A levegő elektromos szilárdságának meghatározása
Ismerje meg a munka elméleti adatait.
A laboratóriumi berendezés elveinek tanulmányozása.
Szerezd meg a légrések elektromos erejének kísérleti értékét.
A különböző alakú elektródák levegőtöréseinek vastagságánál a leállási feszültség függvényei.
Elemezze a kapott adatokat.
Levegő dielektrikumként
A gázokat szigetelésként használják különböző villamos berendezésekben. Különös helyet foglal el a levegő. Számos elektromos kivitel természetes szigetelése: transzformátorok, kondenzátorok, légkapcsolók, elektromos vezetékek.
Dielektrikumként a levegőnek a következő pozitív tulajdonságai vannak: gyorsan leállítja az elektromos szilárdságát lebomlás után, nincs öregedés, pl. a tulajdonságok időbeli lebomlása, kis dielektromos veszteségek. Negatív levegőt a dielektromos tulajdonságok a következők: lehetetlensége arra használni, hogy biztosítsa a készülék részeit, ahol ezeket kombinálva alkalmazzuk szilárd szigetelők, alacsony dielektromos szilárdság, a képesség, hogy hidratálják, a forma-oxidok és égést fenntartó, alacsony hővezető képességgel.
A levegő elektromos szilárdsága nem konstans, hanem függ a nyomástól, a relatív páratartalomtól, az elektródák alakjától és a köztük lévő távolságtól, a feszültség típusától és az elektródák polaritásától is.
A lebomlás olyan jelenség, amely hosszú, vagy rövid távú kialakulást eredményez egy csatorna magas elektromos vezetőképességgel. A dielektromos megszakítások feszültségének értékét a megszakítási feszültségnek nevezik, és a térerősség megfelelő értéke a dielektrikum elektromos szilárdsága.
Elektromos szilárdság Епр. az Upr. leállási feszültség határozza meg. a dielektrikum vastagságára utal a bontás helyén. Gyakorlati szempontból célszerű kifejezni a leállási feszültséget kV-ban, és a dielektrikum vastagsága mm, akkor az Àpr kV / mm-ben lesz.
A gáz-halmazállapotú dielektrikumok lebomlása mindig sokk ionizációval kezdődik. Az elektromos vezetõáram minden médiumban, különösen gázokban, csak akkor lehetséges, ha szabad töltött részecskéket - elektronokat és ionokat tartalmaz. Normál állapotban a gázrészecskék - az atomok és a molekulák - semlegesek; a gáz ebben az esetben nem vezet elektromos áramot. Azonban a gázok külső elektromos mezőjének hatására a szabad töltések elektronok formájában, valamint pozitív és negatív ionok formájában jelennek meg.
A lökés ionizációját az elektronok és ionok semleges atomokkal és gázmolekulákkal való ütközése okozza. A sokk-ionizáció elindításához szükséges, hogy az elektromos tér által felgyorsult elektronok kinetikus energiája nagyobb legyen, mint az ionizációs energia. A gázbontás jelensége a villamos mező homogenitásának mértékétől függ, amelyben a lebomlás bekövetkezik
Gázbontás homogén területen
Homogén mezőt lehet elérni a lekerekített élekkel rendelkező síkelektródák, valamint a nagy átmérőjű gömbök között, kis távolságok között. Ebben a mezőben a lebomlás szinte azonnal megtörténik, amikor szigorúan meghatározott feszültséget érünk el, a gáz hőmérsékletétől és nyomásától függően. Az elektródák között szikra keletkezik, amely akkor lép be egy ívbe, ha a feszültségforrás elegendő erővel rendelkezik.
Az elektródák közötti kis távolságoknál jelentősen megnövekszik az elektromos szilárdság. Ez a jelenség azzal magyarázható, hogy az elektródák közötti kis távolsággal történő kisülési kialakulás nehézséget okoz, mivel az ütközés ionizációját akadályozza a szabad töltések kis teljes szabad útvonala. Ez az átlag szabad úton összehasonlítható nagyon kis távolságoknál nagyobb, és normál légköri viszonyok között átlagosan 10 -5 cm normál körülmények között, azaz normál körülmények között. 101325 Pa = 760 mm Hg nyomáson. és 273,15K hőmérséklet = 0 ° C, a villamos szilárdság a levegő a parttól 1 cm-es az elektródák közötti távolság mintegy 3,2 MV / m (3,2 kV / mm), a az elektródák közötti távolság 6 mm - 70 MV / m.
A lebomlási feszültség növekszik a gáznyomás növelésével és a gázréteg vastagságával. A gáznyomás és az elektródák közötti távolság csökkenésével a leállási feszültség csökken, de miután áthaladt a minimálisra, ismét nő. A levegő minimális lebontási feszültsége kb. 300 V, különféle gázok esetében a 195-520 V-os határon belül van. A magas nyomású gázokat nagyfeszültségű berendezések szigetelésére, valamint nagyfeszültségű kondenzátorok kábeleinek előállítására használják.
