Содержание и объем выполнения работы
Объем проводимых испытаний определяет преподаватель, проводящий лабораторные занятия. Максимальный объем испытаний – наборы электродов для испытания диэлектриков показаны на рисунке 2, д на напряжении постоянного и переменного токов.
6.6 Порядок выполнения работы
6.6.1 Изучить СЭП СИЛЭУ. Описание СИЛЭУ представлено в разделе 2.
Изучить устройство и принцип работы аппарата типа АИИ-70. Описание устройства и принципа работы аппарата типа АИИ-70 представлено в разделе 3.
6.6.2 До включения СИЛЭУ в сеть выполнить следующее.
6.6.2.1 Проверить наличие напряжения на СИЛЭУ в следующей последовательности:
– выключатель автоматический QF1 находится в положении «выключено»;
– выключатель автоматический QF2 находится в положении «выключено»;
– сетевая вилка XР1 «вынута» из сетевой розетки XS1.
6.6.2.2 Открыть дверь ограждения и войти во внутреннее пространство СИЛЭУ.
6.6.2.3 Установить электроды, задание дает преподаватель.
6.6.2.4 Подключить электроды к высоковольтным шинам.
6.6.2.5 Подготовить образцы для испытаний согласно заданию (выдает преподаватель).
Таблица 7 – Основные электрические свойства твердых диэлектриков
| Наименование диэлектрика | Электрические параметры при t = 20 °C | |||||||
| ρV, Ом∙м | ε при f = 50 Гц | tg δ при f = 50 Гц | Епр, МВ/м | Примечание | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| Термо-пласты | полиэтилен | 1013 …1015 | 2,2…2,4 | (2–6)·10-4 | 35…60 | 150 для тон. пленок | ||
| фторопласт–4 | 1016 …1017 | 1,9…2,2 | (1–3)·10-4 | 35…50 | 100…120 для тон. пленок | |||
| полистирол | 1014 …1015 | 2,4…2,6 | (1–5)·10-4 | 20…35 | 100…120 для тон. пленок | |||
| поливинилхлорид | 109 …1013 | 3,1…3,4 | 0,015…0,018 | 35…45 | ||||
| полиамид | 1015 …1016 | 3,5 | (1–2) ·10-3 | 30 | 200 для тон. пленок | |||
| лавсан | 1014 …1015 | 3,1…3,2 | (3–10) ·10-3 | 20 | 180 для тон. пленок | |||
| Реактопласты
| эпоксидные полимеры | 1012 …1013 | 3,0…4,0 | 0,01…0,03 | 20…80 | |||
| фенолформальдегидные смолы | 109 …1010 | 5,0…6,5 | 0,06…0,1 | 12…16 | ||||
| кремнийорганические смолы | 1012 …1014 | 3,5…5,0 | 0,01…0,03 | 15…25 | ||||
| Бумага конденсаторная | 104 | 0,001…0,0018 | 19…50 | Uпр = = 240…600 B | ||||
| Бумага конденсаторная пропит. конденсатор. маслом | 250…300 | Uпр = = 250…300 B | ||||||
| Картон электроизоляционный |
|
|
| 8…13 | Для работы в возд. среде | |||
| 40…85 | С масл. заполн | |||||||
| Фибра | 106 …107 | 3,5…7,5 | ||||||
| Гетинакс | 108 …1011 | 6…8 | 0,02…0,08 | 12…35 | ||||
| Текстолит | 107 …1010 | 5…8 | 0,06…0,19 | 3…10 | При t = 90° | |||
| Стеклотекстолит
| 108 …1012 | 6…9 | 0,006…0,06 | 7…27 | ||||
| Миканит коллекторный | 1010 …1012 | 0,01…0,03 | 19…22 | |||||
| Миканит гибкий | 1011…1012 | 0,03…0,08 | 16…28 | |||||
| Продолжение таблицы 7 | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| Лакоткань шелковая на масляных лаках h = 0,04…0,15 мм | 1012 …1013 | 38…72 | Uпр = = 0,4…9,8 кВ | |||||
| Лакоткань х/б на масляно-битумном лаке h = 0,17…0,24 мм | 1011 …1013 | 31,6…45 | Uпр = = 4,5…9,2 кВ | |||||
| Лакоткань стеклянная на кремнийорганич. лаках | 1012 …1013 | 18…45 | Uпр = = 1,5…3,5 кВ | |||||
