ИЭ (13.03.02) / Лабы / Лаба 1.3
.docxСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО ––––––––––––––––––– ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ ––––––––––––––––––– ЛАБОРАТОРИЯ ТЕХНИКИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––– |
|
Студенты
Института ИЭ Группы №3231302/90201 «23» сентября 2021г. Работа принята_____________________________ |
Отчет о работе № 1.3
Разряд в газе по поверхности твердого диэлектрика
СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ
Рис.1. Принципиальная схема установки
Замечания преподавателя:
Цели работы
Определить зависимость разрядных напряжений от расстояния между электродами, расположенными на поверхности твердого диэлектрика при наличии под диэлектриком проводящей подложки и без нее.
Определить зависимость средних разрядных напряженностей от расстояния.
Результаты проведённого эксперимента
Значения напряжений и напряженностей начала короны, стримера и напряжения сквозного пробоя в зависимости от расстояния между электродами с использованием проводящей подложки.
Табл.1. Значения напряжений с подложкой
l, см |
Uк, В |
Uкм, кВ |
Uс, В |
Uсм, кВ |
Uр, В |
Uрм, кВ |
4 |
16 |
8 |
44 |
21 |
55 |
28 |
17 |
41 |
56 |
||||
6 |
16 |
9 |
48 |
24 |
60 |
31 |
18 |
48 |
62 |
||||
8 |
19 |
10 |
45 |
24 |
72 |
36 |
20 |
50 |
72 |
||||
10 |
20 |
11 |
48 |
25 |
77 |
38 |
23 |
50 |
76 |
||||
12 |
26 |
14 |
51 |
26 |
82 |
40 |
29 |
52 |
78 |
l – расстояние между электродами,
Uк, Uс, Uр – соответственно, напряжение начала коронного разряда, напряжение появления стримеров, напряжение разряда медианные значения для каждого случая
Uкм, Uср, Uрм - соответственно, медианные значения Uк, Uс, Uр, умноженные на коэффициент трансформации (k=500)
Пример расчёта для первой строки:
Табл.2. Значения напряженностей с подложкой
l, см |
Eкм, кВ/см |
Eсм, кВ/см |
Eрм, кВ/см |
4 |
2 |
5,25 |
7 |
6 |
1,5 |
4 |
5,17 |
8 |
1,25 |
3 |
4,5 |
10 |
1,1 |
2,5 |
3,8 |
12 |
1,17 |
2,17 |
3,33 |
Пример расчёта для первой строки:
Значения напряжений и напряженностей начала короны и напряжения сквозного пробоя в зависимости от расстояния между электродами. Подложка отсутствует. В данном опыте стример не возникает: пробой происходит сразу после появления короны:
Табл.3.Значения напряжений без подложки
l, см |
Uк, В |
Uкм, кВ |
Uр, В |
Uрм, кВ |
4 |
34 |
17 |
56 |
28 |
33 |
57 |
|||
6 |
36 |
18 |
72 |
36 |
37 |
70 |
|||
8 |
37 |
19 |
91 |
46 |
39 |
91 |
|||
10 |
42 |
20 |
103 |
54 |
39 |
111 |
|||
12 |
39 |
19 |
114 |
58 |
36 |
116 |
Пример расчёта для первой строки:
Табл.4. Значения напряженностей без подложки
l, см |
Eкм, кВ/см |
Eрм, кВ/см |
4 |
4,25 |
7 |
6 |
3 |
6 |
8 |
2,375 |
5,75 |
10 |
2 |
5,4 |
12 |
1,583 |
4,83 |
Пример расчёта для первой строки:
Г рафики
Рис.2. Зависимости напряжений от расстояния
Рис.3. Зависимости напряжённостей от расстояния
Uкм1, Uсм1, Uрм1, Eкм1, Eсм1, Eрм1 – напряжения и напряженности с подложкой,
Uкм2, Uрм2, Eкм2, Eрм2 – напряжения и напряженности без подложки.
Выводы
Значения напряжений с использованием проводящей подложки заметно меньше значений напряжений без проводящей подложки, что отчетливо видно из графика зависимости напряжений от расстояния (рис.2).
Разница в значениях напряжений очень хорошо видна для коронного разряда – значения отличаются почти в 2 раза.
На графике напряженностей также прослеживается разница в значениях – напряженности без подложки больше напряженностей с подложкой (рис.3).
Напряженность обратно пропорциональна расстоянию между электродами. Следовательно, с ростом расстояния между электродами разрядная напряженность имеет убывающий характер.
Если начальные значения напряжений и напряженностей пробоя с подложкой и без нее близки и почти совпадают (4 см), то при увеличении расстояния между электродами разница в значениях сильно увеличивается (значения без подложки намного больше значений с подложкой) (рис.2, рис.3).