarcia zespołu  u

zw

  jest to napięcie na zaciskach uzwojenia niskiego napięcia 

transformatora przy zwartych zaciskach uzwojenia wysokiego napięcia i płynącym w nim 
prądzie znamionowym I

n

 [PN-81/E-040040.09]. 

Napięcie zwarcia transformatora wynosi: 

 

 

100

U

U

[%]

u

n

zw

zw

=

 (1.6) 

X

r

 

X

s

 

X

TP

 

U

pr

 

C 

~ 

 
 gdzie: 

 

U

zw

 – napięcie zwarcia [V], 

   

U

n

 – napięcie znamionowe transformatora [V] 

 

 
Wartość napięcia zwarcia transformatorów probierczych wynosi kilka procent. 
 
 
1.2.5. Zabezpieczenia 
 
Zespół probierczy wysokiego napięcia jest wyposażony w: 
a) 

zabezpieczenie nadmiarowo-prądowe, zapewniające szybkie wyłączenie zwarcia w 

obwodzie w wyniku przebicia badanego obiektu. Stanowią je wyzwalacze nadprądowe 
bezzwłoczne lub wyłączniki termiczne, 
b) 

zabezpieczenie przed wystąpieniem drgań  własnych obwodu, szczególnie podczas 

wyładowań elektrycznych po stronie wtórnej transformatora oraz ograniczające prąd 
zwarciowy I

zw

  

Wartość wymaganego rezystora R

o

 wynosi (rys.1.1)  

 

 

 

n

2

n

R

o

S

U

k

R

⋅

=

 (1.7) 

zakładając że: I

zw

 

≥

 I

n

 oraz u

zw

 

≅

 0, k

R

 = 1, wartość rezystora R

o 

przyjmuje się zwykle równą 

5

Ω/1kV napięcia probierczego 

 
 
1.3.  Połączenie szeregowe transformatorów 
 
Łącząc szeregowo uzwojenia wysokiego napięcia dwu jednakowych transformatorów, przy 
uziemionym punkcie środkowym tego połączenia, otrzymuje się między izolowanymi 
biegunami napięcie równe dwukrotnej wartości napięcia znamionowego jednego 
transformatora (rys.1.4). W większości prób napięciowych izolacji wymagane jest jednak 
napięcie probiercze względem ziemi.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.1.4. Połączenie szeregowe dwu transformatorów probierczych TP1 i TP2 

 
 
1.4.  Połączenia kaskadowe transformatorów 
 

2U 

TP1 

TP2 

U 

U 

~ 

W połączeniu kaskadowym transformatorów uzwojenia wysokonapięciowe są połączone 
szeregowo, dzięki czemu na zacisku ostatniego transformatora otrzymuje się bez obciążenia 
n-krotnie większą wartość napięcia (n = 2, 3, 4, rzadko więcej). Sposób zasilania tych 
transformatorów prowadzi do trzech zasadniczych konstrukcji. 
 
 
 
1.4.1. Układ kaskadowy z dodatkowymi transformatorami izolującymi 
 
W schemacie połączeń przedstawionym na rysunku 1.5 uzwojenia wysokonapięciowe (1) 
czterech transformatorów (I - IV) połączone są szeregowo, przy czym jeden z biegunów 
transformatora pierwszego stopnia (I) jest uziemiony. W transformatorach następnych stopni 
jeden biegun uzwojenia WN jest połączony z obudową i z końcem uzwojenia poprzedniego 
stopnia, wyprowadzonym poprzez izolator przepustowy. W ten sposób, za wyjątkiem trans-
formatora I, pozostałe muszą być odizolowane od ziemi, przy czym izolacja kolejnych stopni 
wzrasta. Zatem obudowa transformatora II znajduje się na izolacyjnej podstawie na napięcie 
U, transformatora III - 2U, transformatora IV - 3U. Zasilanie transformatorów następuje z 
sieci lub ze specjalnego generatora za pośrednictwem dodatkowych transformatorów 
izolujących T

i

 o przekładni 1:1, odizolowanych od ziemi w sposób pokazany na rysunku 1.5. 

W przedstawionym układzie kaskadowym, zawierającym cztery transformatory pro-biercze, 
konieczne jest zastosowanie sześciu transformatorów izolujących, co stanowi podstawową 
wadę tego układu. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.1.5. Układ kaskadowy z transformatorami izolującymi T

i

,   IW - izolatory wsporcze 

U 

1

Ti 

Ti 

Ti 

4U 

IW 

U 

1 

Ti 

U 

1 

IW 

~ 

U 

1

Ti 

Ti 

1.4.2. Układ kaskadowy z uzwojeniami  wiążącymi 
 
Zastosowane w tym układzie transformatory muszą posiadać po stronie wysokiego napięcia 
dodatkowe uzwojenia tzw. uzwojenia wiążące W dla zasilania następnego stopnia kaskady 
(rys.1.6). Uzwojenie to spełnia również funkcję uzwojenia izolującego w miejsce 
dodatkowych transformatorów. 
Zasada powyższa stosowana jest w większości konstrukcji układów kaskadowych 
transformatorów probierczych. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.1.6. Układ kaskadowy z uzwojeniami wiążącymi W, IW - izolatory wsporcze 

