III. Описание установки

Для исследования распределения напряжения с помощью схемы замещения используется устройство, показанное на рис. 7.3, которое позволяет с помощью специальных перемычек набрать соответствующую схему замещения гирлянды изоляторов. Параллельно цепочке включен реостат, градуированный в процентах приложенного напряжения. Таким образом, если движок реостата стоит в таком положении, что индикатор равновесия ИР указывает на равенство потенциалов исследуемой точки и движка, то на шкале реос­тата отсчитывается потенциал исследуемой точки в % приложенного напря­жения.

Для исследования распределения напряжения по действительной гирлянде из фарфоровых и стеклянных подвесных изоляторов применено устройство (рис. 7.4), позволяющее получать переменное и выпрямленное напряжение. Высокое напряжение на объект исследования подается от испытательной установки типа АИИ-70, принципиальная схема которой приведена на рис. 5.1. Питание первичной обмотки высоковольтного трансформатора осуществляется от автотрансформатора с плавной регулировкой напряжения. Измерение напряжения осуществляется вольтметром, включенным в первичную цепь высоковольтного и отградуированного, в киловольтах эффективного или выпрямленного напряжений. Выпрямленное напряжение в схеме получается путем последовательного подключения в высоковольтную цепь полупроводникового выпрямительного устройства типа ВП-60, на 60 кВ выпрямленного напряжения. Измерение напряжения на элементах гирлянды по указанию преподавателя производить либо шаровым разрядником, укрепленным на изолирующей штанге так, что его можно подключать параллельно любому изолятору гирлянды, либо с помощью измерительной штанги (с устройством и правилами работы со штангой ознакомиться по инструкции, которая выдается преподавателем).

IV. Порядок выполнения работы

Выполнение работы начинают с экспериментов на схеме замещения, поря­док проведения которых указан в разделе 5.

Вторая часть работы посвящена исследованию распределения напряжения по реальной гирлянде из различных по материалу (фарфоровых и стеклянных) подвесных изоляторов при различной форме воздействующего напряжения (переменное и выпрямленное).

В случае измерения напряжения, ложащегося на изолятор гирлянды, с помощью шарового разрядника, последний подключается параллельно этому изолятору. Ввиду того, что регулирование расстояния между электродами разрядника под напряжением затруднительно, его оставляют постоянным, а напряжение, приложенное ко всей гирлянде, плавно повышают до пробоя разрядника. Это напряжение заносится в табл. 7.2.

Если через U_шр обозначить пробивное напряжение шарового разряд­ника, а через U_г - напряжение, подведенное к гирлянде изоляторов, при котором происходит пробой промежутка в разряднике, то доля напряжения, приходящегося на исследуемый изолятор от общего напряжения на гирлянде определяется для К - того элемента гирлянды по формуле:

(7.3)

Очевидно, что

ΔU₁ + ΔU₂ + ΔU₃ +...+ ΔU_n = 1 (7.4)

(7.5)

Из (5) можно определить пробивное напряжение шарового разрядника, ели оно неизвестно:

(7.6)

Тогда напряжение, приходящееся на каждый элемент гирлянды, будет в %:

(7.7)

Напряжение U_шр, при котором пробивается измерительный шаровой раз­рядник можно определить также, если заземленный (верхний) конец гирлян­ды соединить с шапкой нижнего изолятора, тогда все напряжение подается на один нижний изолятор, а измерительный разрядник присоединяют парал­лельно этому изолятору. Повышая напряжение, отмечают напряжение пробоя разрядника по вольтметру.

1 мкф

1

1

1

1

2

2

2

2

2 мкф

2

5

1

0.2

1

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

1

1

0.5

1

1

Рисунок 7.3 – Электрическая схема замещения гирлянды подвесных изоляторов.

Рисунок 7.4 – Схема высоковольтных испытаний.

При проведении измерений распределения напряжения по элементам гирлянды подвесных изоляторов с помощью универсальной измерительной штан­ги независимо от формы напряжение к гирлянде изоляторов прикладывается плавным подъемом до конечной величины (в пределах 50-55 кВ) и в тече­ние всего опыта должно поддерживаться постоянным. Проведение этих изме­рений следует начинать после изучения инструкции по работе с измерительной штангой, только с разрешения преподавателя и под его личным контро­лем при строгом соблюдении всех правил техники безопасности, при выполнении работ под напряжением.