ИЭ (13.03.02) / Лабы / Наш отчёт 1_1
.docxСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО ––––––––––––––––––– ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ ––––––––––––––––––– ЛАБОРАТОРИЯ ТЕХНИКИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––– |
|
Студенты
Института ИЭ Группы №3231302/90201 «23» сентября 2021г. Работа принята_____________________________ |
Отчет о работе № 1.1
Разрядные напряжения воздушных промежутков при напряжении постоянного тока
СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ
Рис.1. Принципиальная схема установки
Замечания преподавателя:
Цели работы
Определить зависимость разрядных напряжений от длины промежутков острие — плоскость и острие — острие при положительной и отрицательной полярности напряжения на острие.
Для тех же промежутков определить зависимость средних разрядных напряженностей от расстояния между электродами.
Результаты проведённого эксперимента и вычислений
Условия проведения эксперимента:
Поправочный коэффициент на давление для промежутков длинной до 1 м:
Поправочный коэффициент на температуру:
Поправочный коэффициент на абсолютную влажность:
Результаты измерений с использованием электродов острие-острие при положительной полярности напряжения:
Табл.1. Электроды острие-острие при положительной полярности
l, см |
U, кВ |
U0, кВ |
E, кВ/см |
1 |
12 |
12,25 |
12,25 |
2 |
22 |
22,45 |
11,23 |
4 |
43 |
43,89 |
10,97 |
6 |
54 |
55,11 |
9,19 |
8 |
65 |
66,34 |
8,29 |
Где:
l – расстояние между электродами;
U – измеренное разрядное напряжение;
U0 – разрядное напряжение, приведённое к нормальным условиям, усреднённое;
E – средняя приведённая разрядная напряжённость.
Пример расчёта для последней строки:
Результаты измерений с использованием электродов острие-острие при отрицательной полярности напряжения:
Табл.2. Электроды острие-острие при отрицательной полярности
l, см |
U, кВ |
U0, кВ |
E, кВ/см |
1 |
11 |
11,12 |
11,12 |
2 |
21 |
21,22 |
10,61 |
4 |
43 |
43,45 |
10,86 |
6 |
55 |
55,58 |
9,26 |
8 |
67 |
65,68 |
8,21 |
Пример расчёта для последней строки:
Результаты измерений с использованием электродов острие-плоскость при положительной полярности напряжения:
Табл.3. Электроды острие-плоскость при положительной полярности
l, см |
U, кВ |
U0, кВ |
E, кВ/см |
1 |
11 |
11,12 |
11,12 |
2 |
21 |
21,22 |
10,61 |
4 |
43 |
43,45 |
10,86 |
6 |
55 |
55,58 |
9,26 |
8 |
67 |
65,68 |
8,21 |
10 |
60 |
61,24 |
6,12 |
12 |
71 |
72,47 |
6,04 |
Пример расчёта для последней строки:
Результаты измерений с использованием электродов ‘острие-плоскость’ при отрицательной полярности напряжения:
Табл.4. Электроды острие-плоскость при отрицательной полярности
l, см |
U, кВ |
U0, кВ |
E, кВ/см |
1 |
19 |
19,20 |
19,20 |
2 |
43 |
43,45 |
21,73 |
3 |
65 |
65,68 |
21,89 |
4 |
88 |
88,93 |
22,23 |
Пример расчёта для последней строки:
Графики
Рис.2. Зависимость разрядного напряжения от расстояния между электродами
Рис.3. Зависимость разрядной напряжённости от расстояния между электродами
< + > - положительная полярность напряжения,
< - > - отрицательная полярность напряжения.
Выводы
Как видно из графиков в случае несимметричных электродов острие – плоскость и положительной полярности на игле пробой происходит при меньшем напряжении, чем при отрицательной полярности, так как при отрицательной полярности электрода объемный заряд в узкой зоне непосредственной близости у электрода состоит из положительных ионов, а сразу за ними — из электронов и отрицательных ионов. Такое распределение заряда приводит к ослаблению поля вне зоны развивающегося канала разряда, что усложняет условия его развития. В результате разрядные напряжения в резко неоднородных полях при отрицательной полярности электрода с наименьшим радиусом кривизны имеют большие значения, чем в случае положительной его полярности.
На электродах острие-плоскость также гораздо более сильно выражается влияние полярности используемого напряжения (при положительной полярности разрядное напряжение заметно ниже пробивного напряжения при отрицательной полярности).
У пары электродов острие-острие разницы в полярности напряжения не наблюдается, из-за симметрии системы. Так как при подаче различных полярностей напряжения в любом случае и анодом и катодом будет электрод «острие», что будет создавать одинаковые поля при каждой из полярностей.