Охоронний електрод;

4-досліджуваний твердий діелектрик

Рисунок 2.2 - Схема для виміру об'ємного струму витоку

де h - товщина діелектрика;

d - діаметр циліндрового електроду;

D - внутрішній діаметр охоронного електроду

Рисунок 2.3 - Схема для вимірювання поверхневого струму витоку

3 Указівки до виконання лабораторної роботи і до заходів щодо техніки безпеки

3.1 Перевірити відсутність напруги на установці. Автоматич-ний вимикач QF повинний бути відключений.

3.2 Перевірити наявність заземлення лабораторного стенда.

3.3 Перевірити наявність і заземлення розрядної штанги.

3.4 Автотрансформатор Т1 установити в нульове положення поворотом рукоятки проти годинної стрілки до упору.

3.5 Перевірити наявність діелектричного килимка, а також цілісність і придатність до експлуатації діелектричних рукавичок. Відкрити дверцята іспитової камери і розрядною штангою зняти залишковий заряд на електродах, попередньо одягши діелектричні рукавички і діелектричні боти.

3.6 Зібрати схему згідно рис. 2.2 чи рис. 2.3 і закрити дверцята іспитової камери, помістивши між електродами випробовуваний твердий плоский діелектрик.

3.7Включити автоматичний вимикач QF. При цьому загоряється сигнальна лампа HL1.

3.8 Натиснути кнопку SB1. При цьому спрацьовує магнітний пускач КМ і займається сигнальна лампа HL2. З цього моменту напруга подається на високовольтну частину установки.

3.9 Плавно обертаючи рукоятку автотрансформатора Т1 по годинній стрілці, підвищити напругу до величини іспитової (відлік напруги призводиться по кіловольтметру PV) і через 60 секунд вимірити струм витоку (i_v чи i_s). Величина струму витоку визначається по мікро-амперметрах РА1 чи РА2 (прилади мають різні межі виміру) при натисканні кнопок SB4 чи SB5. Спочатку необхідно натиснути кнопку SB5, а якщо струм витоку незначний — кнопку SB4.

3.10 Вимір струмів витоку i_v чи i_s зробити для кожного з запропонованих твердих діелектриків для ряду фіксованих значень напруг, зазначених викладачем, дотримуючись полярност і подачі напруги згідно рис. 2.2 і рис. 2.3.

3.11 Після виміру струмів витоку i_v чи i_s для кожного з діелектриків автотрансформатор Т1 вивести у вихідне положення, як і в п. 3.4.

3.12 Кнопкою SB2 відключити магнітний пускач КМ, при розмиканні контактів якого (КМ1 і КМ2) високовольтний трансфор-матор ТЗ відключається від мережі живлення.

3.13 Відключити автоматичний вимикач QF.

3.14 Відкрити дверцята іспитової камери і розрядною штангою зняти залишковий заряд на електродах, як і в п. 3.5, і зробити або заміну діелектрика, або змінити схему іспитів.

 

 

3.15 Після закінчення всіх запланованих іспитів лабораторний стенд відключити, виконуючи вимоги п.п. 3.11—3.14, і результати вимірів занести в табл. 3.1.

Таблиця 3.1 - Дослідження електричних властивостей твердих діелектриків

Найменування діелектрика	Виміряно	Розраховано
h	d	D	U	iv	is	ρv	ρs	Pav	P уд.v
м	м	м	В	А	А	Ом∙м	Ом	Вт	Вт/м3
1. 2.

Примітка:

1.Перед іспитами виміряти мікрометром товщину (h) кожного діелектрика не менш, ніж у трьох крапках, а в табл. 3.1 занести усереднене її значення. Вимір діаметрів електродів d і D, (див. рис.2.3) зробити лінійкою.

2.Отримані розрахункові значення p_v, p_s і Р_уд.v порів-няти з даними, що приводяться в підручнику або довід-ковій літературі для досліджуванихдіелектриків.

4 Розрахункові формули й інші рекомендації

4.1 Для розрахунку питомого об'ємного опіру (p_v) використовувати формулу:

, Ом∙м,

де U -іспитова напруга. В;

d - діаметр циліндричного електрода, м;

i_v- об'ємний струм витоку, що відповідає даній іспитовій

напрузі, А;

h - товщина діелектрика, м

4.2 Для розрахунку питомого поверхневого опіру (p_s) використовувати формулу:

, Ом,

де i_s - поверхневий струм витоку, що відповідає даній іспитовій напрузі, А;

D - внутрішній діаметр охоронного електрода, м.

4.3 Для визначення активної потужності (діелектричних втрат Р_аv), що виділяється в обсязі твердого діелектрика, охопленого електричним полем циліндричних електродів, використовувати формулу:

, Вт,

де U - іспитова напруга. В;

i_v - об'ємний струм витоку, що відповідає даній іспитовій напрузі, А.

4.4 Для визначення питомих діелектричних втрат у твердих діелектриках використовувати формулу:

, Вт/м³,

де V - обсяг твердого діелектрика, охопленого електричним полем циліндричних електродів.

Необхідний обсяг розраховувати по формулі:

, м³,

де d - діаметр циліндричного електрода, м;

h - товщина твердого діелектрика, м.

Отримані розрахункові дані використовувати у висновках по проведеній роботі при порівнянні електричних властивостей твердих діелектриків.

 

5 Зміст звіту

5.1 Мета роботи.

5.2 Електричні принципові схеми іспитової установки для вимірів струмів витоку i_v і i_s.

5.3 Короткі вказівки по виконанню лабораторної роботи.

5.4 Таблиця вимірів і обчислень, розрахункові формули.

5.5 Графіки залежностей , і для досліджуваних діелектриків.

5.6 Висновки за результатами вимірів і обчислень.

 

6Зразковий перелік питань для допуску до відпрацьовування лабораторної роботи

6.1 Склад і призначення основних елементів схеми лабораторної установки для визначення електричних властивостей твердих діелектриків.

6.2 Які заходи щодо техніки безпеки необхідно виконувати при відпрацьовуванні лабораторної роботи?

6.3 Увести визначення понять: питоме об'ємне і питоме поверхневе опіри ізоляції.

6.4 На якій напрузі (постійній чи змінній) виконуються виміри питомого поверхневого і питомого об'ємного опірів ізоляції твердих діелектриків і чому?

6.5 Які з зовнішніх факторів впливають на електропровідність твердих діелектриків?

6.6 Пояснити явище зменшення чи збільшення струму витоку при тривалій роботі діелектриків в постійному електричному полі.

6.7 Що називається діелектричними втратами і чим вони викликаються в постійному і змінному електричних полях?

6.8 Як поліпшити електроізоляційні властивості пористих твердих діелектриків?

6.9 Які з твердих діелектриків: полярні чи нейтральні будуть мати кращі електроізоляційні властивості і чому?

6.10 У чому складається принципове розходження між електропровідністю і поляризацією у твердих діелектриках?

7 Перелік літератури

1 Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электро-технические материалы: Учебник для вузов. - 7-е изд., перераб. и доп. — Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние 1985. -304с., ил.

2 Справочник по электротехническим материалам: в 3 т. Т.1 / под редакцией Ю.В. Корицкого и др. — 3-е изд. перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1986. — 368 с., ил.

3 Никулин Н.В., Назаров А. С. Радиоматериалы и радиодетали. - М.: Высшая школа. 1976. - 232 с., ил.