Лабораторная работа: Определение электрической прочности газообразных диэлектриков
Испытательная установка содержит:
QF 1 – автоматический выключатель;
SQ 1 – блокировочный контакт;
S 1, S 2 – переключатель защиты;
VL 1 – кенотрон;
FU 1, FU 2 – предохранитель;
TV 1 – регулировочный трансформатор;
TV 2 – трансформатор накала кенотрона;
TV 3 – испытательный трансформатор для повышения напряжения;
PA 1 – микроамперметр;
FV 1 – разрядник;
1,2 – электроды.
Принцип работы аппарата для испытания изоляции типа АИИ-70.
Измерение U пр образцов жидких и твердых материалов может выполняться с помощью установок, выпускаемых серийно.
Аппарат для испытания изоляции типа АИИ-70 предназначен для опреде- ления U пр материалов и испытания изоляции кабелей. Наибольшее напряжение при испытаниях на переменном токе составляет 50 кВ, на постоянном токе 70 кВ, мощность высоковольтного трансформатора 2 кВА.
Напряжение от сети через блокировочные контакты и предохранители подводится к регулировочному трансформатору Т V 1, служащему для плавного изменения напряжения, и к трансформатору накала кенотрона Т V 2. Включение высокого напряжения осуществляется путем включения автоматического выключателя QF 1, имеющего три обмотки; две из них соединены последовательно (причем одна шунтируется переключателем защиты S 2). Разомкнутое положение этого переключателя соответствует “ чувствительной ” защите: автомат срабатывает при пробое на стороне переменного тока и остается включенным, если ток в цепи выпрямленного напряжения не превосходит 5 мА. Когда переключатель S 2 замкнут, осуществляется “ грубая ” защита: автомат не срабатывает при коротком замыкании на высокой стороне и остается включенным, если мощность на стороне высокого напряжения при 50 кВ не превосходит 2 кВА. Такой режим должен длиться не более 1 мин. Измерение напряжения на образце производиться вольтметром kV класса 1.5 на стороне низкого напряжения, проградуированным в киловольтах. Конденсаторы. С служат для защиты от перенапряжения первичной обмотки. При синусоидальной форме кривой питающего напряжения вторичное напряжение высоковольтного трансформатора в режиме холостого хода не отличается от синусоидального более чем на 5%. Резистор R 1 служит для защиты трансформатора от перегрузки при пробое образца. В установке имеется сосуд с электродами для стандартного испытания жидких материалов. Испытания на постоянном токе производят при помощи однополупериодного выпрямителя, для получения которой используется кенотрон VL 1; на образец подается постоянное напряжение отрицательной полярности. Если необходимо измерить ток утечки, то для этой цели используется микроамперметр PA 1 в анодной цепи. Защита микроамперметра от перегрузок осуществляется при помощи разрядника FV 1, шунтирующего конденсатора С3 и сопротивления R 2. Аппарат снабжен пультом управления, защитным ограждением и заземляющей штангой для снятия заряда с испытуемого образца и заземления вывода высокого напряжения. Погрешность при измерении испытательного напряжения не превосходит ±2 %.
Испытания с помощью данного аппарата могут производиться при следующих трех режимах.
1.Кратковременное испытание выпрямленным напряжением до 70 кВ при длительности не более 10 мин с интервалами 3 мин.
2.Продолжительное испытание выпрямленным напряжением длительностью до 8 ч.
3.Кратковременное испытание переменным напряжением до 50кВ при дли- тельности не более 1 мин с интервалами 5 мин.
3 Содержание и порядок выполнения работ
1. Ознакомиться со схемой лабораторной установки, изучить устройство и принцип работы аппарата АИИ-70.
2. До включения лабораторной установки в сеть выполнить следующее:
а) подключить электроды к высоковольтным шипам.
б) установить заданное расстояние между электродами.
в) установить рукоятку автотрансформатора в нулевое положение
г) включить лабораторную установку в сеть при помощи автоматического включателя QF 1. С помощью регулировочного автотрансформатора Т V 1 изменять напряжение от нуля до пробивного напряжения со скоростью 1 кВ/с. В качестве пробивного напряжения фиксируют наибольшие показания вольтметра перед моментом пробоя. После пробоя рукоятку автотрансформатора Т V 1 установить в нулевое положение и отключить установку.
3. Снять по описанной методике зависимость U пр =f(h) воздуха в однородном электрическом поле. Пробивное напряжение определяется при расстоянии между плоскими электродами 0.5, 1, 1.5, 2.0, 3.0 и 4.0 см. Результаты испытаний занести в таблицу 1.
Таблица 1 Результаты исследования электрической прочности воздуха в однородном электрическом поле (плоскость - плоскость)
| Расстояние между электродами h, м | Пробивное напряжение U пр , В | Электрическая прочность Епр , В/м |