ЛБ 1 ФХ

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа энергетики

Отделение электроэнергетики и электротехники

Направление − 13.04.02 Электроэнергетика и электротехника

Дисциплина – Физико-химия диэлектрических материалов

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №1

ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

Выполнил:		Абдуллаев Берик Серикович
студент группы: 5АМ09	подпись	(Ф.И.О)

Проверил		Леонов Андрей Петрович
преподаватель:	подпись	(Ф.И.О)

Томск – 2020

Цель работы: изучить зависимость электрической прочности исследуемого жидкого диэлектрика от температуры и оценить степень его годности.

Задачи работы:

1. Освоить методику испытания жидких диэлектриков на пробой.

2. Определить величину электрической прочности испытуемого жидкого диэлектрика и оценить наличие в нем влаги и других загрязнений.

3. Изучить влияние температуры на механизм пробоя жидких диэлектриков и определить возможные формы их пробоя.

Электрическая схема установки

Рисунок 1 – Принципиальная электрическая схема для испытания на пробой БК - блокировочные контакты двери; ПВ₁ - пакетный выключатель; ЛН, ЛВ - сигнальные лампы «низкого» и «высокого» напряжения; V₁, V₂ - контрольные вольтметры для измерения напряжения; АТ,ВТ - автотрансформатор и высоковольтный трансформатор; R_защ - защитное (токоограничивающее) сопротивление; МП - контакты и обмотка магнитного пускателя; Р_макс - контакты и обмотка реле максимального тока.

Таблица 1 – Результаты измерений и расчета

ТемператураТ, оС	Пробивное напряжение U­пр, кВ		Среднее значение пробивного напряжения Uпр, кВ	Электрическая прочность Епр, кВ/мм
19	6,3	10,2	8,25	3,3
29	6,2	8,5	7,35	2,94
39	8,3	12,5	10,4	4,16
49	14,5	13,5	14	5,6
59	13,5	14,0	13,75	5,5
69	13,4	14,5	13,95	5,58
79	14,2	14,5	14,35	5,74
89	15,1	15,0	15,05	6,02
99	11,5	12,0	11,75	4,7

Пример расчета:

Пробивная напряженность , кВ/мм:

где - расстояние между электродами.

Строим зависимость пробивной напряженности от температуры по результатам экспериментальных данных и расчетов:

Рисунок 2 – Зависимость пробивной напряженности от температуры

Рисунок 3 –Теоретическая зависимость пробивной напряженности от температуры: 1 – в сухом и 2 – в увлажненном состоянии

Вывод:

В ходе выполнения лабораторной работы была изучена зависимость электрической прочности исследуемого жидкого диэлектрика от температуры. По полученным результатам видно, что на начальном участке влага находится, влияние ее уменьшено и электрическая прочность достигает относительно больших значений. При повышении температуры влага постепенно переходит из эмульсионного состояния, в молекулярно-растворенное состояние. В результате этого перехода вероятность образования водяных мостиков уменьшается и электрическая прочность возрастает, достигая максимального значения при температуре порядка 89 °С. Также при возрастании температуры наблюдается и испарение влаги, что также способствует уменьшению вероятности образования водяных мостиков. При дальнейшем разогреве преобладающее воздействие играет испарение жидкости, за счет чего резко возрастает диссоциация молекул воды на ионы. В свою очередь, увеличение количества носителей зарядов приводит к резкому возрастанию плотности тока и дополнительному разогреву жидкости и обуславливает более интенсивное испарение влаги с образованием пузырьков водяного пара. За счет этого развитие разряда облегчается и электрическая прочность трансформаторного масла снижается.