Лабораторная работа №7

заряда сквозь искровой промежуток будет затруднено. При этом у положительной плоскости может возникать отрицательный объемный заряд, обусловленный накоплением электронов, двигающихся к аноду. Однако, вызванное этим объемным зарядом, усиление поля вблизи плоскости не распространяется на достаточно большую часть объема искрового промежутка и не может, во всяком случае, на первых стадиях разряда облегчить прорастание столба положительного объемного заряда.

Рис.2. Зависимость пробивного напряжения воздуха от длины промежутка в различной системе электродов

Таким образом, при отрицательной игле пробивное напряжение должно быть выше, чем при положительной игле, что и имеет место на опыте.

В случае электродов игла - игла (рис.1в) положительный объемный заряд образуется у обоих электродов, но прорастание положительного объемного заряда будет идти, очевидно, от анода к катоду, так как напряженность поля у головки объемного заряда, образованного у анода, будет больше. Однако пробивное напряжение в этом случае имеет промежуточное значение между значениями для электродов игла-плоскость с разной полярностью

(см. рис.2).

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Цель работы

Изучить зависимость пробивного напряжения газа от полярности и расстояния между электродами в резко неоднородном электрическом поле.

2.2.Задачи работы

1.Освоить методику проведения испытаний газов на пробой в резко неоднородном электрическом поле.

85

Лабораторная работа №7

2. Оценить величину пробивного напряжения газа в системе электродов игла - плоскость на переменном и постоянном напряжениях при различной полярности электродов.

2.3. Электрическая схема установки

Для определения электрической прочности газа на постоянном напряжении может быть использована установка, принципиальная электрическая схема которой приведена на рис.3.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема установки для испытания на пробой на постоянном напряжении

Здесь:
БК	- блокировочные контакты двери ограждения;
ПВ	- пакетный выключатель;
ЛН, ЛВ	- сигнальные лампы «низкого» и «высокого» напряжения;
КV	- контрольный вольтметр для измерения напряжения;
АТ, ВТ	- соответственно автотрансформатор и высоковольтный
	трансформатор;
Rзащ.	- защитное (токоограничивающее) сопротивление;
МП	- соответственно контакты и обмотка магнитного пускателя;
РТ	- соответственно контакты и обмотка реле максимального
	тока;
К	- ключ смены полярности напряжения на образце;
Д1 - Д4	- выпрямитель на высоковольтных диодах;
Сф	- конденсатор фильтра для сглаживания пульсаций
	напряжения

Напряжение от сети через блокировочные контакты двери ограждения БК подводится к пакетному выключателю ПВ, к сигнальной лампе ЛН «низкое напряжение» и на схему управления. При включении кнопки «Пуск» срабатывает магнитный пускатель МП и напряжение через его контакты подводится к сигнальной

86

Лабораторная работа №7

лампе ЛВ «высокое напряжение» и к регулировочному автотрансформатору АТ (Латр).

Вращая рукоятку автотрансформатора, повышаем напряжение на высоковольтном трансформаторе ВТ до достижения пробоя исследуемого воздушного промежутка между электродами. Напряжение с высоковольтного трансформатора подается на выпрямитель, состоящий из диодов Д1 - Д4 и конденсатора Сф. Величина напряжения при пробое контролируется вольтметром V в первичной цепи высоковольтного трансформатора и киловольтметром КV непосредственно на образце. При пробое образца исследуемого диэлектрика Сх во вторичной и первичной обмотках высоковольтного трансформатора возникает бросок тока, за счёт чего срабатывает реле максимального тока РТ, которое своим контактом размыкает цепь питания магнитного пускателя МП. Это приводит к размыканию его контактов и автоматическому снятию напряжения с автотрансформатора и первичной обмотки высоковольтного трансформатора.

Примечание:

В целях безопасности работы, чтобы исключить возможность случайного попадания под высокое напряжение при смене образца и после окончания работы необходимо закоротить конденсатор Сф с помощью заземляющей штанги (чтобы снять с конденсатора высокое остаточное напряжение)!

2.4.Порядок выполнения работы

1.Закрепить иглу в электродном устройстве и установить расстояние между электродами в соответствии с заданием преподавателя.

2.Поместить электродное устройство в испытательную ячейку и закрыть дверь ограждения.

3.Включить установку пакетным выключателем – ПВ. При включении установки должна загореться сигнальная лампа ЛН "Низкое напряжение" на панели управления.

4.Установить рукоятку автотрансформатора в положение "нуль" и нажать кнопку "Пуск". При этом должна загореться сигнальная лампа ЛВ "Высокое напряжение".

5.Плавно повысить напряжение до пробоя газового промежутка, вращая рукоятку автотрансформатора АТ.

87

Лабораторная работа №7

6.Зафиксировать по вольтметру или киловольтметру величину пробивного напряжения и установить рукоятку автотрансформатора

висходное положение «нуль».

7.Отключить установку пакетным выключателем ПВ.

8.Открыть дверь ограждения и вынуть электродное устройство.

9.Установить между электродами другое расстояние и повторить опыт в соответствии с п. 1-8.

10.Переключить ключ К в положение 2 для смены полярности приложенного напряжения и повторить опыты в соответствии с п. 1- 9.

11.По окончанию работы выключить установку пакетным выключателем ПВ и установить рукоятку автотрансформатора в исходное положение "нуль".

2.5.Задание

1.Подготовить электродные устройства игла - плоскость и игла - игла и измерить расстояние между электродами с помощью микрометрического винта.

2.Изучить зависимость пробивного напряжения этих промежутков от величины расстояния между электродами и оценить влияние на величину пробивного напряжения полярности электродов.

3.Данные измерений занести в таблицу 1.

	Результаты испытания на пробой					Таблица 1.
Расстояние	Вид			Пробивное	Пробивная	Примеча-
между	электродов			напряжение	напряжённость,	ние
электродами,	(промежука)			промежутка,	Епр, В/м
δ, мк				Uпр , кВ

4. Построить график зависимости Uпр = f(δ) по экспериментальным данным для различных промежутков и различной полярности приложенного напряжения.

5.. Дать объяснение полученным зависимостям Uпр = f(δ).

88