ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(ОмГУПС (ОмИИТ))

Кафедра «Электроснабжение железнодорожного транспорта»

Напряжение пробоя. Коэффициент трансформации высоковольтного трансформатора

Отчет по лабораторной работе № 1

по дисциплине «Электротехнические материалы и техника высоких напряжений»

Студентка гр. 49В

А.А. Ёлкина

Руководитель –

доцент кафедры ЭЖТ

И.В. Тарабин

Омск 2012

Цель работы: изучение метода измерения напряжения пробоя с помощью шаровых разрядников, определение коэффициента трансформации высоковольтного трансформатора.

1.1 Краткие теоретические сведения

Метод измерения высокого напряжения с использованием искрового промежутка широко применяется в лабораторной практике. Этот метод основан на том, что искровой разряд между электродами происходит при определенном напряжении, приложенном к ним.

Наиболее распространенными и дающими наибольшую точность для измерения напряжения искрового разряда являются шаровые разрядники. Экспериментальным путем для различных повышающих трансформаторов определены градуировочные кривые, т. е. зависимости напряжения на выходе повышающего трансформатора (искровой разряд между шарами) от радиуса шаров, расстояния между ними и атмосферных условий, это позволяет определить пробивной градиент воздуха для конкретных условий опыта по формуле:

, (1)

где  – относительная плотность воздуха,

, (2)

R – радиус шаров, R = 6,25 см;

P – барометрическое давление, мм рт. ст.;

t – температура окружающей среды, ^оС.

Формула (1) справедлива при выполнении условия:

, (3)

где Х – расстояние между шарами, см.

При нормальных атмосферных условиях (Р = 760 мм рт. ст.; t = 20^оС) относительная плотность воздуха  равна единице.

Пробой между шарами происходит тогда, когда максимальный градиент

у поверхности шаров становится равным пробивному градиенту воздуха.

Амплитудное напряжение разрядника в момент разряда рассчитываем по уравнению:

(4)

где f – коэффициент неравномерности электрического поля, для схемы, применяемой в данной работе,

. (5)

Эффективное значение напряжения

. (6)

Коэффициент трансформации повышающего высоковольтного трансформатора вычисляется по формуле:

, (7)

где U₁ – действующее значение напряжения на первичной обмотке трансформатора, В.

Схема лабораторной установки для определения коэффициента трансформации по методу двух вольтметров приведена на рис. 1, где Т1 – автотрансформатор, позволяющий плавно изменять напряжение первичной обмотки высоковольтного трансформатора; PV – вольтметр в первичной цепи повышающего трансформатора; Т2 – высоковольтный повышающий трансформатор; R1, R2 – токоограничивающие сопротивления; ШР – шаровый разрядник.

Рисунок 1 – Схема лабораторной установки для определения коэффициента

трансформации