| Слюдопласты | коллекторный | 1010 …1011 | 22…24 | |||||
| формовочный | 1011 …1012 | 32…55 | ||||||
| прокладочный | 1011 …1012 | 20…26 | ||||||
| Слюдонит | коллекторный | 1010 …1011 | 28…35 | |||||
| гибкий | 1011 …-1012 | 17…26 | ||||||
| Бакелит | 108 …1011 | 4,0 | 0,01 | 12 | 50 для тон. пленок | |||
| Кварцевое стекло | 1016 | 3,8…4,2 | (2…3)×10-4 | 40…400 | 400 для тон. пленок | |||
| Щелочные стекла | 1010 …1015 | 5…10 | (5…250)×10-4 | 40…400 | ||||
| Ситаллы | 108 …1012 | 5…10 | (1…80)×10-3 | 25…85 | ||||
| Электрофарфор
| 1011 …1012 | 5…8 | 0,022…0,025 | 30…32 | ||||
| Ультрафарфор | 1012 …1013 | 8…8,8 | 0,0005…0,001 | 30…36 | ||||
| Стеатит | 1013 …1014 | 6,5…7 | 0,001…0,003 | 40…42 | ||||
6.6.2.6 При помощи микрометра определить толщину испытываемого образца.
6.6.2.7 Установить подготовительный образец между электродами так, чтобы края образца были на 20…30 мм «больше электродов».
6.6.2.8 Установить заданное расстояние между электродами.
6.6.2.9 Выйти из внутреннего пространства СИЛЭУ, закрыть дверь ограждения.
6.6.2.10 Установить рукоятку автотрансформатора TV1 в нулевое положение.
Внимание! Первый опыт проводится при непосредственном участии преподавателя.
6.6.3 Включить СИЛЭУ в сеть в следующей последовательности.
6.6.3.1 Сетевую вилку XР1 «вставить» в сетевую розетку XS1.
6.6.3.2 Выключатель автоматический QF1 перевести в положение «включено».
6.6.3.3 Выключатель автоматический QF2 перевести в положение «включено».
6.6.4 С помощью регулировочного автотрансформатора ТV1 изменять напряжение от нуля до пробивного напряжения со скоростью 1 кВ/с. Время повышения напряжения до пробоя должно составлять около 10 с. В качестве пробивного напряжения фиксируют наибольшие показания вольтметра перед моментом пробоя.
|
|
|
После пробоя записать показания вольтметра PV1 (при необходимости РА1) в таблицу 9, рукоятку автотрансформатора ТV1 установить в нулевое положение и отключить СИЛЭУ. Отключение СИЛЭУ выполняется в последовательности, обратной изложенной в п. 6.6.3.
6.6.5 Повторить опыт – определения Uпр. Опыт проводить 6 раз.
6.6.6 Снять по описанной методике зависимость Uпр от толщины образца (Uпр = f( h)). Определение пробивного напряжения образца от толщины проводится на образцах из двух, четырех и шести слоев (по заданию преподавателя).
6.6.7 На каждом выданном образце произвести три пробоя и найти средний результат. Результаты испытаний занести в таблицу 8.
Таблица 8 – Результаты исследования электрической прочности твердых диэлектриков в однородном электрическом поле
| Количество слоев исследуемого образца | Исследуемый образец | ||||||||
| Толщина слоя h, м | Напряжение пробоя | Электрическая прочность | |||||||
| U 1пр , В | U 2пр , В | U 3пр , В | U ср.пр , В | E 1пр , В/м | E 2пр , В/м | E 3пр , В/м | E ср.пр, В/м | ||
6.6.8 Изменить материал диэлектрика и провести новые испытания.
Электрическая прочность рассчитывается по формуле
Епр= Uпр/ h, (14)
где Епр – электрическая прочность, В/м;
Uпр – пробивное напряжение, В;
h– толщина исследуемого диэлектрика, м.
6.6.9 Провести исследования электрической прочности твердых диэлектриков в неоднородном электрическом поле. Результаты испытаний занести в таблицу 9.
