Федеральное агентство по образованию

Южно-Уральский государственный университет

Филиал в г. Миассе

ЭТФ

Лабораторная работа №4

Предмет: «Перенапряжения в системах электроснабжения»

Тема: «Исследование распределения напряжения по гирлянде изоляторов»

Выполнили: студенты 546 гр.

Проверил: Пястолов В.В.

2008

Содержание

Предварительные сведения..................................................................... 3

Описание установки................................................................................. 10

Измерения с помощью шаровых разрядников...................................... 12

Вывод....................................................................................................... 14

Предварительные сведения

На изоляцию электротехнических установок иногда воздействуют импульсы напряжения, возникающие в результате разряда молнии. Напряжение при этом действует кратковременно, и так как пробой изоляции не может происходить мгновенно, её импульсная прочность отличается от прочности при длительном приложении напряжения. Чем больше амплитуда импульсного напряжения, тем меньше время для формирования самостоятельного разряда. Пробой может произойти и на фронте импульса, и на его амплитуде, и после прохождения напряжением амплитудного значения. Поэтому при воздействии импульса в качестве разрядного напряжения принято считать наибольшее напряжение, которое было на изоляции до момента ее пробоя.

При длительном воздействии напряжения условию возникновения самостоятельного разряда соответствует начальное напряжение U0. Для промежутков с однородным электрическим полем величина U0 совпадает с минимальным разрядным напряжением. В промежутках с резконеоднородным полем начальное напряжение соответствует появлению короны и может быть значительно меньше разрядного (т.е при котором наблюдается полный пробой промежутка). Следует обратить внимание на то, что как в случае однородного, так и резконеоднородного электрических полей при кратковременном воздействии на изоляцию напряжения импульсной формы с амплитудой Um, значительно большей U0, разряд не обязательно произойдёт.

Рассмотрим основные этапы развития разряда при воздействии на воздушный промежуток короткого импульса (до 100 мкс) с крутым фронтом (рисунок 1), близкого по форме к импульсу атмосферного перенапряжения.

Рисунок 1. Составляющие времени разряда при воздействии короткого импульса

До тех пор, пока напряжение на изоляции не достигнет величины U0, пробой произойти не может. Требуемое для этого время tх обычно называют холостым временем. Оно будет уменьшаться с увеличением скорости нарастания напряжения на фронте импульса и с уменьшением значения U0. Последнее, как известно, зависит от степени неоднородности электрического поля в промежутке, давления и температуры воздуха и других факторов.

Для начала формирования разряда необходим хотя бы один эффективный электрон, т.е. электрон, способный создать лавину. Время, затрачиваемое на появление такого электрона, называется статистическим временем запаздывания tс. Само название указывает на случайный характер этого параметра, зависящего от большого количества факторов, и способного меняться в достаточно широких пределах. Увеличение амплитуды прикладываемого напряжения вызывает усиление электрического поля в межэлектродном промежутке. ............