6 ПримернЫй перечень вопросов для допуска к отраБотке лабораторной работы

6.1 Состав и назначение основных элементов лабораторной установки, порядок отработки лабораторной работы.

6.2 От чего зависит емкость конденсатора? Какие параметры характеризуют качество диэлектрика конденсатора?

6.3 Какое физическое явление характеризует диэлектрическая проницаемость; какие диэлектрические проницаемости используют в практических расчетах?

6.4 Какие из известных факторов могуть оказывать влияние на величину диэлектрической проницаемости изоляционных материалов?

6.5 Дайте определение понятия диэлектрических потерь. Охарактеризуйте природу диэлектрических потерь в постоянном и переменном электрических полях. Что называется углом диэлектри-ческих потерь?

6.6 Сравните диэлектрические потери в полярных диэлек-триках на постоянном и переменном напряжении.

6.7 Приведите простейшие схемы замещения диэлектрика с потерями и их практическую значимость.

6.8 Назовите основные виды диэлектрических потерь в электроизоляционных материалах. Для чего вводят удельные потери?

6.9 Укажите факторы, которые могуть оказывать влияние на величину диэлектрических потерь.

6.10 Какими свойствами должны обладать диэлектрики, применяемые для изготовления высоковольтных конденсаторов?

6.10 Какими свойствами должны обладать диэлектрики, применяемые для изготовления высокочастотных конденсаторов?

6.11 Какие электрические параметры диэлектриков конденсаторов можно определить в ходе выполнения лабораторной работы ( с указанием их размерностей)?

7 Рекомендуемая литератуРа

1 Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Topeeв Б.М. Электротехнические материалы : Учебник для вузов. - 7-е изд., перераб. и доп. - Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. - 304 с., ил.

2 Никулин Н.В., Назаров А. С. Радиоматериалы и радиодетали. - М. : Высшая школа, 1976. - 232 с., ил.

3 Штофа Я. Электротехнические материалы в вопросах и ответах : Пер. со словац. - М. : Энергоатомиздат, 1984. - 200 с., ил.

Лабораторная работа 3 определение величины сОпРотивления изоляции кабелей

1 Цель работы

1.1 Определение величины сопротивления изоляции силового бронированного низковольтного кабеля с помощью мегаомметра.

1.2 Определение величины сопротивления изоляции силового бронированного высоковольтного кабеля с помощью кенотронной установки.

В результате выполненной работы студент должен:

знать - методы измерения сопротивления изоляции кабелей; назначение и конструкции гибких и бронированных кабелей: электротехнические материалы, применяемые для изготовления кабелей; факторы, которые влияют на надежность и долговечность их работы, мероприятия по технике безопасности при испытании кабельных изделий напряжением;

уметь - подвергнуть испытанию кабель с помощью мегаом-метра или кенотронной установки и правильно оценить качество изоляции.

2 ПОясненИя к работе

Величина испытательного напряжения изоляции кабелей зависит от их номинального напряжения.

Кабели, номинальное напряжение которых ниже 1000 В, испытываются с помощью мегаомметра.

Кабели, номинальное напряжение которых выше 1000 В, подвергаются испытанию с помощью высоковольтных установок, например, кенотронной установки.

Перед испытанием кабеля в действующих энергосистемах он отключается как от источника питания, так и от потребителя (нагрузки) с соблюдением правил техники безопасности, после чего снимается остаточный заряд и жилы кабеля разводятся. В лабора-торных условиях кабели уже подготовлены к испытаниям.

Для испытания низковольтного кабеля в лабораторной работе используется электронный мегаомметр типа Ф4101. Прибор вмонтирован в лабораторный стенд.

Схема прибора Ф4101 содержит следующие основные функциональные блоки: импульсный стабилизатор напряжения; преобразователь напряжения; измерительный усилитель постоянного тока.

Принцип действия мегаомметра основан на методе непосредственного измерения постоянного тока, который находится в обратной зависимости от величины измеренного сопротивления, при определенном значении напряжения. Величины постоянного напря-жения на разомкнутых зажимах прибора составляют 100 В; 500 В и 1000 В. Шкала мегаомметра проградуирована непосредственно в единицах сопротивления (МОм).

