Laboratorium inzynierii wysokonapięciowej.pdf
(
9267 KB
)
Pobierz
149425476 UNPDF
Spis treści
3
SPIS TREŚCI
PRZEDMOWA
............................................................................................................... 10
CZĘŚĆ I WYTWARZANIE WYSOKICH NAPIĘĆ PROBIERCZYCH I
PRĄDÓW UDAROWYCH W LABORATORIACH WYSOKICH
NAPIĘĆ. PRZYRZĄDY I METODY POMIAROWE
........................ 11
WSTĘP
............................................................................................................................ 12
1. WYTWARZANIE WYSOKICH NAPIĘĆ PROBIERCZYCH I PRĄDÓW
UDAROWYCH
.......................................................................................................... 13
1.1. Wytwarzanie wysokiego napięcia przemiennego o częstotliwości technicznej .. 13
1.2. Wytwarzanie wysokiego napięcia stałego ........................................................... 16
1.3. Wytwarzanie wysokiego napięcia udarowego..................................................... 18
1.3.1. Uwagi ogólne ............................................................................................. 18
1.3.2. Jednostopniowy generator udarów napięciowych (GUN) ......................... 19
1.3.3. Wielostopniowy generator udarów napięciowych ..................................... 21
1.4. Wytwarzanie prądu udarowego ........................................................................... 22
1.4.1. Uwagi ogólne ............................................................................................. 22
1.4.2. Generator udarów prądowych (GUP) ........................................................ 24
2. PRZYRZĄDY I METODY POMIAROWE W LABORATORIACH
WYSOKICH NAPIĘĆ
............................................................................................... 26
2.1. Iskiernik kulowy .................................................................................................. 26
2.2. Woltomierz elektrostatyczny ............................................................................... 30
2.3. Urządzenia do pomiaru przebiegów udarowych.................................................. 31
2.4. Dzielniki i boczniki.............................................................................................. 34
2.5. Miernik wartości szczytowej ............................................................................... 39
2.6. Metoda prostownikowa pomiaru wartości szczytowej napięcia przemiennego .. 40
2.7. Inne metody pomiarowe ...................................................................................... 41
3. OPRACOWANIE WYNIKÓW DOŚWIADCZEŃ
................................................. 43
4. SZACOWANIE NIEPEWNOŚCI POMIARU PRZY POMIARACH
WYSOKONAPIĘCIOWYCH
................................................................................... 46
4.1. Wstęp ................................................................................................................... 46
4.2. Wyznaczanie niepewności kategorii A................................................................ 46
4.3. Wyznaczanie niepewności kategorii B. ............................................................... 47
4.4. Wypadkowa niepewność uwzględniająca obie kategorie niepewności ............... 48
4.5. Przykład obliczania niepewności......................................................................... 48
5. UWAGI OGÓLNE
..................................................................................................... 50
LITERATURA
............................................................................................................... 52
4
Laboratorium z inżynierii wysokonapięciowej
CZĘŚĆ II ĆWICZENIA
........................................................................................... 53
ĆWICZENIE 1. BADANIE WYTRZYMAŁOŚCI STATYCZNEJ
POWIETRZA W UKŁADACH O RÓŻNYCH
KSZTAŁTACH ELEKTROD
........................................................ 54
1. WIADOMOŚCI OGÓLNE
....................................................................................... 54
1.1. Uwagi wstępne..................................................................................................... 54
1.2. Wytrzymałość powietrza w układzie o polu równomiernym .............................. 56
1.3. Wytrzymałość powietrza w układach o polu nierównomiernym......................... 57
2. POMIARY
.................................................................................................................. 61
2.1. Badanie wytrzymałości statycznej powietrza w układach o różnych kształtach
elektrod przy napięciu przemiennym ................................................................... 61
2.2. Badanie wytrzymałości powietrza w układach o różnych kształtach elektrod przy
napięciu stałym .................................................................................................... 64
3. UWAGI I WNIOSKI
.................................................................................................. 65
