Контрольні запитання

1. Наведіть схему заміщення ізоляції і поясніть значення її елементів.

В змінному електричному полі в діелектрику протікають струми провідності, які на схемі (рис.6.1,б) позначені резистором, й струми зміщення, що позначені емністю С. Через ємності ΔС (рис. 6.1) і проводячи домішки r протікають струми, що мають назву струмів абсорбції, або струми поляризації. Крім того, через ізоляцію по каналах суцільної провідності протікає струм провідності, або витоку: iпр=U/RПР (U – напруга, прикладена до діелектрика).

2. Побудуйте векторну діаграму струмів для паралельної схеми заміщення

ізоляції і поясніть фізичний зміст tgδ.

tg δ = Ia/Iс .(активна і ємнісна складові струму)

Оскільки струм зміщення містить активну складову, то процес

поляризації супроводжується розсіюванням енергії в ізоляції. Активну складову густини струму Ia можна записати: Ia = Ic+tgδ, де Ic –ємнісна складова густини струму зміщення через діелектрик, δ- кут діелектричних втрат.

Відношення tg δ = Ia/Iс служить для характеристики діелектричних втрат в ізоляції, які рівні W=UIcosUItg.

Оскільки кут δ мал, то tg δδ і тому часто говорять про зміну не тангенса, а просто кута діелектричних втрат.

Зазвичай струм наскрізної провідності U/R багато менше струму поляризації.

Отже, вимір кута діелектричних втрат в основному контролюється гілка RС схеми заміщення. Тому кут диэл. втрат є в першу чергу показником наявності в ізоляції сторонніх включень, зокрема зволоження ізоляції.

3.Наведіть конструкцiю, призначення і принцип дії моста мд-16.

Вимірювання tgδ здійснюється високовольтним мостом, включеним по нормальній (якщо обидва електроди об’єкта ізольовані) або «перевернутій» схемам (один електрод об’єкта заземлений). Міст складається з двох плеч, в одному з яких знаходяться змінні еталонні ємність Се і резистор Rе, а в другому – досліджуваний об’єкт з невідомими параметрами Сх і Rx. При досягненні рівності струмів в обох плечах мосту (що фіксується гальванометром, включеним в діагоналі моста), значення параметрів Сх і Rx дорівнюють відповідним еталонним величинам. Тоді можна записати: tgδ = ω·Cx·Rx = ω·Ce·Re. Оскільки при 50 Гц, ω = 100π, то взявши Re = 10000/π, отримаємо: tgδ = Cе·106. При проведенні вимірювань на діючому обладнанні для зменшення похибки здійснюють два виміри з поворотом фази на 180°.

4. В яких випадках застосовують нормальну і перевернуту схему включення моста для вимірювання tg?

Вимірювання tgδ здійснюється високовольтним мостом, включеним по нормальній (якщо обидва електроди об’єкта ізольовані) або «перевернутій» схемам (один електрод об’єкта заземлений). Міст складається з двох плеч, в одному з яких знаходяться змінні еталонні ємність Се і резистор Rе, а в другому – досліджуваний об’єкт з невідомими параметрами Сх і Rx. При досягненні рівності струмів в обох плечах мосту (що фіксується гальванометром, включеним в діагоналі моста), значення параметрів Сх і Rx дорівнюють відповідним еталонним величинам.

Нормальну схему вимірювання використовують в лабораторних умовах, а також при контролі міжфазної ізоляції машин і кабеля.

Перевернуту схему включення моста використовують при вимірюванні ізоляційних характеристик стаціонарного обладнання, де один з електродів переважно заземлений.

За нормальною схемою зазвичай виконуються виміри в лабораторіях, а також виміри міжфазної ізоляції(кабель, трансформатор і тому подібне). Випускаються мости типу МДП, які дозволяють вимірювати tg δ при місткостях об'єктів від 40 до 20000 пФ.

При роботі з перевернутою схемою треба мати на увазі, що від вимірювальних гілок і конденсатора C3(вимірюваний об'єкт) йдуть провідники, що знаходяться під високою напругою. Для вимірів за перевернутою схемою застосовується малогаборитный переносний міст МД- 16, який дозволяє вимірювати tg δ місткостях об'єкту від 30 до 40000 пФ.