 
1.4.3. Układ kaskadowy ze sprzężeniem autotransformatorowym 
 
W układzie tym tylko transformator pierwszego stopnia posiada oddzielne uzwojenie niskiego 
i wysokiego napięcia, natomiast pozostałe posiadają uzwojenia autotransformatorowe, 
zawierające uzwojenie zasilające (Z), wysokonapięciowe (WN) i wiążące (W) (rys.1.7). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.1.7. Układ kaskadowy ze sprzężeniami  autotransformatorowymi 

4U 

~ 

W 

I 

IV 

W 

II 

III 

IW 

W 

4U 

~ 

I 

4U 

II 

W 

WN 

Z 

III 

W 

WN 

Z 

IV 

WN 

Z 

1.4.4. Moc układu kaskadowego 
 
Moc znamionowa kaskady

  S

nk

  jest równa iloczynowi napięcia na wyjściu kaskady 

2

k

U

n

U

⋅

=

 i prądu znamionowego I

2

, gdzie: n – liczba stopni kaskady. 

Przyjmując oznaczenia jak na rysunku 1.8, moc znamionowa po stronie wysokiego napięcia  
S

nk

  na wyjściu kaskady n-stopniowej wynosi: 

 
 

 

2

k

2

2

1

1

nk

I

U

I

nU

U

I

S

⋅

=

⋅

=

⋅

=

 (1.8) 

lub 
 
 

 

n

nk

S

n

S

⋅

=

 (1.9) 

 
Uzwojenie pierwotne transformatora I, zasilające całą kaskadę, jest obliczone na całkowitą 
moc kaskady. 
W konstrukcjach zespołów probierczych naogół jest przyjęte, że prąd znamionowy na wyjściu 
kaskady wynosi 1A. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.1.8. Rozpływ prądów i podział napięć w układzie kaskadowym 

 
 
Całkowita moc kaskady Sc  jest równa sumie mocy poszczególnych stopni 

 

 

∑

∑

=

=

⋅

=

⋅

=

n

1

i

n

n

1

i

2

2

c

S

n

I

nU

S

 (1.10) 

lub 

 

 

n

c

S

2

)

1

n

(

n

S

⋅

+

=

 (1.11) 

Współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej

 kaskady wynosi: 

 

 

 

 

c

nk

w

S

S

k

=

 (1.12) 

 
Gdy kaskada zawiera np. trzy człony (n = 3), wówczas: 

III 

2U

2

3U

2 

U

2

I

2 

I

2

I

1 

I 

II 

~ 

I

2

U

1 

 

n

c

n

nk

S

6

S

S

3

S

=

=

 

 
a współczynnik wykorzystania mocy kaskady k

w

 = 0,5 

 
 
1.5. Dane techniczne transformatorów probierczych i układów kaskadowych 
 
1.5.1. Parametry znamionowe 
 
Podstawowe napięcia znamionowe transformatorów probierczych wynoszą: 30, 60, 110, 300, 
400, 800 i 1000kV o prądzie obciążenia od 0,3 do 1A. Transformatory na napięcie 800 
i 1000kV budowane są przeważnie jako kaskady dwuczłonowe. 
Dane techniczne transformatorów probierczych typu TP przedstawia tabela 1.3. 
 
 

Tabela 1.3. Dane techniczne transformatorów probierczych typu TP 

 

 

Lp 

Dane 
transformatora 

Jedno

-stka  TP30 TP60 TP110 TP300 TP400 TP800 TP1000

1. 
2. 
3. 

 

4. 

 

5. 

 

6. 

 

7. 
8. 
9. 

10 

Napięcie pierwotne 
Napięcie wtórne 
Moc znamionowa 
15-minutowa 
Moc znamionowa 
ciągła 
Prąd znamionowy  
wtórny 15-minut. 
Prąd znamionowy 
wtórny ciągły 
Częstotliwość 
Ilość członów 
Wysokość  
Masa 

kV 
kV 

kVA 

 

kVA 

 

A 

 

A 

 

Hz 

szt. 

m 

tona 

0,22 

30 
10 

 

5 

 

1,66 

 

0,16 

 

50 

1 

1,26 

0,3 

0,22 

60 
20 

 

10 

 

0,33 

 

0,16 

 

50 

1 

 

0,3 

0,22 

110 

40 

 

10 

 

0,364 

 

0,091 

 

50 

1 

1,46 

0,6 

6,0 

300 

90 

 

- 

 

0,3 

 

- 

 

50 

1 

3,14 

6,5 

6,0 

400 
120 

 

- 

 

0,3 

 

- 

 

50 

1 

3,44 

7,0 

6,0 

800 
240 

 

- 

 

0,3 

 

- 

 

50 

2 

6,79 
14,0 

3,6 

1000 
1000 

 

- 

 

1,0 

 

- 

 

50 

2 

7,7 

30,0 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.5.2. Przykłady połączeń układów kaskadowych 

 

Schemat kaskady zbudowanej z dwu jednostek 400kV przedstawia rysunek 1.9. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Rys.1.9. Kaskada dwuczłonowa na napięcie 800kV; uzwojenia: 1 - zasilające, 
 