ĆWICZENIE 2. WYZNACZANIE ROZKŁADU NAPIĘĆ I NAPRĘŻEŃ W
UKŁADACH IZOLACYJNYCH
................................................... 66
1. WIADOMOŚCI OGÓLNE
....................................................................................... 66
1.1. Rozkład naprężeń w układzie płaskim uwarstwionym szeregowo ...................... 69
1.2. Rozkład napięcia wzdłuż łańcucha izolatorów .................................................... 70
1.3. Rozkład napięcia wzdłuż powierzchni izolatora wsporczego.............................. 75
2. POMIARY
.................................................................................................................. 75
2.1. Pomiar rozkładu napięcia w układzie płaskim uwarstwionym szeregowo .......... 75
2.2. Pomiar rozkładu napięcia wzdłuż łańcucha izolatorów ....................................... 77
2.3. Wyznaczenie obrazu pola elektrycznego............................................................. 78
2.3.1. Wyznaczenie obrazu pola elektrycznego przy użyciu papieru słabo
przewodzącego........................................................................................... 78
2.3.2. Wyznaczenie obrazu pola elektrycznego na komputerze przy użyciu
programu Quick-Field................................................................................ 79
3. UWAGI I WNIOSKI
.................................................................................................. 79
ĆWICZENIE 3. BADANIE IZOLATORÓW
........................................................... 80
1. WIADOMOŚCI OGÓLNE
....................................................................................... 80
1.1. Klasyfikacja izolatorów ....................................................................................... 80
1.2. Wymagania stawiane izolatorom......................................................................... 82
1.3. Materiały stosowane do produkcji izolatorów ..................................................... 88
1.4. Konstrukcje izolatorów........................................................................................ 92
2. POMIARY
................................................................................................................ 103
2.1. Pomiar napięcia przeskoku na sucho ................................................................. 103
2.2. Próba napięciowa............................................................................................... 104
Spis treści
5
2.3. Pomiar długości dróg przeskoku ....................................................................... 104
2.4. Dobór izolatorów do warunków środowiskowych ............................................ 106
3. UWAGI I WNIOSKI
................................................................................................ 107
ĆWICZENIE 4. WYTRZYMAŁOŚĆ UDAROWA UKŁADÓW
ELEKTRYCZNYCH W POWIETRZU I PODSTAWY
KOORDYNACJI IZOLACJI
....................................................... 108
1. WIADOMOŚCI OGÓLNE
..................................................................................... 108
1.1. Charakterystyka udarowa .................................................................................. 108
1.2. Zasady koordynacji izolacji ............................................................................... 112
1.3. Współczynnik udaru .......................................................................................... 114
2. POMIARY
................................................................................................................ 115
2.1. Sprawdzenie kształtu udaru i stabilności działania generatora udarów
piorunowych ...................................................................................................... 115
2.2. Sprawdzenie prawidłowości kształtu charakterystyk udarowych obiektu
chronionego ....................................................................................................... 116
2.3. Określenie odstępu elektrod iskiernika chroniącego zapewniającego
właściwą ochronę obiektu chronionego ............................................................. 117
2.4. Wyznaczenie krzywych prawdopodobieństwa przeskoku układu
ostrze - płyta....................................................................................................... 118
2.6. Pomiar statycznego napięcia przeskoku ............................................................ 120
3. UWAGI I WNIOSKI
................................................................................................ 121
ĆWICZENIE 5. BADANIE DIELEKTRYKÓW PŁYNNYCH I STAŁYCH
..... 122
1. WIADOMOŚCI OGÓLNE
..................................................................................... 122
1.1. Przewodność czynna dielektryków.................................................................... 122
1.2. Mechanizm pojawiania się napięcia powrotnego .............................................. 122
