ЛБ 1 ФХ
.docxМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерная школа энергетики
Отделение электроэнергетики и электротехники
Направление − 13.04.02 Электроэнергетика и электротехника
Дисциплина – Физико-химия диэлектрических материалов
ОТЧЕТ
по лабораторной работе №1
ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
Выполнил: |
|
Абдуллаев Берик Серикович |
студент группы: 5АМ09 |
подпись |
(Ф.И.О) |
Проверил |
|
Леонов Андрей Петрович |
преподаватель: |
подпись |
(Ф.И.О) |
Томск – 2020
Цель работы: изучить зависимость электрической прочности исследуемого жидкого диэлектрика от температуры и оценить степень его годности.
Задачи работы:
Освоить методику испытания жидких диэлектриков на пробой.
Определить величину электрической прочности испытуемого жидкого диэлектрика и оценить наличие в нем влаги и других загрязнений.
Изучить влияние температуры на механизм пробоя жидких диэлектриков и определить возможные формы их пробоя.
Электрическая схема установки
Рисунок 1 – Принципиальная электрическая схема для испытания на пробой БК - блокировочные контакты двери; ПВ1 - пакетный выключатель; ЛН, ЛВ - сигнальные лампы «низкого» и «высокого» напряжения; V1, V2 - контрольные вольтметры для измерения напряжения; АТ,ВТ - автотрансформатор и высоковольтный трансформатор; Rзащ - защитное (токоограничивающее) сопротивление; МП - контакты и обмотка магнитного пускателя; Рмакс - контакты и обмотка реле максимального тока.
Таблица 1 – Результаты измерений и расчета
ТемператураТ, оС |
Пробивное напряжение Uпр, кВ |
Среднее значение пробивного напряжения Uпр, кВ |
Электрическая прочность Епр, кВ/мм |
|
19 |
6,3 |
10,2 |
8,25 |
3,3 |
29 |
6,2 |
8,5 |
7,35 |
2,94 |
39 |
8,3 |
12,5 |
10,4 |
4,16 |
49 |
14,5 |
13,5 |
14 |
5,6 |
59 |
13,5 |
14,0 |
13,75 |
5,5 |
69 |
13,4 |
14,5 |
13,95 |
5,58 |
79 |
14,2 |
14,5 |
14,35 |
5,74 |
89 |
15,1 |
15,0 |
15,05 |
6,02 |
99 |
11,5 |
12,0 |
11,75 |
4,7 |
Пример расчета:
Пробивная напряженность , кВ/мм:
где - расстояние между электродами.
Строим зависимость пробивной напряженности от температуры по результатам экспериментальных данных и расчетов:
Рисунок 2 – Зависимость пробивной напряженности от температуры
Рисунок 3 –Теоретическая зависимость пробивной напряженности от температуры: 1 – в сухом и 2 – в увлажненном состоянии
Вывод:
В ходе выполнения лабораторной работы была изучена зависимость электрической прочности исследуемого жидкого диэлектрика от температуры. По полученным результатам видно, что на начальном участке влага находится, влияние ее уменьшено и электрическая прочность достигает относительно больших значений. При повышении температуры влага постепенно переходит из эмульсионного состояния, в молекулярно-растворенное состояние. В результате этого перехода вероятность образования водяных мостиков уменьшается и электрическая прочность возрастает, достигая максимального значения при температуре порядка 89 °С. Также при возрастании температуры наблюдается и испарение влаги, что также способствует уменьшению вероятности образования водяных мостиков. При дальнейшем разогреве преобладающее воздействие играет испарение жидкости, за счет чего резко возрастает диссоциация молекул воды на ионы. В свою очередь, увеличение количества носителей зарядов приводит к резкому возрастанию плотности тока и дополнительному разогреву жидкости и обуславливает более интенсивное испарение влаги с образованием пузырьков водяного пара. За счет этого развитие разряда облегчается и электрическая прочность трансформаторного масла снижается.