 2 - wysokiego napięcia, 3 - wyrównawcze, 4 – wiążące 

 
W każdym członie środek uzwojenia wysokiego napięcia tj. koniec uzwojenia cewki dolnej 
wysokiego napięcia (2a) i początek uzwojenia  cewki górnej wysokiego napięcia (2b) 
połączone są z rdzeniem, co powoduje, że posiada on potencjał równy połowie wysokiego 
napięcia jednego członu. 
Uzwojeniami zasilającymi są:  dla pierwszego członu - uzwojenie (1), dla drugiego członu 
uzwojenie (4). Uzwojenia wiążące (3) i (3') służą do przenoszenia mocy z dolnego słupa 
rdzenia na górny w każdym członie kaskady. 
Schemat trójczłonowej kaskady z uzwojeniami wiążącymi na napięcie 2250kV o mocy 
krótkotrwałej 2250kVA przedstawia rysunek 1.10. 
Schemat trójczłonowej kaskady z transformatorami izolującymi  T

i

 

na napięcie 2250kV  

o mocy krótkotrwałej 5000kVA przedstawia rysunek 1.11. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.1.10. Kaskada trójczłonowa na napięcie 2250kV o mocy krótkotrwałej 2250kVA 
 

   z uzwojeniami wiążącymi 

400kV 

800kV 

2a 

2b 

2d 

2c 

2 

1 

4

3 

2

2 

3

4

2

1125kV 

1500kV 

1875kV 

2250kV 

3U 

123 

324 

750k

375k

~ 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.1.11. Kaskada trójczłonowa na napięcie 2250kV z transformatorami izolującymi T

i

 

 
1.6. Laboratoryjne zespoły probiercze

 

 
Dane znamionowe transformatorów probierczych: 
 
1) Transformator probierczy TP60 

(rys.1.12) 

 
Napięcie pierwotne 

220 V lub 380V, 50Hz 

Przy szeregowym połączeniu cewek uzwojenia pierwotnego: 
 napięcie wtórne 

 

30 kV, 

 

moc znamionowa 8 godz. 

 

5 kVA, 15 min. - 10 kVA 

Przy równoległym połączeniu cewek uzwojenia pierwotnego: 
 napięcie wtórne 

 

60 kV 

 

moc znamionowa 8 godz. 

 

10 kVA, 15 min. - 20 kVA 

     dokładność przekładni przy biegu jałowym 

±5% 

 napięcie probiercze 

 

78 kV 

 masa 

 

 200 

kg 

 
Uzwojenie pierwotne (zasilające) składa się z dwóch cewek, które można łączyć szeregowo 
lub równolegle w celu uzyskania po stronie wtórnej napięcia o wartości 30 lub 60kV.  
a) 

  

 b) 

 
 
 
 
 

375kV  750kV 

750kV 

375kV 

375kV 

1125kV 

1125kV 

2250kV 

1500kV 

1875kV 

TrWN 

TrWN 

TrWN 

T

i

 

Ti 

T

i

 

123 324 

43 

31 13 

3U 

~ 

U

1

 

U

2

=30kV 

U

1

 

U

2 

= 60kV 

Rys.1.12. Transformator probierczy TP60. Schemat połączeń uzwojenia zasilającego: 
 

 

    a) połączenie szeregowe, b) połączenie równoległe 

 
Izolację główną stanowią płyty i rury z papieru bakelizowanego oraz olej transformatorowy. 
 
2) Transformator probierczy TP110 
 napięcie pierwotne 

 

220V, 50Hz 

 napięcie wtórne 

 

110 kV 

 

moc znamionowa ciągła  

10 

kVA 

 

moc znamionowa dorywcza (15 min.)   

40 kVA 

 prąd znamionowy wtórny ciągły  

0,09/A 

 prąd znamionowy wtórny dorywczy (15 min)  0,36/A 
 napięcie probiercze przy 50Hz w ciągu 5min.  143 kV 
 dokładność przekładni bez obciążenia  

± 5% 

 masa 

 

 400 

kg 

 
Uzwojenia pierwotne i wtórne cylindryczne, osadzone są na kolumnie rdzenia i umieszczone 
w zbiorniku z olejem transformatorowym. Zbiornik ten stanowi rura z papieru 
bakelizowanego, która spełnia jednocześnie rolę izolatora bieguna wysokiego napięcia w 
stosunku do ziemi. 
 
3) 2-stopniowa kaskada transformatorów 

  

 
 

Przedstawiona na rysunku 1.13 dwustopniowa kaskada transformatorów została 

zbudowana w Laboratorium Wysokich Napięć Katedry Elektroenergetyki Akademii 
Górniczo-Hutniczej w Krakowie. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

R

t

 

~ 220 V 

TP 110/2 

TP 110/1 

W 

R

o

 

I

2

 

I

2

 

I

1

 

I’

1

 

TR 

U

2

 

2U

2

 

izolatory 
wsporcze 

U

1

 

Rys.1.13. Schemat 2-stopniowej kaskady transformatorów. 
 

