3 Экспериментальная часть

Испытание электрической прочности изоляции переменным напряжением промышленной частоты до 5 кВ проводится на универсальной пробойной уста­новке GPI-735.

ВНИМАНИЕ: высокое напряжение, развиваемое установкой, опасно для жизни.

В настоящей работе экспериментально определяется электрическая прочность различных диэлектриков как функция состава, толщины и времени. По характеру повышения напряжения стандартом предусмотрен кратковременный вид испытаний.

Экспериментальное определение электрической прочности при напряжении про­мышленной частоты заключается в фиксации величины напряжения на образце в момент, непосредственно предшествующий резкому увеличению тока и резкому спаду напряжения на диэлектрике.

Для изучения влияния толщины диэлектрика на его электропрочность следует для каждого испытания набирать пакет из 1, 2, 3, 5, 7 слоев листового материала (целлофана). В этом эксперименте закладывается искусственная неоднородность диэлектрика в виде воздушных промежутков между листами.

Испытания производятся в следующей последовательности:

1. При отключенной сети устанавливаем образец в камеру:

Снимаем колпак, вынимаем провод, держа его только за изоляцию,

снимаем цилиндр. Помещаем образец. Устанавливаем цилиндр обратно, в цилиндр вставляем кабель и закрываем колпаком.

2. Включение прибора:

Включить рубильник на столе.

Затем нажимаем кнопку "Power" для включения самого прибора (напряжение на индикаторе измеряется в кВ, ток в мА).

3. Подготовка прибора к измерениям:

Нажимаем кнопку "Reset". Высветившаяся на индикаторе прибора надпись "Ready" говорит о готовности прибора к измерениям.

4. Проведение измерений:

Нажимаем кнопку Start.

Прибор производит регулирование выходного напряжения автоматически, плавно увеличивая его до пробоя диэлектрика. При пробое загорается красная сигнальная лампа "Fail" , раздаётся звуковой сигнал и фиксируется напряжение пробоя. Для выключения звукового сигнала нажимаем кнопку "Reset" один раз. Повторное нажатие приводит к сбросу результатов измерения.

ВНИМАНИЕ: после нажатия кнопки "Start" нельзя поднимать колпак и касаться проводов. Манипуляции с прибором выполняет ТОЛЬКО один человек. Другой записывает показания. Для получения правильных результатов для каждого опыта берётся новая, непробитая плёнка.

5. Для последующих измерений:

Выключаем прибор нажатием кнопки Power, заменяем образец.

Далее измерения производятся в соответствии с последовательностью, описанной выше.

6. Данные испытаний занести в таблицу 4.1.

Таблица 4.1

Номер испытания	Толщина d, мм	Пробивное напряже­ние U, кВ	Электрическая прочность, Епр, В/м

7. Построить график зависимости E_пр от d.

8. Сделать выводы.

4 Требования к отчету

Отчет должен содержать: наименование работы, цель работы, краткую теоретическую часть, результаты в виде таблиц и графиков, выводы.

5 Контрольные вопросы

1. Как повлияет на электропрочность воздуха повышение давления с 1 атмосферы до 10 атмосфер?

2. У какого материала выше электропрочность полистирола или воздуха?

3. При изготовлении конденсаторов бумагу пропитывают конденсаторным маслом. Для чего?

^{Лабораторная работа №5}

ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК КРЕМНИЯ НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА

1. Цель работы:

Изучение основных магнитных характеристик электротехнических сталей осциллографическим методом; получение петли гистерезиса изучаемого образца; построение основной кривой намагничивания; определение магнитной проницаемости; коэрцитивной силы и остаточной индукции.

Принадлежности: лабораторный автотрансформатор, эталон-ное сопротивление, соленоид, измерительная катушка, интегрирующая RC-цепочка, осциллограф, набор исследуемых образцов.

Краткая теория

По характеру взаимодействия с магнитным полем все материалы принято делить на слабо взаимодействующие и сильно взаимодействующие материалы. Мерой взаимодействия материалов с магнитным полем является магнитная индукция (В), то есть средняя напряженность магнитного поля внутри материала при нахождении во внешнем магнитном поле напряженностью Н. Магнитная индукция является суперпозицией напряженности внешнего магнитного поля и намагниченности:

В = Н + 4pМ (3.1)

где М - намагниченность материала, то есть отношение векторной суммы элементарных магнитных моментов к объему материала.

У веществ слабо взаимодействующих с полем намагниченность невелика В » Н. К таким веществам относятся диамагнетики и парамагнетики. В диамагнетиках индукция ниже напряженности внешнего поля, а в парамагнетиках индукция выше напряженности внешнего поля. У веществ сильно взаимодействующих с полем намагниченность велика. К таким веществам относятся ферромагнетики, антиферримагнетики (ферриты), суперпарамагнетики, спиновые стекла. Для краткости изложения рассмотрим наиболее промышленно важные материалы - ферромагнетики и ферриты.