2 Техніка безпеки при виконанні робіт

У лабораторії «Електротехнічних матеріалів» робоча напруга установок змінного струму низької напруги становить 220 і 380 В, постійного струму - до 800 В і змінного струму високої напруги до 60 кВ. При порушенні правил техніки безпеки всі перераховані напруги небезпечні для життя.

На початку першого лабораторного заняття всі студенти повинні ознайомитись із правилами техніки безпеки під керівництвом викладача й розписатись у спеціальній відомості.

Схеми під напругу вмикаються лише з дозволу викладача і лише після попередження про це всіх студентів, працюючих на даному робочому місці.

Вносити зміни до робочої схеми дозволяється лише після відімкнення її від мережі.

Після внесення будь-яких змін у робочу схему вмикати її під напругу можна лише з дозволу викладача і лише після того, як усі члени бригади про це будуть попереджені.

В усіх випадках відкриття зламаного стану устаткування, вимірювальних приладів і проводів необхідно негайно відімкнути схему й повідомити викладача.

3

Після закінчення роботи студенти повинні відімкнути джерела живлення і розібрати схему. З'єднувальні провода повинні бути складені в окремому місці, а на робочому місці наведений порядок.

Не дозволяється знаходження сторонніх предметів на лабораторних стендах при виконанні робіт.

Студент, що порушив правила техніки безпеки, негайно відстороняється від робіт у лабораторії до проведення додаткового інструктажу і перевірки викладачем знань стосовно техніки безпеки.

Студенти несуть матеріальну відповідальність за псування електрообладнання лабораторії, якщо воно сталося при вмиканні схеми без перевірки її викладачем або лаборантом.

4

Лабораторна робота 1

Визначення діелектричної проникливості й діелектричних втрат

1.1 Мета роботи - закріпити поняття про діелектричну проникливість і діелектричні втрати. Вивчити високовольтний міст змінного струму й сxеми його включення для визначення tg і , а також зробити їхнє вимірювання для деяких електроізоляційних матеріалів.

1.2 Опис установки

Визначення діелектричної проникливості й tg виконується згідно ГОСТ 22372-77. Для цього служить міст змінного струму Р595.

У мості застосована схема Шерінга (рис. 1.1,а), яка дозволяє проводити вимірювання ємності й tg на високій напрузі по «прямій» (рис. 1.1,б).

Рисунок 1.1 – Принципова схема мосту змінного струму Р595

5

Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсів “Електротехнічні матеріали” та “Електроматеріалознавство” (для студентів спеціальностей 7.090601 «Електричні станції», 7.090602 «Електричні системи та мережі», 7.090603 «Електротехнічні системи електроспоживання», 7.0922.03 «Електромеханічні системи автоматизації і електропривод», 7.090803 «Електронні системи»)

Укладачі: Віктор Іванович Чурсінов, к.т.н., доцент

Сергій Володимирович Шлепньов, к.т.н., асистент

11. Назвіть галузь застосування магнітом'яких і магнітотвердих матеріалів у електротехніці.

12. Пояснити призначення резистора R₁ в схемі, наведеної на рис. 8.1.

13. Яким чином змінеться робота схеми (див. рис. 8.1) якщо буде закорочено резистор R₂?

Література: [7], с. 5 – 40, 227 - 273;[8], с. 325 - 352

Перелік поcилань

1. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы. - Л.: Энергия, 1977. - 352 с.

2. Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов: Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Энергоиздат, 1982. – 320 с.

3. Корицкий Ю.В. Основы физики диэлектриков: Учебник для техникумов. – М.: Энергия. – 248 с.

4. Казарновский Д.М., Тареев Б.М. Испытание электроизоляционных материалов и изделий: Учебник для техникумов. – 3–е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергия,1980. – 216 с.

5. Соболев В.Г. Электрическая изоляция рудничного электрооборудования. – М.: Недра, 1982. – 143 с.

6. Гаркуша Н.М. Основы физики полупроводников: Учебник для техникумов. – М.: Высшая школа, 1982. – 245 с.

7. Преображенский А.А. Магнитные материалы и элементы: Учебник для ВУЗов. – 2–е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1976. – 336 с.

8. Электротехнический справочник в 3-х томах, т. 1. – 6–е изд., испр. и доп. – М.: Энергия, 1980. – 520 с.

29

Одним плечем мосту є дослідний об'єкт С_x, другим - зразкова ємність С₀ (зовнішня - при високовольтних вимірюваннях й вмонтована в міст - при низьковольтних вимірюваннях), третім - магазин опору R₃, четверте плече складається з постійного опору R₄, паралельно якому ввімкнено магазин ємності С₄.

При рівновазі мосту мають місце наступні співвідношення:

, (1.1)

де Ом,

tg=R₄C₄*10^-6=C₄, (1.2)

де C₄ – в мкФ.

Тангенс кута втрат об'єкту, що вимірюється, у відсотках відраховується безпосередньо на лицевій панелі мосту. Тут також наведені формули для обчислення ємності об'єкту, що вимірюється.

Міст складається з наступних основних блоків: панелі Б1, магазину опорів Б2, магазину ємності Б3, нульіндикатора Б4.