 

TP110/1 - transformator z uzwojeniem wiążącym W, TP110/2 - transformator 

 

 

izolowany od ziemi, TR - transformator regulacyjny, R

o

- rezystor  

  ograniczający prąd zwarciowy, R

t

 - rezystor tłumiący 

 
 
 
 
 
 
2. 

WYTWARZANIE NAPIĘĆ UDAROWYCH 

 
 Napięcie udarowe piorunowe jest napięciem probierczym we wszystkich 
grupach urządzeń elektrycznych według klasyfikacji IEC, a więc urządzeń o napięciu 
znamionowym od 1kV do napięć najwyższych, w Polsce do napięcia 400 kV. 
Napięcie udarowe jest stosowane do sprawdzania odporności układów izolacyjnych 
na przepięcia atmosferyczne, występujące w eksploatacji . 
Przepięcia atmosferyczne o czasie trwania rzędu 10

-4

s i przebiegu czasowym 

przedstawionym na rysunku 2.1a, są w laboratoriach modelowane udarami 
napięciowymi znormalizowanymi, przedstawionymi na rysunku 2.1b. 

 

 

Rys.2.1. Przebiegi czasowe: a) przepięcia atmosferycznego, b) napięcia udarowego  
  

piorunowego 

 
Przepięcia atmosferyczne w sieciach elektroenergetycznych występujące po 
uderzeniu pioruna bezpośrednio w linię napowietrzną lub w jej pobliżu, osiągają 
bardzo wysokie wartości, rzędu MV. Inny kierunek prac z zastosowaniem napięć 
udarowych stanowią badania mechanizmów wyładowań elektrycznych w tzw. 
wielkich odstępach izolacyjnych. Wyładowania te decydują bowiem o ich 
wytrzymałości elektrycznej. 
Napięcia udarowe piorunowe wytwarzane są w Laboratoriach Wysokich Napięć 
wyposażonych w generatory napięć udarowych, wytwarzających udary napięciowe o 
znormalizowanym przebiegu czasowym. Wytwarzanie takich nie zniekształconych 
przebiegów napięciowych, a następnie ich rejestracja, należą do specjalnych 
zagadnień w wysokonapięciowej technice probierczej. Obecnie w praktyce labora-
toryjnej stosowane są metody cyfrowej rejestracji napięć udarowych, a związane z 
nimi wymagania i procedury są szczegółowo sformułowane przez Międzynarodowy 
Komitet Elektrotechniki [IEC-1083-1, IEC-1083-2]. 

 
2.1. Napięcia udarowe 
 
 2.1.1. 

Napięcie udarowe piorunowe 

 
Napięcie udarowe jest to krótkotrwały przebieg napięcia jednokierunkowego, które wzrasta 
bez znacznych oscylacji od zera do wartości szczytowej, a następnie maleje do zera.  
Wielkościami charakteryzującymi udary napięciowe są: 
−  wartość szczytowa, to jest największa wartość chwilowa napięcia udaru U

m

, 

−  biegunowość, 
−  kształt. 
Napięcie udarowe piorunowe o przebiegu znormalizowanym otrzymuje się z generatorów 
udarów napięciowych. Na rysunku 2.2  przedstawiono udar piorunowy normalny, pełny. 
 
 

 

 

 

 

      

 

 
 
 

 

 

Rys.2.2. Udar piorunowy normalny, pełny:  

 

  

T1 - czas trwania czoła, T2 - czas do półszczytu  

 

Czoło udaru

 jest to część krzywej, odpowiadająca wzrostowi napięcia od 0 do U

m

. 

Czas trwania  czoła

  T

1

 jest to czas pomiędzy umownym początkiem udaru (punkt 01)  

i punktem C1. 

Grzbiet udaru

 jest to część krzywej odpowiadająca zmniejszaniu się napięcia od U

m

 do 

zera. 

Czas do półszczytu

 T

2

 (między 01D1) jest to czas od umownego początku udaru do chwili, 

gdy wartość chwilowa udaru osiągnie 0,5 wartości szczytowej na grzbiecie. 

Kształt napięcia udarowego piorunowego do badań wytrzymałości udarowej jest 

znormalizowany [PN-92/E-04060]: 

 

T

1

 = 1,2  

μ

s          T

2

 = 50  

μ

s 

i oznacza się go jako udar 1,2/50. 

Stromość napięcia

 na czole jest to stosunek U

m

/T

1

. 

 

0,5 

U

 

A 

0,9 

0,3 

1,0

 

0 

B 

T

2

T

1

0

1

t

 

C 

D

C

1

 

D

1

Um 

W przypadku wyładowania zupełnego na obiekcie badanym (występują przeskoki lub  

przebicia), następuje ucięcie udaru, tzn. nagły spadek napięcia do wartości praktycznie równej 
zero. Ucięcie udaru może nastąpić na czole lub na grzbiecie (rys.2.3). Czas do ucięcia Tc jest 
to czas między umownym początkiem udaru 01 a chwilą ucięcia. 

 

 

 

 

Rys.2.3. a) Udar piorunowy ucięty na grzbiecie; b) udar piorunowy ucięty na czole Tc - czas do 

ucięcia 

 
 
 
 

 2.1.2. 