Таблица 9 – Результаты исследования электрической прочности твердых диэлектриков в неоднородном электрическом поле
| Количество слоев исследуемого образца | Исследуемый образец | ||||||||
| Толщина слоя h, м | Напряжение пробоя | Электрическая прочность | |||||||
| U 1пр , В | U 2пр , В | U 3пр, В | U ср.пр, В | E 1пр, В/м | E 2пр, В/м | E 3пр, В/м | E ср.пр, В/м | ||
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1) схему электрическую принципиальную СИЛЭУ;
2) таблицы результатов испытаний;
3) графики зависимости Uпр = f( h) и Eпр = f( h) для исследуемых образцов при различной толщине слоев;
4) выводы: дать сравнение изоляционных свойств исследованных материалов; преимущества и недостатки этих материалов, связанных с их областью применения.
Контрольные вопросы
1 В чем различие между ионной и ионно-релаксационной поляризацией? Что характеризует время релаксации и от каких факторов оно зависит?
2 Назовите носители зарядов, создающих токи утечки в твердых диэлектриках? Каков механизм электропроводимости твердых диэлектриков?
3 По каким признакам можно выявить механизм пробоя твердых диэлектриков?
4 Какой механизм пробоя характерен для диэлектриков при импульсном воздействии высокого напряжения?
5 Почему более толстые слои диэлектриков, как правило, имеют меньшую электрическую прочность?
6 Какие факторы влияют на величину электрической прочности твердых диэлектриков и почему?
7 Какие виды твердых диэлектриков Вы знаете? В чем их существенное отличие друг от друга?
8 Что собой представляют быстрые и медленные виды поляризации?
9 Что собой представляют диэлектрические потери? Какие параметры их характеризуют?
10 От каких факторов зависят диэлектрические потери?
11 Что представляют собой процессы электрического электротеплового и электрохимического пробоя?
12 Какие виды твердых диэлектриков обладают максимальной (минимальной) электрической прочностью? Чем это обусловлено?
13 По какому закону и как изменяется удельная проводимость твердых диэлектриков от температуры?
14 Какие параметры характеризуют удельную электропроводность твердых диэлектриков, и какие факторы влияют на нее?
15 Каким параметром характеризуется надежность электротехнического устройства?
16 Что характеризует диэлектрическая поляризация, и от каких факторов она зависит?
17 Почему при высоких частотах диэлектрическая проницаемость полярных диэлектриков уменьшается?
18 Почему с увеличением температуры диэлектрическая проницаемость диэлектриков ионного строения увеличивается?
19 Как изменяется диэлектрическая проницаемость твердых полярных диэлектриков с ростом температуры?
20 Чем объясняется уменьшение диэлектрической проницаемости неполярных диэлектриков с ростом температуры?
Список литературы
1 Богородицкий, Н. П. Электротехнические материалы / Н. П. Богородицкий, В. В. Пасынков, Б. М. Тареев – Л. : Энергоатомиздат, 1985. – 304 с.
2 Тареев, Б. М. Электрорадиоматериалы / Б. М. Тареев, Н. В. Короткова, В. М. Петров ; под ред. Б. М. Тареева. – М. : Высш. шк., 1978. – 336 с. : ил.
3 Тареев, Б. М. Физика диэлектрических материалов / Б. М. Тареев. – М. : Энергия, 1982. – 320 с.
4 Справочник по электротехническим материалам : справочник / Под ред. Ю. В. Корицкого [и др.]. – М. : Энергоатомиздат, 1987. – Т. 1–3.
5 Бородулин, В. Н. Конструкционные и электротехнические материалы / В. Н. Бородулин, А. С. Воробьев, С. Я. Попов ; под ред. В. А Филикова. – М. : Высш. шк., 1990. – 226 с. : ил.
6 Производство кабелей и проводов : справочник / Под ред. Н. И. Белоруссова, И. Б. Пешкова. – М. : Энергоатомиздат, 1981. – 500 с.
7 Электротехнический справочник : справочник / Под общ. ред. профессоров МЭИ. – М. : Энергоатомиздат, 1985. – Т. 2. – 448 с. : ил.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 289; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!