Лабораторная работа №2

Электрическое сопротивление изоляции кабелей различных конструкций

Цель работы: измерить электрическое сопротивление изоляции кабелей различных конструкций и сопоставить с расчетными данными, вычислить удельное электрическое сопротивление изоляции.

Теоретические сведения

Выделим в изоляции кабеля на расстоянии r от его центра элементарный цилиндрический слой (рис. 4.1), толщиной r и длиной l.

Рис. 4.1. Сопротивление изоляции: r₁ – радиус токопроводящей жилы; r – радиус произвольного слоя толщиной Δr; r₂ – внутренний радиус оболочки

Сопротивление элементарного слоя r прямо пропорционально удельному объемному сопротивлению , толщине r и обратно пропорционально площади цилиндрической поверхности S=2rl, через которую протекает ток:

. (4.1)

Общее сопротивление всей изоляции представляет собой сумму последовательно соединенных сопротивлений элементарных слоев:

или . (4.2)

Описание установки

На рис. 4.2 представлена схема лабораторной установки.

Рис. 4.2. Схема лабораторной установки: 1 – дисплей; 2 – системный блок; 3 – канал связи; 4 – пикоамперметр; 5 – измерительный вход прибора; 6 – нулевой вход прибора; 7 - корпус прибора; 8 – исследуемый образец; 9 – экран для образца

Исследуемый образец (кабель) 8 находится в металлическом корпусе 9, который защищает образец от внешних электромагнитных полей. Жила исследуемого кабеля подключена к входу пикоамперметра через проводник 5. Оболочка исследуемого кабеля подключена к пикоамперметру через проводник 6, который имеет нулевой потенциал, но гальванически не связан с землей. Это сделано для того, чтобы от заземленных корпусов приборов в измерительный блок не проникали помехи, так как заземление корпусов осуществляется к силовой сети. Корпус пикоамперметра через проводник 7 соединен с экраном 9. Связь пикоамперметра с системным блоком осуществляется по каналу 3.

Порядок выполнения работы

1. Подключит образец кабеля, который находитчя в экранированном корпусе, к пикоамперметру.

2. Включить ЭВМ и пикоамперметр.

3. Запустить программу. На экране появится терминал (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Вид терминала на экране дисплея

4. Нажать клавишу «Подключит образец».

5. Нажать клавишу «Включить автоматический выбор пределов измерения».

6. Включить «Передача данных». Считать измеренные величины. Записать их в файл.

7. Включить «Коррекция нуля» и повторить измерения.

Задание

1. Измерить сопротивление изоляции кабелей различных конструкций.

2. Рассчитать удельное объемное сопротивление изоляции кабелей по измеренным величинам сопротивление изоляции кабелей и геометрическим размерам.

3. Сравнить рассчитанные значения сопротивление изоляции кабелей с литературными данными.

Контрольные вопросы

1. Чему равно удельное объемное сопротивление полиэтилена, поливинилхлорида, фторопласта, бумажной изоляции, пропитанной масло-канифольным составом и т.д.?

2. Почему применяется трехэлектродная схема для измерения сопротивления изоляцию кабеля?

3. Какие факторы влияют на сопротивление изоляции кабелей?

4. Размерность удельного объемного сопротивление изоляции?

Список литературы

1. Инструкция прибора пикоамперметра А2-1

2. Основы кабельной техники / В.А. Привезенцев, И.И. Гроднев, С.Д. Холодный, И.Б. Рязанов/ Под ред. В.А. Привезенцева. М.: Энергия, 1975. – 472 с.

3. Кранихфельд Л.И., Рязанов И.Б. Теория, расчет и конструирование кабелей и проводов.. М.: Высшая школа, 1972. – 384 с.

4. Белоруссов Н.И. и др. Электрические кабели, провода и шнуры: Справочник, М.: Энергоатомиздат, 1987. – 536 с.

5. Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Корицкого и др. Том 1 и 2. М.: Энергия, 1974. – 616 с.