Napięcie  udarowe łączeniowe 

 
 
 

Przepięcia łączeniowe, występujące podczas przełączeń w sieci elektroenergetycznej, mają 

charakter tłumionych oscylacji o częstotliwości od 10

3

 do 10

4

Hz. 

Udar łączeniowy normalny (rys.2.4) jest charakteryzowany przez czas do szczytu Tp i czas do 
półszczytu T2, przy czym: 
 

 

Tp = 250  

μ

s        T

2

 = 2500  

μ

s 

i oznacza się go jako udar 250/2500 
 
 
 
 
 

1,0 
0,9 

0,3 

0 

0

1

 

0,7 

U 

A 

B 

C 

D

T

c 

U

m 

U

1 

0,1 

t

a)

B 

1,0 

0,9 

0,3 

0 

0

1

 

U 

t

T

c

 

A 

C 

D

0,7 

0,1 

b)

 

 

 

 

 

 
 
 

 

Rys.2.4. Udar łączeniowy normalny, pełny 
 

Tp – czas do szczytu, T2 – czas do półszczytu 

2.2. Generator napięć udarowych 
 

Napięcia udarowe: piorunowe i łączeniowe wytwarzane są przez generatory napięć 

udarowych. 

Uproszczony schemat n-stopniowego generatora udarów napięciowych przedstawia 

rysunek 2.5. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.2.5. Schemat n-stopniowego generatora napięć udarowych 

 
 
Poszczególne części generatora to: 
 

 1) 

źródło napięcia,

 zawierające: 

 

TrWN – transformator wysokiego napięcia, 

 

P     – prostownik, 

 

R

o

      – rezystor wstępny ograniczający prąd ładowania 

R

1

 

C

1

C

2

 

R

2

 

J

2

 

U(t) 

n’

n

R

τ

 

C

1

C

d

 

R

t

 

R

τ

 

J

1

2

R

τ 

C

1

R

t

R

τ

J

1

3

2’

3’

C

d

C

d

R

o

C

1

 

R

o

1

 

1’

 

P 

U

o

V

 

3

 

2

1

 

TrWN 

U 

T

2

1,0 

0,55 

0 

t 

U

m

 

T

p

 

 

2) stopnie generatora,

 w których: 

 

R

τ

   –  rezystory  ładujące, 

 

R

t

   – rezystory tłumiące, 

 

C

1 

  – kondensatory międzystopniowe, 

 

J

1

   – iskierniki międzystopniowe o określonej wartości napięcia zapłonu, 

 

 n    – liczba stopni generatora, 
Cd   –  pojemności doziemne generatora, 

 

3) obwód zewnętrzny: 

 

J

2

   – iskiernik zewnętrzny, 

 

R

1

   – rezystor tłumiący zewnętrzny, 

 

R

2

   – rezystor rozładowczy, 

 

C

2

  

–  pojemność badanego obiektu. 

 

Praca generatora polega na ładowaniu kondensatorów C

1

  w połączeniu równoległym za 

pośrednictwem oporników R

τ

, a następnie ich rozładowaniu, w wyniku czego w obwodzie 

zewnętrznym powstaje krótkotrwały udar napięciowy.  

Rozładowanie odbywa się  w połączeniu szeregowym, przy czym przełączenie 

kondensatorów z połączenia równoległego w szeregowe odbywa się za pomocą iskierników 
międzystopniowych J

1

. Stałe czasowe ładowania kondensatorów C

1

  są prawie  jednakowe, 

gdyż R

o

 >> R

τ

. Po zakończeniu ładowania potencjały punktów 1, 2, 3 ... n  są równe wartości 

szczytowej napięcia przemiennego Uo, zaś punktów 1’, 2’, 3’ ....n’ - zeru. 

W procesie ładowania nie powinien nastąpić zapłon na iskiernikach międzystopniowych, a 

więc ich napięcie zapłonu powinno być większe niż U

o

. 

Zapłon na iskierniku J

1

 pierwszego stopnia rozpoczyna rozładowanie generatora 

zapoczątkowane przez: 

−  zmniejszenie odstępu między kulami tego iskiernika, 

−  zastosowanie na pierwszym stopniu iskiernika 3-elektrodowego, tzw. trygatronu 

(rys.2.6), odpowiedniego w symetrycznych układach zasilających. W wyniku przeskoku 
między elektrodami np. E

2

 i E

3

, następuje przeniesienie wysokiego potencjału na 

elektrodę  E

3

, co w rezultacie ułatwia wyładowanie między głównymi elektrodami 

iskiernika E

1

 i E

2

. 

−  zastosowanie iskiernika sterowanego (rys.2.7), zawierającego w jednej z elektrod 

głównych elektrodę pomocniczą  E

3

, odpowiedniego w niesymetrycznych układach 

zasilających. Impuls sterujący na elektrodzie E

3

 wywołuje przeskok między elektrodami 

E

1

-E

3

, co powoduje obniżenie wytrzymałości głównej przerwy międzyelektrodowej i 

rozwój wyładowania w niej. 