На панелі Б1 розміщений перемикач меж «В», перемикач полярності нульіндикатора й знаку тангенса кута втрат «А», розрядники (РИ1, РИ2) й елементи постачання нульіндикатора, гніздо для підключення кабелю.

Магазин опорів Б2 складається з п'ятьох декад: 10*1000; 9*100; 9*10; 9*1; 21*0.05 (Ом). Остання декада має 22 фіксованих положень через 0.05 Ом.

Магазин ємності Б3 складається з трьох декад: 9*0.1; 9*0.01; 9*0.001 мкФ і повітряного конденсатора змінної ємності близько 1000 пФ.

Нульіндикатор Б4 застосовується для індикації рівноваги мосту й подає собою чутливий транзисторний вибірковий підсилювач, на виході якого ввімкнено стрілочний прилад.

Корпус мосту, його зовнішня й лицьова панелі служать зовнішнім електростатичним екраном і при роботі мосту заземлюються.

Перемикач меж вимірювання «В» забезпечує вибір схеми мосту для роботи на високий (червоне маркування позначок) або низький (чорне маркування позначок) напругах. Для виключення помилки від невірних дій оператора переведення роботи схеми з високої напруги на низьку й навпаки можливо лише при натиснутій кнопці «Б».

Перемикач «А» забезпечує два ввімкнення для вимірювання позитивного й негативного tg. Кожне ввімкнення має два положення «1» та «2». При переході з положення «1» до положення «2» змінюється полярність приєднання нульіндикатора.

Перемикач «Чутливість» служить також для вимикання живлення нульіндикатора.

1.3 Порядок виконання роботи

У лабораторії зібрана «пряма» схема вимірювання ємності та tg на високій напрузі. Об’єктом вимірювання служать діелектрики високовольтного та низьковольтного силових конденсаторів, а також трансформаторне масло.

На початку роботи необхідно ознайомитись зі схемою вимірювання і будовою мосту Р595.

Вихідний стан схеми:

1.3.1 Розрядний опір - у положенні «Заземлено».

1.3.2 Перемикач «Чутливість» - у положенні «Вимкнено».

1.3.3 Перемикач +tg, -tg - у положенні +tg «2».

1.3.4 Перемикач меж вимірювання «В» у положенні (3*10^-5 - 6*10^-3).

1.3.5 Усі ручки перемикача R₃ і tg - у нульовому положенні.

1.3.6 Тумблер «Мережа» - вимкнуто.

6

1.3.7 Автомат - вимкнуто.

1.3.8 Штепсельну розетку – роз’єднано.

1.3.9 Ручка регуліровочного ЛАТРу - у нульовому положенні.

При виконанні роботи необхідно:

1.3.10 Перемикач розрядного опору поставити до положення «Розземлено».

1.3.11 За допомогою штепсельної вилки подати живлення на установку (при цьому загоряється зелена лампочка).

1.3.12 Вмикається автомат (загоряється біла лампочка; вся установка знаходиться під високою напругою).

1.3.13 Ввімкнути тумблер «Мережа». При цьому повинна спалахнути лампочка освітлення шкали мікроамперметру.

1.3.14 Ручку магазину опору R₃ поставити до положення відліку 50 Ом.

1.3.15 За допомогою приладу регулювання (ЛАТРу) повільно підняти напругу до 50 В, що буде відповідати напрузі 3 кВ на установці. Ніяких тріскот, розрядів або шипіння у елементах схеми не потрібно спостерігатися.

Під час підйому і далі, у процесі випробовувань, потрібно бути готовим негайно відімкнути напругу у випадку виявлення пробою або перекриття ізоляції.

1.3.16 Встановити ручку «Чутливість» до положення «90».

1.3.17 Якщо необхідно, обертом ручки «В» перемикача меж вимірювання, обрати положення, при якому відхилення стрілки мікроамперметру буде мінімальним. ПРИ ЦЬОМУ НЕДОПУСТИМО НАТИСКАТИ КНОПКУ «Б» (біля перемикача меж).

1.3.18 Регулюючи опір ряду R₃ та tg, добитися положення, при якому стрілка мікроамперметру найбільше близько підійде до нульової позначки шкали.

При цьому, по мірі потреби, ручку «Чутливість» перемикають спочатку до положення «60», а після цього «30».

1.3.19 Записати значення відліку R₃ і tg, а також положення перемикача «А» на мосту.

1.3.20 Після закінчення вимірювання перемикач «Чутливість» встановити до положення «Вимкнуто»; вимкнути тумблер «Мережа»; ЛАТРом знизити напругу до нуля; вимкнути автомат; вийняти вилку з розетки; перемикач розрядного опору поставити у положення «Заземлено».

1.3.21 Підрахувати згідно з формулою, що вказується ручкою «В» перемикача меж, значення ємності, що вимірюється (величина С₀=48.8 пФ).

1.3.22 Для вимірювання ємності та tg іншого конденсатора необхідно підключити до нього високовольтні провода й повторити у тому ж порядку усі перемикання та вимірювання.

1.3.23 Результати вимірів і обчислень записати у табл. 1.1.