Границы измерения величины сопротивления и рабочая часть шкалы в зависимости от положения переключателя границ измерения и переключателя рабочих напряжений приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1 – Пределы измерения величины сопротивления изоляции мегаомметром Ф4101

Положение переключателя границ измере-ния сопротив- ления Rиз	Положение переключателя рабочих напряжений
	Границы измерения, МОм	Рабочая часть шкалы, МОм	Границы измерения, МОм	Рабочая часть шкалы, МОм	Границы измерения, МОм	Рабочая часть шкалы, МОм
	0-4	0-2	0-20	0-10	0-40	0-20
	0,1-4	0,1-2	0,5-20	0,5-10	1-40	1-20
	1-40	1-20	5-200	5-100	10-400	10-200
	10-400	10-200	50-2000	50-1000	100-4000	400-2000
	10-4000	100-2000	500-2000	500-10000	1000-40000	1000-20000

Шкала прибора многоразрядная, неравномерная. Питание прибора осуществляется от сети напряжением 220 В частотой 50 Гц.

Принципиальные схемы подключения жил кабеля к зажимам мегаомметра "Л" (линия) и "3" (земля) для испытания изоляции кабелей приведены на рис. 2.1, рис. 2.2 и рис. 2.3. Силовые кабели в своей конструкции имеют три жилы, которые принято обозначать как фазы "А", "В" и "С" с учетом того, что электрическая энергия вырабатывается и передается потребителям трехфазным током.

Рисунок 2.1 – Схема подключения жил кабеля для испытания линейной изоляции

Рисунок 2.2 – Схема подключения жил кабеля для испытания фазной изоляции

Рисунок 2.3 - Схема подключения жил кабеля для опреде-ления их целостности

Напряжение на лабораторный стенд подается автоматическим выключателем QF1, после чего можно включить в работу мегаомметр. Подача испытательного напряжения от прибора на кабель осуще-ствляется тумблерами SA1; SA2 и кулачковыми переключателями КУ1 и КУ2. Перечисленные элементы на упрощенных схемах (рис. 2.1; рис. 2.2; рис. 2.3) не показаны. Для снятия остаточного заряда, накоплен-ного в изоляции кабеля, используется рубильник S1, соединенный с заземляющим контуром.

Определение величины сопротивления изоляции высоковольт-ного кабеля призводится на кенотронной установке, встроенной в лабораторный стенд. Принципиальная схема подключения жил высо-ковольтного кабеля к установке приведена на рис. 2.4.

В состав схемы входят следующие основные элементы: авто-матический выключатель QF2. магнитный пускатель КМ, автотранс-форматор Т1 (регулятор напряжения), катодный трансформатор Т2, высоковольтный трансформатор ТЗ, кенотрон VD (выпрямитель), блок максимальной токовой защиты (2), кнопки SB1 и SB2 для включения и отключения магнитного пускателя КМ, контакты КА реле максималь-ной токовой защиты, киловольтметр PV, сигнальные лампы HL1 и HL2, ограничивающие элементы: резистор RR, конденсатор С, разряд-ники FV1 и FV2; микроамперметри РА1 и РА2 (для измерения тока утечки), тумблер SA для переключения микроамперметров РА1 и РА2, кнопка SB3 для подключения РА1 или РА2 в схему; многопо-зиционный переключатель S2 для присоединения жил кабеля к испытательной установке и снятия остаточного заряда, накопленного в изоляции кабеля. Набор элементов, обозначенных цифрой (1), составляет кенотронную установку.

Величина испытательного напряжения и время испытания зависят от номинального напряжения кабеля (см. табл. 2.2).

Таблица 2.2- Справочные данные для выбора испытательного напряжения и времени испытания

Номинальное напряжение кабеля, Uн	Испытательное напряжение кабеля, Uисп.	Время испытания
кВ	кВ	мин.
3...10 20...35 110 220	6Uн 5Uн 250 400	5 5 15 15

Примечание: Номинальное напряжение испытуемого кабеля в лабораторной работе составляет 3 кВ.

где 1 - кенотронная установка;

2 - блок максимальной токовой защиты.

Рисунок 2.4 - Принципиальная схема подключения жил високовольтного кабеля для испытания на кенотронной установке