 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.2.6. Iskiernik 3-elektrodowy 

Rys.2.7. Iskiernik sterowany 

 
 
Po zapłonie na iskierniku J

1

 pierwszego stopnia potencjał p.2’ wzrasta do wartości Uo  

a potencjał p.2 względem ziemi staje się równy 2U

o

. Podobnie p.3 - 3U

o

, punktu n - nU

o

, co 

powoduje wyładowanie na iskierniku zewnętrznym J

2

. Oporniki R

t

 w obwodzie generatora 

służą do wytłumienia drgań powstających wskutek obecności (nie pokazanych na schemacie) 
indukcyjności obwodu wyładowania oraz szkodliwych pojemności względem ziemi C

d

  

i między stopniami. Przeskok na  iskierniku J

2

 rozpoczyna ładowanie pojemności obiektu 

badanego C

2

 lub innej równoległej. Z powodu spadków napięć na opornikach R

t

 i R

1

 

pojemność C

2

 

jest ładowana do napięcia nieco niższego niż  n

⋅U

o

. 

Parametrami charakterystycznymi generatora udarów napięciowych piorunowych są: 
−  napięcie znamionowe generatora równe n⋅U

o

, 

−  wartość szczytowa napięcia udarowego U

m

,    

−  kształt udaru opisany wartościami czasu trwania czoła T

1

 i czasu do półszczytu T

2

, 

−  energia generatora, 
 

 

W

C

n

U

kWs

m

=

1
2

1

2

[

]  (2.1) 

−  sprawność generatora 

 

 

2

1

1

C

C

C

U

U

z

z

o

m

+

≤

=

η

 (2.2) 

gdzie: 

C

1z

 – pojemność zastępcza generatora, 

C

C

n

z

1

1

=

. 

Pojemność zastępcza generatora wynosi zwykle 1000 – 10000pF.  
 
Jeżeli

 C

1z

 = 1000 pF,   U

m

 = 10

6

 V,   wówczas W = 0,5 kJ 

 
 
 
2.3. Wpływ elementów obwodu generatora na kształt udaru 
 

Dla wyznaczenia przebiegu napięcia udarowego U(t) można posłużyć się uproszczonym, 

jednostopniowym schematem zastępczym generatora (rys.2.8.) 

E1 

E2 

E3 

E1

E2 

E3

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys.2.8. Schemat zastępczy, jednostopniowy, generatora napięć udarowych 

 
 
Generator zostaje naładowany poprzez rezystor szeregowy ochronny R

o

 i rezystory 

ładujące  R

τ

 do napięcia  U

o

. Gdy osiągnie ono wartość napięcia przeskoku 

iskiernika

  J

2

, 

następuje rozładowanie  C

1

 poprzez R

1

 i R

2

 i powstaje napięcie  U(t) na pojemności  C

2

. 

wartość napięcia przeskoku na iskierniku J

2

 zależy od odległości jego elektrod, natomiast  

kształt napięcia udarowego zależy od wartości elementów RC w obwodzie przy czym:  
C

1

 > C

2

, R

1

 < R

2

.

 Aby przy danym napięciu  ładowania  U

o

 uzyskać największą wartość 

szczytową napięcia  U

m

, należy zastosować  C

1 

>> C

2

. Ekspotencjalny przebieg napięcia 

udarowego jest uwarunkowany przede wszystkim stałą czasową C

1

R

2

.  

 
Przebieg czasowy U(t) napięcia udarowego można otrzymać z równań: 

 

2

1

0

2

1

1

1

i

i

i

R

i

idt

C

U

t

o

+

=

=

−

∫

 (2.3) 

 

 

i R

i R

C

i dt

i R

C

i dt

i R

t

t

2

1

1

2

2

2

0

2

1

2

2

0

1

2

1

0

1

−

=

=

−

=

∫

∫

 (2.4) 

 

 

0

U

dla

dt

)

t

(

dU

C

i

)

0

t

(

2

2

=

=

=

 (2.5) 

 
Rozwiązanie przy założeniu: 
 

R

1

C

2

 <<R

2

C

1

 

 
ma postać: 

 

)

e

(e

τ

τ

τ

τ

C

R

U

U(t)

2

1

t/τ

t/τ

2

1

2

1

2

1

o

−

−

−

−

⋅

=

 (2.6) 

 
Stałe czasowe 

τ

1 

i 

τ

2

 – eksponent zależą od wartości elementów RC: 

 

C

1

C

2

R

o

 

R

2

J

2

U(t) 

U

o 

R

1

i

2

i

1

i

 

τ

1

2

1

2

=

+

R C

C

(

)

 (2.7) 

 

τ

2

1

1

2

1

2

=

⋅

+

R

C C

C

C

 (2.8) 

 
Napięcie udarowe U(t) jest zatem sumą dwu funkcji ekspotencjalnych o stałych czasowych 

τ

1 

i 

τ

2,

 przy czym 

τ

1

 >>

τ

2

  (rys.2.9). 

 
 
Związek pomiędzy stałymi czasowymi funkcji ekspotencjalnych 

τ

1

 i 

τ

2

 a 

czasem

 trwania 

czoła  T

1

 i czasem do półszczytu  T

2

 napięcia udarowego, można zapisać wprowadzając 

współczynniki: 

 

T

k

T

k

1

2 2

2

1 1

=

=

τ
τ

 (2.9) 

 
Wartości współczynników  k

1

 i k

2

 wg Kinda [24] dla udarów o kształcie 1,2/5; 1,2/50; 

1,2/200 przedstawiono w tabeli 2.1. 

