Министерство образования и науки Российской Федерации. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский государственный университет Политехнический институт Факультет «Энергетический» Кафедра «Электрические станции, сети и системы электроснабжения» ОТЧЕТ по лабораторной работе №2 «Электрические разряды по поверхности твердого диэлектрика» по дисциплине «Техника высоких напряжений» Проверил, доцент к.т.н. _____________/Коровин Ю.В./ _____________2023г. Выполнили студенты группы П-477: _____________/Емельянов А.Ю./ _____________/Ладурко А.Д./ _____________/Победенный В.Д./ _____________/Дубровский А.П./ ____________2023г. Челябинск 2024 Цель работы: исследование развития заряда в воздухе вблизи поверхности твердого диэлектрика в изоляционных конструкциях с комбинированной изоляцией «твердый диэлектрик - воздух» и влияния на их пробивное напряжение различной конфигурации электрического поля. Принципиальная схема стенда для испытаний внешней изоляции электрооборудования СИВИЭ-60: Рисунок 1 – Принципиальная схема установки 2 Данные окружающей среды места проведения испытаний: Фактическая температура на месте испытания = 20 град. Цельсия Фактическое давление в месте испытаний = 733 мм. Рт. Ст Фактическая влажность в месте испытания = 63 - 67% Опыт 1. «Исследование разрядов в воздушных промежутках» Испытуемый объект – Воздушный промежуток Определить напряжение пробоя чисто воздушного промежутка в зависимости от расстояния S между электродами цилиндрической формы. Рисунок 2 – Макет изолятора «Воздушный промежуток» Таблица 1 S, мм 5 10 20 30 40 50 Uпр, кВ 8,2 13,9 19,7 21,5 32,4 33 3 Uпр=f(S) 35 30 Uпр, кВ 25 20 15 Uпр 10 5 0 1 2 3 4 5 6 S, мм Рисунок 3 – Зависимость напряжения пробоя от расстояния между цилиндрическими электродами в воздушном промежутке Опыт 2. «Исследование разрядов на поверхности опорного изолятора» Испытуемый объект – Модель опорного изолятора Используя испытательное устройство определить напряжение возникновения короны Uкр, напряжение пробоя Uпр при разных расстояниях между цилиндрическими электродами, установленными на поверхности стекла. фото Рисунок 4 – Макет опорного изолятора 4 Таблица 2 S, мм Uкр, кВ Uпр, кВ 10 6,3 8,6 20 9,5 11,3 30 14 16,5 40 15,8 21 50 21 28,2 60 24,5 35 Uкр, Uпр=f(S) 40 35 Uпр, Uкр, кВ 30 25 20 Uкр 15 Uпр 10 5 0 10 20 30 40 50 60 S, мм Рисунок 5 – Зависимость напряжения начала короны и напряжения пробоя от расстояния между цилиндрическими электродами на поверхности диэлектрика Опыт 3. «Исследование разрядов на поверхности проходного изолятора в зависимости от длины изоляции» Испытуемый объект – Модель проходного изолятора (толщина стекла d=2,4мм) Используя испытательное устройство определить напряжение возникновения короны Uкр, скользящих разрядов Uср и напряжение пробоя Uпр при разных расстояниях между цилиндрическими электродами, установленными на поверхности стекла. 5 фото Рисунок 6 – Макет проходного изолятора Таблица 3 S, мм Uкр, кВ Uср, кВ Uпр, кВ 30 4,3 15 18 40 4,8 14,9 18,4 50 4,9 14,4 19 60 4,5 15,3 22 70 4,4 15,8 22,3 Uкр, Uср, Uпр=f(S) Uпр, Uкр, Uср, кВ 25 20 15 Uпр Uкр 10 Uср 5 0 30 40 50 60 70 S, мм Рисунок 7 – Зависимость напряжения возникновения короны Uкр, скользящих разрядов Uср и напряжение пробоя Uпр от расстояния между электродами Опыт 4. «Исследование разрядов на поверхности проходного изолятора в зависимости от толщины изоляции» Испытуемый объект – Модель проходного изолятора (расстояние между электродами S = const = 40мм) Используя испытательное устройство определить напряжение возникновения короны Uкр, скользящих разрядов Uср и напряжение пробоя Uпр при разных 6 расстояниях между цилиндрическими электродами, установленными на поверхности стекла. фото Рисунок 8 – Макет проходного изолятора Таблица 4 S, мм Uкр, кВ Uср, кВ Uпр, кВ 2,4 4,8 14,9 18,4 6,4 6,1 21,4 22,5 8,6 8,5 26 27,5 12,6 8,2 24 27,4 16,6 7,7 24,3 25,2 Рисунок 9 – Зависимость напряжения возникновения короны Uкр, скользящих разрядов Uср и напряжение пробоя Uпр от длины изолятора S и толщины d 7
