1.5 Завдання

1. Ознайомитися з правилами безпеки при роботі, зі схемою установки, розташуванням її елементів, методикою проведення роботи.

2. Дослідити електричну міцність повітряних проміжків при змінній напрузі промислової частоти для проміжків: площина-площина; стержень-стержень; стержень-площина.

3. Дослідити електричну міцність повітряних проміжків площина-площина і стержень-стержень при постійній напрузі. Зняти залежності U_пр= f (d) для проміжку стержень-площина при позитивній полярності стержня і d=(1…6)см, при негативній полярності і d=(1…5)см.

Дані вимірів U_пр занести до таблиці 1.2. Розрахувати значення пробивних напруг по формулі (1.3), (1.4) і побудувати графічні залежності для проміжків площина-площина і стержень-площина по розрахунковим та отриманими в ході лабораторної роботи даним. Визначити середні арифметичні значення пробивних напруг U_ср для кожного досліду, значення середньої пробивної напруженості електричного поля проміжку Е_пр.ср й отримані результати також занести в таблицю 1.2. Визначити квадратичну помилку вимірів σ для кожного досліджуваного проміжку.

4. Проаналізувати залежності U_пр= f (d) для проміжків з електродів різної форми. Порівняти отримані в ході роботи і розрахункові дані. Зробити висновки по роботі.

1.6 Хід роботи

Таблиця 1.2 — Експериментальні та розрахункові значення пробивних напруг повітряних проміжків

Конфігурація, полярність електродів	d, см	Uпр, кВ						Епр.ср., кВ/см	Uрозр., кВ	σ
		U1	U2	U3	U4	U5	Uср
┤├ ~U	1	5	6	7	-	-	6	6	31,1	1
	2	17,0	17,0	17,5	-	-	17,2	8,6	58,58	0,29
	2,5	20,0	23,5	24,0	-	-	22,5	9	72,03	2,17
─├‖ ~U	1	3,0	4,5	4,5	-	-	4	4	14,6	0,86
	2	8,5	8,1	8,2	-	-	8,27	4,135	19,4	0,20
	3	11,5	11,8	11,7	-	-	11,6	3,86	24,1	0,17
┤─‖ ~U	1	3,8	3,8	3,7	-	-	3,76	3,76		0,05
	2	8,2	8,3	8,4	-	-	8,3	4,15		0,1
	3	13,5	13,8	13,4	-	-	13,6	4,53		0,21
─ ─ ~U	2	3,5	3,5	3,5	-	-	3,5	1,75	28,7	0
	3	9,0	9,2	9,2	-	-	9,1	3,03	33,2	0,12
	4	10,8	11,5	11,4	-	-	11,2	2,8	37,6	0,38
─ ─ −U	4	11,4	11,4	11,4	-	-	11,4	2,85		0
	3	8,8	8,8	8,8	-	-	8,8	2,93		0
	2	3,4	3,4	3,4	-	-	3,4	1,7		0
┤─ −U «+» «-»	1	3,5	3,5	3,5	-	-	3,5	3,5		0
	2	9,8	9,6	9,6	-	-	9,66	4,83		0,10
	3	18,5	18,5	18,5	-	-	18,5	6,16		0
─├ −U «-» «+»	1	5,2	5,4	5,3	-	-	5,3	5,3		0,31
	2	8,0	8,4	8,4	-	-	8,26	4,13		0,20
	3	11,5	11,5	11,5	-	-	11,5	3,83		0

Розрахуємо значення пробивних напруг U_роз по формулі (1.3) для проміжку площина-площина. З довідникових даних (Техніка високих напруг, під ред. Д. В. Разевига) відомо, що U_роз повітряного проміжку при d=1см та δ=1 дорівнює 31кВ.

В умовах експерименту тиск та температура становили відповідно 291 К та 102257,9Па, отже можемо розрахувати відносну щільність повітря:

δ= рТ₀/р₀Т = 102257,9*293/101300*291 = 1,01.

Змінна напруга:

U_роз = = 31,1(кВ).

Аналогічно проводимо розрахунки й для відстаней 2, 2.5 та 3 сантиметра, дані розрахунків заносимо до таблиці 1.2. За даною формулою робимо розрахунки й для постійної напруги.

Визначимо середню квадратичну похибку вимірів для кожного досліджуваного проміжку за такою формулою:

σ = , (1.8)

де n – кількість вимірів;

xi – i-те значення вимірюваної величини;

x – середнє арифметичне значення вимірюваної величини.

Змінна напруга, конфігурація електродів – площина-площина, d = 1см:

σ = ,

Аналогічно проводимо розрахунки середньої квадратичної похибки і для інших досліджуваних проміжків при змінній та постійній напрузі, дані заносимо до таблиці 1.2.