1.3. Przebicie dielektryków ciekłych ........................................................................ 124
1.3.1. Rodzaje dielektryków ciekłych ................................................................ 124
1.3.2. Mechanizm przebicia dielektryków ciekłych........................................... 125
1.3.3. Wpływ różnych czynników na wytrzymałość olejów.............................. 125
1.4. Współpraca olejów z dielektrykami stałymi ...................................................... 127
1.5. Przebicie dielektryków stałych .......................................................................... 128
2. POMIARY
................................................................................................................ 132
2.1. Pomiar charakterystyki prądowo-napięciowej, metodą samorozładowania,
izolacji papierowej impregnnowanej ................................................................. 132
2.2 Charakterystyka czasowa zmian napięcia pojawiającego się na zaciskach
kondensatora po jego uprzednim bezrezystancyjnym rozładowaniu ................. 134
2.3. Wyznaczenie charakterystyki wytrzymałości papieru kablowego w funkcji
liczby warstw papieru ........................................................................................ 135
6
Laboratorium z inżynierii wysokonapięciowej
2.4. Porównanie wytrzymałości elektrycznej oleju zawilgoconego
i niezawilgoconego ............................................................................................ 136
2.5. Stwierdzenie wpływu przegród na zwiększenie wytrzymałości
elektrycznej oleju zawilgoconego ...................................................................... 137
2.6. Wizualne stwierdzenie tworzenia się w polu elektrycznym w oleju
izolacyjnym mostków przewodzących ułatwiających przebicie oleju ............... 138
3. UWAGI I WNIOSKI
................................................................................................ 138
ĆWICZENIE 6. BADANIE PRZEBIEGÓW FALOWYCH W LINIACH
DŁUGICH
...................................................................................... 139
1. WIADOMOŚCI OGÓLNE
..................................................................................... 139
1.1. Uwagi wstępne................................................................................................... 139
1.2. Określenie kształtu fal za pomocą oscyloskopu ................................................ 142
1.3. Przejście fali prostokątnej z linii o impedancji falowej Z
1
na linię
o impedancji falowej Z
2
..................................................................................... 143
1.4. Odpowiedź węzła obciążonego stałymi skupionymi i zaatakowanego
przez falę prostokątną........................................................................................ 146
1.5. Trafienie fali prostokątnej na pojemność skupioną włączoną między
przewód a ziemię ............................................................................................... 147
1.6. Przebiegi falowe wywołane falami prostokątnymi o stosunkowo
małej długości .................................................................................................... 151
1.7. Przejście fali przez dławik włączony szeregowo do linii .................................. 152
1.8. Trafienie fali na obwód drgający LC ................................................................. 155
1.9. Eliminacja impedancji falowej .......................................................................... 157
1.10. Dopasowanie rezystancji wyjściowej generatora do impedancji
falowej kabla ...................................................................................................... 160
2. POMIARY
................................................................................................................ 163
2.1. Dopasowanie rezystancji wyjściowej generatora do impedancji falowej kabla 163
2.2. Określenie impedancji linii długiej .................................................................... 163
2.3. Rejestracja zjawisk falowych w linii długiej przy przejściu fali z linii o
impedancji falowej Z
1
na linię o impedancji falowej Z
2
.................................... 164
2.4. Eliminacja impedancji falowej .......................................................................... 165
2.5. Trafienie fali na pojemność skupioną................................................................ 165
2.6. Trafienie fali na indukcyjność skupioną. ........................................................... 166
2.7. Trafienie fali prostokątnej na obwód drgający LC ............................................ 167
3. UWAGI I WNIOSKI
................................................................................................ 167
ĆWICZENIE 7. WYZNACZANIE ROZKŁADU NAPIĘĆ W UZWOJENIU
TRANSFORMATORA PRZY NAPIĘCIU UDAROWYM
...... 168
1. WIADOMOŚCI OGÓLNE
