Описание выпрямительной установки

И порядок работы на ней

Работа выполняется на выпрямительной установке, схема которой приведена на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Принципиальная схема выпрямительной установки:

HLW, HLR, и HL3 - сигнальные лампы; АКВ – контакты цепи блокировки; R_o - токоограничивающий резистор; QS1 - рубильник щитка питания; КРТ1 – контакты токового реле РТ; SB1, SB2 – кнопки включения и выключения на пульте управления; КМ1, КМ2, КМ3, КМ4 – контакты магнитного пускателя КМ.

Работа на установке производится в следующем порядке:

1.Необходимо убедиться, что установка полностью отключена от сети:

Выключены рубильник QS1 щитка управления, регулятор регулировочного трансформатора Т1 находится в отключенном положении, и на выход высокого напряжения ВН установки наложено временное заземление.

2.После этого можно заходить за ограждение установки и производить необходимые изменения в схеме исследования.

3.Закончив работу за ограждением, закрывают дверь ограждения, включают цепь блокировки АКВ, снимают временное заземление.

4.Включают рубильник QS1 щитка питания, при этом подается напряжение на регулировочный трансформатор Т1, загораются сигнальные лампы HLW и HLЗ.

5.Включают кнопку QS1 на пульте управления, при этом замыкаются контакты магнитного пускателя КМ и подается напряжение на высоковольтный трансформатор T2, сигнальную лампу HLR и обмотку токового реле РТ.

Содержание работы и порядок ее выполнения

1. Определить разрядные напряжения воздушного промежутка острие-плоскость в зависимости от расстояния S между электродами при положительной и отрицательной полярности острия.

Результаты опытов сводят в таблицу следующей формы.

Таблица 2.1

S, см		S, см
U, кВ	U р,ср, кВ	U, кВ	Uр,ср, кВ
					0,5
- - -					- - -
					2,5

Здесь U_p,ср – среднее значение напряжения между электродами в момент пробоя, кВ.

На основании полученных данных построить зависимость U_p=ƒ(S).

1.Определить разрядные напряжения промежутка острие-плоскость с барьером при различном положении барьера и различной полярности острия.

Барьер располагают в специальном приспособлении; расстояние S указывает преподаватель. Результаты опытов заносят в таблицу следующей формы.

Таблица 2.2

x/S
U, кВ	Uр,ср, кВ	U, кВ	Uр,ср, кВ
0,0
0,25(0,2)
- - -
0,75(0,8)
1,0

2.На основании полученных результатов построить зависимости U_p=ƒ(x/S) для различной полярности электродов. На этом же графике показать разрядные напряжения промежутка для данного расстояния S при различных полярностях острия без барьера.

Распределение и напряженности электрического поля влияют на конструктивные особенности и эксплутационные характеристики электротехнического оборудования. Поэтому расчет напряженности электрического поля представляет важную задачу при проектировании токопроводов, изоляторов, экранов и других конструкций изоляции.

В изоляционных конструкциях с неоднородным полем, например, в коаксиальных токопроводах (рис. 2.5,а) напряженность электрического поля E в любой точке на расстоянии r от оси равна

,

где U - напряжение между жилой и оболочкой;

r₁ и r₂ - внутренний и наружный радиусы изоляции.

Рис.2.5. Расчет напряженности электрического поля

в изоляционных конструкциях с неоднородным полем:

а – в коаксиальных токопроводах; б – в сферическом концентраторе

Расчет напряженности поля в любой точке сферического конденсатора (рис. 2.5,б) выполняется по формуле

.

Подобные точные соотношения получены и для других сравнительно простых систем электродов.

Расчет напряженности электрического поля в реальных изоляционных конструкциях часто представляет собой сложную и трудоемкую задачу, и поэтому выполняется с применением численных методов и ЭВМ.

Содержание отчета

1. Схема испытательной установки.

2. Результаты испытаний в виде таблиц и графиков.

3. Выводы по результатам работы и заключение о наиболее выгодном расположении барьера для данных электродов.

4. Расчет напряженности электрического поля для электродов острие-плоскость по программе.*

Контрольные вопросы

1.Объяснить механизм развития разряда в неоднородном несимметричном поле при различной полярности электродов.

2.Объяснить влияние барьера на разрядные напряжения промежутка при различной полярности электродов.

3.Имеет ли смысл ставить барьеры в электроизоляционных конструкциях, работающих на переменных напряжениях?

*По отдельной программе и инструкции.

4.Приведите примеры использования барьеров в электротехнических конструкциях.

5.Приведите пример расчета напряженности электрического поля в сферическом конденсаторе, одножильном кабеле (токопроводе).

Литература: [1], с.25-33, 39-41, 115-116, 139-147;

[2], с.62-69,97-101; [4], с.7-21.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Факультет систем автоматического управления

(ИВТС им. В.П. Грязева)

Кафедра «Электроэнергетика»