 
W ten przybliżony sposób można dobrać elementy RC generatora dla danego kształtu 

udaru napięciowego.  

 
 
 

 

 

 

 

1

τ

−

⋅

/

t

e

o

U

U

o

 

U

m

 

U

o

 

U(t)

U(t)

2

τ

−

⋅

/

t

e

o

U

t 

τ

1

 

τ

2

 

 

Rys. 2.9. Przebieg napięcia udarowego U(t) 

 
 
 
 

 

  Tabela 2.1. Wartości współczynników k

1

 i k

2

 

 

T

1

/T

2

 1,2/5 1,2/50 1,2/200 

k

1

 

1,44 0,73 0,70 

k

2

 

1,49 2,96 3,15 

 
 

Parametry udaru napięciowego: czas trwania czoła T

1

 i czas do półszczytu T

2

 zależą 

zatem od elementów RC generatora. 
Wykreślając zależności: 

 

     

)

,

(

f

T

)

,

(

f

T

2

1

1

2

1

1

τ

τ

=

τ

τ

=

 

 
można określić przedziały w jakich mogą zmieniać się stałe czasowe 

τ

1

, 

τ

2

 aby spełnione były 

określone w normie tolerancje dla czasów T

1

,T

2

 . 

 
 
 
3. 

WYTWARZANIE WYSOKICH NAPIĘĆ STAŁYCH 

 
 
Wysokie napięcie stałe jest stosowane w niektórych badaniach układów izolacyjnych, na 
przykład: 
a)  urządzenia przeznaczone do pracy przy napięciu stałym powinny być badane również 

napięciem stałym, dla odtworzenia warunków roboczych, 

b)  urządzenia pracujące przy napięciu przemiennym poddane zostają próbom napięciem 

stałym, gdy znaczna ich pojemność, np. kabli elektroenergetycznych, kondensatorów, 
uniemożliwia przeprowadzenie próby napięciem przemiennym, 

c)  próby napięciem stałym stwarzają mniejsze zagrożenie dla izolacji, gdy występują w niej 

wyładowania niezupełne, niż próby napięciem przemiennym, 

d)  próby napięciem stałym umożliwiają dogodny pomiar prądu upływnościowego lub 

rezystancji, dla oceny stanu izolacji. 

Źródła wysokiego napięcia stałego stosowane są ponadto w różnych układach zasilających 
np. generatorów udarów napięciowych, elektrofiltrów urządzeń rentgenowskich, 
akceleratorów cząstek elementarnych, w fizyce oraz w technologii itp. 
 

W  źródłach wysokiego napięcia stałego, w których napięcie to uzyskuje się przez 

prostowanie napięcia przemiennego, stosowane są obecnie prostowniki półprzewodnikowe. 
Wysokonapięciowe diody krzemowe mogą występować w łańcuchu diod połączonych 
szeregowo lub jako pojedyncze elementy. Charakteryzują je małe wymiary, wysokie napięcie 
wsteczne i duży prąd przewodzenia. 

Prostowniki lampowe (coraz rzadziej stosowane) to najczęściej kenotrony (lampy 

próżniowe), których działanie polega na zjawisku termoemisji. Graniczne wartości ich 
napięcia pracy oraz prądu nasycenia zależą  głównie od dopuszczalnej temperatury pracy 
katody. Kenotrony budowano na napięcie zwrotne do 400 kV i prąd nasycenia do 500 mA. 
Podstawową ich wadą jest konieczność stosowania żarzenia katody. 
 
 
 

3.1. Układy prostownicze 

 
 

 Układy prostownicze umożliwiają prostowanie jedno- i dwupołówkowe do wartości 
szczytowej napięcia przemiennego. Przebieg napięcia na wyjściu układu zależy od rodzaju 
obciążenia i w przypadku znacznej upływności w obiekcie badanym, napięcie wyprostowane 
ma przebieg pulsujący. Schematy układów prostowania jedno- i dwupołówkowego 
przedstawiono na rysunku 3.3. 
 

 

TrWN TrWN 

Rys. 3.1. Schematy układów prostowania: a) jednopołówkowego, b) dwupołówkowego 
 
 
3.2. Układy powielające 

 
 
Układy powielające zawierają transformator wysokiego napięcia oraz odpowiednie układy 

prostowników i kondensatorów. 

Schemat symetrycznego powielacza napięcia, w którym źródło napięcia przemiennego 

zasila, przez dwa prostowniki P

1

 i P

2

, obwód złożony z dwóch szeregowo połączonych 

kondensatorów C

1

 i C

2

 przedstawiono na rysunku 3.4. 

Schemat niesymetrycznego powielacza napięcia stałego przedstawiono na rysunku 3.5. W 
obwodzie P

1

, C

1

 powstają przebiegi kolejnego ładowania kondensatora C

1

 przez prostownik 

P

1

 prądem I

p1

 do dodatniej wartości maksymalnej napięcia oraz jego rozładowanie. 

