Содержание отчета

В отчете указать цель работы, привести схему испытательной установки, результаты испытаний. По данным таблицы 4.2. построить зависимости пробивного напряжения между электродами от длины промежутка при различных электродах =f (а) и = f (а).

Контрольные вопросы

1. Какие газообразные электроизоляционные материалы применяют в энергетике?

2. Для каких электротехнических конструкций воздух является естественной изоляцией?

3. Какие положительные свойства имеет воздух как диэлектрик?

4. Какие отрицательные свойства имеет воздух как диэлектрик?

5. Какой вид пробоя присутствует в газах?

6. От каких факторов зависит электрическая мощность газов?

7. При каких условиях в газообразных электроизоляционных материалах не может наступить пробой?

8. Почему электрическая прочность газов зависит от давления?

9. Почему электрическая прочность твердых диэлектриков больше, чем жидких, а жидких больше, чем газообразных?

10. При какой форме электродов величина электрической прочности воздуха наибольшая?

11. Какова величина электрической прочности воздуха при нормальных условиях в случае равномерного поля?

12. Как связаны между собой пробивное напряжение и электрическая прочность?

Литература: 1 – 9

Лабораторная работа № 5 Испытание диэлектрических перчаток.

Цель работы: ознакомление с методом испытания диэлектрических перчаток переменным напряжением промышленной частоты. Произвести эксплутационные испытания перчатки согласно приведенным выше нормам.

Программа работы.

В процессе выполнения работы необходимо: ознакомится с теоретическими предпосылками. Провести экспериментальные исследования и заполнить таблицу. Провести необходимые расчеты. Оформить работу и получить зачет по ней.

Теоретические предпосылки.

Электрические перчатки изготавливаются из резины. Это эластичный материал-эластомер, получаемый путем вулканизации каучука, являющегося органическим полимером. Эластомерами называются такие материалы, которые в широком температурном интервале имеют большую эластичность. Под действием внешних сил они могут сильно деформироваться, однако их форма и размеры восстанавливаются при прекращении действия силы. Удлинение при растяжении у них может в несколько раз превышать исходную длину. Типичным представителем эластомеров является резина. По структуре и свойствам эластомеры занимают промежуточное положение между термопластичными и термореактивными материалами. Раньше всех из них стал известен натуральный каучук, который имеет ряд конкурентов – синтетических каучуков; их потребление уже превышает потребление натурального каучука. Основным конкурентом натурального каучука является бутадиен-стирольный каучук.

Каучуки в исходном состоянии ведут себя аналогично термопластичным материалам. Свойства резины они обретают после полимеризации с соответствующим вулканизатором (чаще всего серой). Введением примесей добиваются не только технологичности обработки эластомеров (смягчители, ускорители), но и необходимых свойств резины. На свойства и цену резин имеют большое влияние наполнители, которые иногда составляют до 60% массы каучука. В качестве наполнителей часто используется сажа, SiO₂ , каолин, мел, тальк и ZnO₂ , которые делают резину более твердой, и на порядок повышают ее механическую прочность.

Электрические свойства резин зависят от дипольного момента молекул каучука. Наилучшие электроизоляционные свойства имеют резины из неполярных каучуков – бутилкаучука и этиленпропиленового каучука. Эти каучуки используются в тех случаях, когда решающими являются их электроизоляционные свойства, например для изоляции высоковольтных кабелей. Они имеют малую гигроскопичность, что предопределяет их применение для изоляции подводных кабелей и судовых проводов и кабелей.

Для особых условий, в которых решающим показателем является стойкость к различным, необычным внешним факторам, чаще всего используют хлоропреновый и кремнийорганический каучуки, а также хлорсульфированный полиэтилен.

Хлоропреновый каучук имеет очень хорошую стойкость ко многим химическим реагентам, углеводородам и озону, а также атмосферостойкость. Он используется для защитных оболочек кабелей для шахт, нефтяной промышленности, химических заводов, сварочных агрегатов, самолетов, автомобилей и др.

Преимущество кремнийорганического каучука заключается в высокой нагревостойкости. Они длительно выдерживают температуру до 180⁰ С и имеет высокое удельное поверхностное сопротивление даже в среде с высокой относительной влажностью, высокую стойкость к озону и электрическим разрядам. Однако он дорог и его механические свойства не очень хороши. Кремнийорганический каучук используется для изолирования взрывных кабелей, проводов для судового и авиационного оборудования, проводов для термопар и проводов для электродвигателей высших классов нагевостойкости. Однако изоляцию из кремнийорганического каучука из-за его низкой механической прочности необходимо защищать дополнительной оболочкой. В высокочастотной технике он используется главным образом для заливки деталей.

Все изолирующие средства, находящиеся в эксплуатации, периодиче­ски подвергают электрическим испытаниям переменным током с частотой 50 Гц при температуре 15-20С. Испытательное напряжение должно повы­шаться постепенно до полного значения со скоростью, позволяющей следить за показаниями приборов. Полное испытательное напряжение должно дер­жаться не дольше, чем это указано в требованиях к отдельным защитным средствам, время отсчитывается с момента установления полного испыта­тельного напряжения. Испытания защитных средств из резины можно произ­водить постоянным (выпрямленным) током, когда величина испытательного напряжения, должна быть равной 2,5-кратному значению испытательного напряжения, принимаемого при испытании переменным током. Продолжительность испытания та же. При испытании защитных средств из резины переменным током измеряют токи, протекающие через изделие. Если эти токи выше допустимых, защитное средство бракуется. При испытании напряжением выпрямленного тока величина тока, протекающего через изде­лие, не нормируется. Согласно правилам установлены следующие нормы ис­пытаний переменным током для диэлектрических перчаток в установках с напряжением выше 1000 В (таб.5.1.).