Порядок выполнения работы

Подготовка к работе. При подготовке к работе следует изучить лабораторную установку, последовательность операций при ее включении и отключении (“ Техника эксперимента ”), а также инструкцию “ Техника безопасности ” для лиц, работающих с высоким напряжением.

После собеседования с преподавателем и получения допуска к работе, что подтверждаетсяподписью в журнале по технике безопасности, можно приступить к проведению эксперимента.

ВКЛЮЧЕНИЕ УСТАНОВКИ И РАЗЛИЧНЫЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЬ ТОЛЬКО С РАЗРЕШЕНИЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ!

Проведение эксперимента.

Определение коэффициента передачи. Для определения коэффициента передачи (К) испытательной установки необходимо произвести градуировочные измерения и рассчитать величину коэффициента передачи:

К = U ₂ / U ₁, где U ₁ – напряжение, измеряемое вольтметром V в первичной цепи высоковольтного трансформатора, при котором пробивается определенная величина зазора между шаровыми разрядниками, присоединенными к вторичной обмотке трансформатора; U ₂ – истинное напряжение пробоя шарового разрядника, соответствующее данному зазору. Величины U ₂ предварительно определяются с помощью специального вольтметра высокого напряжения. В настоящей работе использован шаровой разрядник с диаметром шаров 6,25 см (при этом известно, что электрическая прочность воздуха в однородном поле относительно постоянна и хорошо изучена для комнатных условий измерения). Значения пробивного напряжения воздуха (U ₂) для указанных шаров при различном расстоянии между ними (h) приведены в табл. 7.

Т а б л и ц а 7.

h, мм
U 2, кВ	3,29	5,70	7,96	10,21	12,38	14,55	16,70	18,70	20,78	22,70

П р и м е ч а н и е: в табл. 10 даны эффективные значения пробивных напряжений воздуха между сферами диаметром 6,25 см.

Пробой газов.

Определение электрической прочности воздуха в квазиоднородном поле.

Градуировка измерительной схемы по шаровому разряднику.

1. Убедиться, что пакетный выключатель ПВ и тумблер Т выключены.

2. Установить оси шаровых электродов на единой вертикали.

3. Вращением регулятора нониусного устройства установить шкалу на нулевое деление.

4. Сблизить электроды до соприкосновения между собой и закрепить нижний электрод.

5. Присоединить к шарам разрядника вывод от высоковольтного трансформатора и нулевой провод.

6. С помощью нониуса установить зазор между электродами h = 1 мм.

7. Согласно разделу “Техника эксперимента” произвести пробой воздуха. По шкале вольтметра измерить величину напряжения U₁. Опыт провести при зазорах от 1 до 7 мм (через каждый мм).

8. Полученные результаты занести в табл.8.

Т а б л и ц а 8.

Измеренные величины	Табличные значения	Расчетные величины
	h, мм	U 1, В	U 2, кВ	К	U пр, кВ	Е пр, кВ/мм

Здесь: U ₁ – отсчет по шкале вольтметра; U ₂ – пробивное напряжение заданного зазора h между сферами, взятое из табл. 10; К – коэффициент передачи (К = U ₂/ U ₁); U _пр – пробивное напряжение воздушного зазора h, рассчитанное по формуле U _пр= К _ср U ₁; Е _пр – электрическая прочность воздуха, рассчитанная по формуле Е _пр= U _пр/ h.

Определение электрической прочности воздуха в неоднородном поле.

1. Убедиться, что пакетный выключатель ПВ и тумблер Т выключены.

2. Для получения неоднородного поля заменить нижний сферический электрод игольчатым. Выставить соосность этих электродов по вертикали.

3. Произвести пробой воздуха в неоднородном поле при зазорах (h) от 1 до 7 мм (через каждый мм).

4. Полученные результаты занести в табл. 9.

Т а б л и ц а 9.

Измеренные величины	Расчетные величины
h, мм	U 1, В	U пр, кВ	Е пр, кВ/мм

Здесь: U ₁ – отсчет по вольтметру; U _пр – пробивное напряжение;

Е _пр – электрическая прочность воздуха.

По результатам эксперимента:

1. Рассчитать значения К, К _ср, U _пр и Е _пр при пробое в квазиоднородном электрическом поле.

2. Рассчитать значения U _пр и Е _пр при пробое в неоднородном поле.

3. Построить графики зависимостей U _пр= f (h) и Е _пр= f (h) для различных форм поля.

4. Проанализировать влияние формы поля и расстояния между электродами (h) на электрическую прочность воздуха, объяснив полученные результаты.