 

 

Rys. 3.2. Symetryczny powielacz napięcia stałego 

 

 

TrWN 

Rys. 3.3. Niesymetryczny powielacz napięcia stałego 

 
Podobnie kondensator C

2

 ładuje się prądem I

p2

 przez prostownik P

2

. Obydwa obwody pracują 

w takich samych warunkach, a wiec prądy I

p1

 i I

p2

 mają jednakowe wartości. Napięcie 

wyjściowe jest sumą napięć na kondensatorach C

1

 i C

2

. Powielenie n-krotne można uzyskać 

przez dodanie następnych kondensatorów ładowanych przez oddzielne prostowniki.  
 
 

Program ćwiczenia 
 
Napięcie przemienne  
Program ćwiczenia obejmuje zapoznanie się z urządzeniami wchodzącymi w skład zespołów 
probierczych wysokiego napięcia przemiennego oraz przygotowanie i przeprowadzenie prób 
napięciowych. 

1.  zapoznać się z organizacja pola probierczego, układem połączeń, regulacją napięcia 

zespołów probierczych 60 kV, 110 kV, 220 kV, 

2.  określić zakres zastosowania zespołu do badań rzeczywistych układów izolacyjnych 

ze względu na pobór mocy, 

3.  zapoznać się z zastosowanymi w zespołach probierczych zabezpieczeniami 

nadmiarowoprądowymi i przeciwprzepięciowymi, 

4.  wyznaczyć przekładnie 

ϑ transformatora ϑ = U

2

/U

1

,  

5.  wyznaczyć napięcie zwarcia transformatora probierczego U

zw

 , tj. wartość napięcia 

po stronie pierwotnej, przy której w zwartym przez amperomierz uzwojeniu 
wtórnym popłynie prąd znamionowy. Zmierzyć zależność  U

1

 = f(I

2

) w tych 

warunkach, 

6.  sprawdzić czy transformator probierczy zapewnia wymagany prąd zwarciowy. 

 
Napięcie udarowe 
Celem  ćwiczenia jest zapoznanie się z budową generatorów napięć udarowych, ich 
schematami zastępczymi, zasilaniem, regulacją, warunkami bezpiecznej pracy oraz 
przeprowadzenie badań i pomiarów z ich zastosowaniem. 

1.  określić kształt udaru metodą oscyloskopową, 

 
Napięcie stałe  
Program  ćwiczenia obejmuje poznanie metod wytwarzania wysokich napięć stałych oraz 
rodzajów badań tym napięciem przeprowadzonych. 
W badaniach zastosowano: 

1.  aparat do prób napięciowych napięciem stałym, 
2.  układ prostowania jednopołówkowego z zastosowaniem prostownika 

wysokonapięciowego. 

 
Sprawozdanie 
 
Napięcie przemienne  

1.  przedstawić schematy i opisy zespołów probierczych, 
2.  wyniki pomiarów przekładni i napięcia zwarcia transformatora,  
3.  obliczenia prądu zwarciowego transformatora probierczego i całego zespołu,  
4.  opis zastosowanych zabezpieczeń. 

 
Napięcie udarowe 

1.  przedstawić uproszczony schematy zastępczy stosowanego generatora napięć 

udarowych, 

2.  przedstawić parametry napięć udarowych: kształt, największa wartość szczytowa, 
3.  obliczyć energię generatora, 
4.  opisać sposób przeprowadzenia prób wytrzymałości udarowej. 

 
Napięcie stałe  

1.  opisać działanie i narysować schemat aparatu typu ABK, 

2.  przedstawić wyznaczone charakterystyki układu prostowania U

3

 = f (U

2

), 

3.  dla układu prostowania obliczyć zależność  U

3

 = f (U

2

) i porównać z wynikami 

pomiarów. 

 
 
 
LITERATURA 
 
 
 
[1].  Florkowska B.: 

Wytrzymałość elektryczna gazowych układów izolacyjnych 

wysokiego napięcia. Wyd. AGH Kraków 2003 

[2].  Florkowska B.: 

Podstawy metod badań układów izolacyjnych wysokiego napięcia, 

Wyd. AGH, Skrypt nr 1245, 1991. 

[3].  Florkowska B: 

Technika wysokich napięć, Wyd. AGH, Skrypt nr 1294, 1991. 

[4].  Flisowski Z.: 

Technika wysokich napięć, WNT, Warszawa, 1992. 

[5].  Kosztaluk R. (red.): 

Technika badań wysokonapięciowych, WNT, Warszawa, 1985, 

t.I i t.II. 

[6].  Gacek Z.: 

Wysokonapięciowa technika izolacyjna, Wyd. Politechniki Śląskiej, 

Gliwice, 1996. 

[7].  PN-75/E-04061 Pomiary wysokonapięciowe. Próby napięciem udarowym 

piorunowym. 

[8].  PN-87/E-04053 Pomiary wysokonapięciowe. Układy pomiarowe i wskazówki ich 

stosowania. 

[9].  PN-75/E-04060 Pomiary wysokonapięciowe. Próby napięciem przemiennym. 
[10]. PN-81/E-05001 Urządzenia elektroenergetyczne wysokiego napięcia. Znamionowe 

napięcie probiercze izolacji. 

[11]. PN-88/E-02000 Napięcia znamionowe