Gázbontás egy inhomogén területen
Inhomogén mezőt hoz létre két pont, a pont és a sík között, az átviteli vezetékek vezetékei között, a gömbfelületek között, amelyek közöttük a gömb sugara nagyobb, stb.
A mező heterogenitása arra vezet, hogy egyes helyeken az erővonalak sűrűsége nagyon magas, és így az intenzitás nagyobb értékű és az ionizáció hatása még az adott intervallumnál kisebb feszültségeknél is megkezdődik.
Az inhomogén mezőben lévő gázok lebomlásának egyik jellemzője a korona formájú részleges kibocsátás olyan helyeken, ahol a térerő eléri a kritikus értékeket, és a koronát egy szikrakiömléssel és egy növekvő feszültségű ívgel továbbítja. A korona az ionizációs folyamatok a helyi területen az elektród közelében, gyakrabban az elektródák éles szélei közelében, ahol a helyi elektromos mező nagyon nagy lehet. Energiamegtakarításhoz vezetnek, a rádiófrekvenciás tartományban zajt jelentenek, felszabadítják az ózont és a káros nitrogén-oxidokat.
A GNV1-02a nagyfeszültségű feszültséggenerátor (a továbbiakban: a készülék) műhelymunkára irányul az egyetemeken a rádióanyagok továbbítására. Az eszközt a moduláris laboratórium és a MUK-RM (rádiós anyagok) oktató-komplexumok részeként használják, valamint előadás-bemutatókra.
A készüléket úgy tervezték, hogy:
Állandó feszültség állítható szinttel.
Működési feltételek - laboratórium:
A környezeti hőmérséklet 283-308 K (+10 és +35 ° C között);
Relatív páratartalom 80% -ig 298 K (+25 ° C) hőmérsékleten;
A légköri nyomás 100 ± 4 kPa (750 + 30 Hgmm);
Az ellátó hálózat feszültsége 220 ± 20 V, 50 Hz frekvenciával.
Elektromos paraméterek és jellemzők
A vezérelt egyenfeszültség generátorának a következő paraméterei vannak:
Kimeneti állítható feszültség, legfeljebb 20 kV;
Kimeneti áram, legfeljebb 200 μA;
Feszültség hullámosság, legfeljebb 10%.
A készülék az 5 perces önmelegítés után a megadott normákon belül adja meg műszaki előírásait;
Az eszköz folyamatos működést tesz lehetővé 8 órán át, miközben megőrzi műszaki jellemzőit.
Az eszköz megjelenése a 3. ábrán látható. 1.
1. ábra: Az IOG ellenőrzései.
Túláram-jelző;
Feszültség túlterhelés jelző;
VIGYÁZAT óvintézkedések:
Ne dugja be vagy távolítsa el a tápkábelt, amíg a "Hálózat" gombot megnyomja.
Hogyan kell dolgozni a blokk
Kapcsolja be a "Network" 10 gombot (1. Ábra), és a feszültségjelző világítani kezd, ami megjelenik (000). A készülék üzemkész.
Ha a 4 zárjelző világít, azt jelenti, hogy a nagyfeszültségű kamera fedele nyitva van, vagy nincs telepítve.
Az elektródák közötti javasolt távolság legalább 1 mm.
Mérőkamra
Az IR2-1 mérőkamra a felsőoktatási intézmények rádiós anyagokon zajló műhelymunkára irányul. A kamerát a moduláris laboratórium és a MUK-RM (együtt GNV1) moduláris laboratóriumok és előadások bemutatójaként használják.
A kamerát úgy tervezték, hogy megmérje a megszakítási feszültség távolságát.
A működési feltételek laboratóriumiak.
A munka teljesítményének sorrendje
Elméleti információk tanulmányozása a levegőszigetelő elektromos bontásáról.
Laboratóriumi telepítés tanulmányozása ГВН1 + ИК2-1, elektromos paraméterek és jellemzők, vezérlések és jelzések.
Szerezd meg a tanár elektródjait és telepítsd az első párat az IR2-1-be.
Állítsa be az 1 mm-es elektródák közötti rést és mérje meg a leállási feszültséget, fokozatosan növelve a GVH1 kimeneti feszültségét.
Az elektródák közötti távolság 1 mm-rel történő növelésével végezze el a meghibásodási feszültség méréseinek sorát, és írja le az U = f (d) függvények görbéit.
Számítsd ki az áramerősség erősségét, amelynél a lebomlás bekövetkezik.
Módosítsa az elektródok készletét, és ismételje meg a bekezdéseket. 4 - 6 más alakú elektródákhoz.
Fogadjon következtetéseket a tanulmányról.
Megjegyzés az egyetemisták számára (a méréseket és a számításokat figyelembe kell venni a mérés pontosságának figyelembe vételével).