..................................................................................... 168
1.1. Schemat zastępczy uzwojenia transformatora ................................................... 168
Spis treści
7
1.2. Chwilowy rozkład napięcia. Oscylogram napięcia............................................ 168
1.3. Metoda wyznaczania chwilowego rozkładu napięcia. Obwiednia przepięć...... 170
1.4. Rozkład początkowy i końcowy ........................................................................ 171
1.5. Doświadczalny sposób wyznaczania rozkładu początkowego .......................... 173
1.6. Przybliżona metoda wyznaczania obwiedni drgań............................................ 174
1.7. Przepięcia udarowe w uzwojeniu wtórnym. ...................................................... 176
1.8. Przepięcia w autotransformatorach.................................................................... 179
1.9. Sposoby poprawiania rozkładu początkowego w uzwojeniach
transformatorów (metody wyrównania rozkładu początkowego)...................... 182
1.10. Przepięcia międzycewkowe ............................................................................. 184
2. POMIARY
................................................................................................................ 187
2.1. Pomiar rozkładu napięcia na modelu uzwojenia transformatora ....................... 187
2.2. Wyznaczanie przekładni elektrostatycznej ........................................................ 189
2.3. Ocena oscylogramów przebiegów napięciowych w uzwojeniu wtórnym ......... 190
2.4. Pomiar rozkładu napięcia na modelu uzwojenia autotransformatora ................ 191
2.5. Pomiar rozkładu napięcia z zastosowaniem ekranowania uzwojenia................ 192
2.6. Pomiar przepięć międzycewkowych.................................................................. 192
3. UWAGI I WNIOSKI
................................................................................................ 193
ĆWICZENIE 8. BADANIE ODGROMNIKA ZAWOROWEGO
........................ 194
1. WIADOMOŚCI OGÓLNE
..................................................................................... 194
1.1. Wstęp ................................................................................................................. 194
1.2. Odgromnik zaworowy ....................................................................................... 195
1.2.1 Iskiernik wielokrotny ................................................................................ 195
1.2.2. Stos zmiennooporowy.............................................................................. 198
1.2.3. Działanie ochronne odgromnika zaworowego......................................... 201
1.2.4. Napięcie znamionowe odgromnika zaworowego .................................... 203
1.2.5. Poziom ochrony odgromnika zaworowego.............................................. 204
1.2.6. Próby profilaktyczne odgromnika zaworowego ..................................... 205
1.3. Odgromnik beziskiernikowy.............................................................................. 206
1.3.1. Budowa i zasada działania ....................................................................... 206
1.3.2. Podstawowe parametry odgromników MO ............................................. 208
1.3.3. Dobór odgromnika beziskiernikowego .................................................... 211
1.3.4. Przykład doboru napięcia U
c
.................................................................... 212
1.3.5. Strefa ochronna odgromników................................................................. 213
2. POMIARY
................................................................................................................ 215
2.1. Wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej......................................... 215
2.2. Pomiar statycznego napięcia zapłonu odgromnika zaworowego ...................... 216
2.3. Pomiar prądu upływu odgromnika zaworowego ............................................... 217
2.4. Pomiar napięcia obniżonego odgromnika zaworowego .................................... 218
2.5. Dobór parametrów odgromnika MO ................................................................. 219
3. UWAGI I WNIOSKI
................................................................................................ 219
Plik z chomika:
darago
Inne pliki z tego folderu:
Spawanie metodą MAG.pdf
(16502 KB)
pomiary_zmiennego_pola_elektrycznego_w_miejscu_zamieszkania_czlowieka.pdf
(456 KB)
Błędy popełniane przy badaniach i pomiarach elektrycznych.pdf
(1175 KB)
pomiary_zmiennego_pola_elektrycznego_w_miejscu_zamieszkania_czlowieka.pdf
(456 KB)
Kable do zastosowań w gospodarce wodno-ściekowej.pdf
(346 KB)
Inne foldery tego chomika:
5 - SIEMENS - LOGO !
ABS
alternator
Audio kurs 15 lekcji
Automatyka przemysłowa i urządzeń precyzyjnych
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin