3. Експериментальна частина

3.1 Установка для експериментального визначення напру­женості елек­тричного поля

Принципова електрична схема високовольтної уста­новки показана на рис.1.

Основними елементами установки являються плоский повітряний кон­денсатор та стенд, який дозволяє отримати змінну напругу частотою 50 Гц у діапазоні від нуля до 5 кВ.

Плоский повітряний конденсатор уявляє собою збірну кон­струкцію яка складається з двох алюмінієвих пластин, розміром 40х40х0,5 см і які з’єднані гетинаксовими стійками довжиною 0.5 м. На нижній пластині ма­ються отвори для установи плоских виносних датчиків вимірювача напру­женості електричного поля.

Стенд складається з високовольтного трансформатору (Т_р) ТГМ-1020

УХЛI 220/10000 В, регулятору напруги (Р_н) ЛАТР, вольтметру на 220 В (V) та високовольтного вольтметру (кВ). Для забезпечення електробезпеки висо­ко­вольтної установки верхня пластина повітряного конден­сатору приєднується до джерела високої напруги через опір 4,7 МОм, розміщений в середині стенда. При цьому найбільший струм замикання виходу високо­вольтного трансформатору 10 кВ не перевищує 2,2 мА, що значно менше до­пустимого безпечного струму для людини.

У плоскому повітряному конденсаторі створюється електричне поле промислової частоти з напруженістю Е, кВ/м, яка регулюється і визначається по формулі

(1)

де U – ефективне значення напруги на пластинах конден­сатору, В; L – відстань між внутрішніми поверхнями пластини.

3.2. Опис вимірювальних приладів та методики вимірювання

Контроль відповідності нормам величин напруженості електричного поля промислової частоти здійснюється вимірювачем напруженості елек­тричного поля ПЗ-1М який відрізняється від попереднього приладу ПЗ-1 сферичною формою датчика .

Прилад ПЗ-1М складається з сферичного датчика, у корпусі якого роз­ташований вимірювальний механізм, та телескопічної штанги.

Вимірювач має 5 діапазонів вимірювання, які міняються в залежності від положень кнопок на задньої панелі приладу. При повністю віджатих кнопках діапазон вимірювання становить 100 В/м; в залежності від нажатої кнопки виміряне значення помножується на відповідний множник (х0,1; х1; х10 і х100 кВ).

Перед проведенням вимірювання потрібно:

1. З’єднати сферичний датчик з телескопічною штангою.

2. Перевірити джерело живлення приладу. Для цього необхідно натиснути

крайню кнопку на тильній стороні вимірювача, над якою нанесено  4 при цьому стрілка приладу повинна відхилитися на поділу більш 4 та засвітитися світлодіод.

Якщо стрілка не доходить до 4 поділи по шкалі, то необхідно зарядити акумулятори приладу.

3. При вимірюванні напруженості електричного поля півсферичний датчик розміщують посередині пластин повітряного конденсатору. Телескопічна штанга вимірювача повинна бути витягнута на повну довжину.

Показники приладу в поділах по шкалі необхідно помножати на ко­ефіцієнт, указаний в залежності від включеної кнопки. Всі переключення діапазонів здійснюються при віддалені вимірювача від пластин конденсатору на відстані не ближче 1м.

В кінці вимірювання від’єднується телескопічна штанга від півсферичного датчика.

УВАГА! Бережіть ПЗ-1М від ударів і струшувань.

3.3. Вимоги безпеки

Приступати до виконання лабораторної роботи дозволяється студен­там, які пройшли інструктаж по техніці безпеки та перевірку знань по підготовки до роботи.

1. Вмикання стенду, та проведення замірів проводиться тільки в присутності викладача з дотриманням правил безпеки.

2. Висока напруга подається на ПК за допомогою вимикача К2 після того як буде виставлена необхідна напруга на первинній обмотці трансформатора.

3. В процесі роботи не допускається дотик до верхньої пластини ПК та проводам, які з’єднують стенд з повітряним конденсатором.