ПринципиальнаЯ схема и устройство высоковольтного измерительного моста

 

Измерение емкости и тангенса угла диэлектрических потерь производится с помощью моста переменного тока (моста Шеринга),принципиальная схема которого изображена на рис.4.5. Мост уравновешивается путем подбора параметров плеч Y3 и Y4 при включении в первое плечо Y1 исследуемого изолирующего устройства (Сx) и во второе плечо Y2 - образцового воздушного конденсатора (Сn ) без потерь. Из условия равновесия моста

 

или

 

можно найти аналитические выражения для определения численных значений емкости Сx и тангенса tgd исследуемого изоляционного устройства по данным настройки моста R и С и его постоянным параметрам:

tgd = wR4C4 =314*3184*C4 » 106*C4(Ф) = С4 (мкФ).

Величина R4 выбирается равной 3184 Ом для упрощения расчета величины tgd.

Измерительные мосты, выпускаемые промышленностью, имеют пределы измерения емкостей от 31 - 40пФ до 0,002 - 0,4мкФ, тангенса угла диэлект-рических потерь от 0,0001 - 0,001 до 0,6 - 1,0.

В зависимости от расположения места заземления различают нормальную и перевернутую схемы измерений.

Если заземлена точка D на стороне измерительной части моста ( рис.4.5,а ), то такая схема называется нормальной или прямой. Она применяется тогда, когда оба электрода исследуемого образца изолированы от земли. Нормальная схема не может применяться, если испытуемый образец имеет один жестко заземленный электрод, например, кабель со свинцовой заземленной оболочкой. В таких случаях приходится применять схему с заземлением точки С (рис.4.5,б).

Схема моста при заземлении со стороны испытуемого объекта называется обратной или перевернутой. Нужно заметить, что величина измеренной емкости при перевернутой схеме будет больше, а величина тангенса угла потерь будет меньше, чем при нормальной схеме, так как измеряется не только емкость внутреннего поля между электродами, но и емкость внешнего поля между электродом образца, присоединенным к диагонали моста и землей.

 

 

Рис. 4.5. Принципиальная схема лабораторной установки с высоковольтным измерительным мостом:

а - прямая (основная) схема;

б - обратная (перевёрнутая) схема

ПорЯдок работы с высоковольтным измерительным

МОСТОМ

 

1. В учебной лаборатории кафедры ТВН для проведения данной работы используется либо переносной эксплутационный мост, либо физический - повышенной точности. По схеме и инструкции, имеющимися на установке, необходимо ознакомиться с особенностями устройства моста предложенного типа, расположением и параметрами его элементов.

2. Проверить, приведены ли все переключатели и регуляторы моста в нуле-

вое положение.

3.Включить освещение шкалы гальванометра.

4.После сборки и подготовки к работе основной схемы включить питание высоковольтного трансформатора Т (см.рис.4.5) и регулятором напряжения (РН) установить требуемую величину напряжения.

5.Уравновесить мост поочередным регулированием R3 и С4.

6.Записать значения величин R3 и С4 , а затем привести все регуляторы и переключатели в нулевое положение и положение “Отключено”.

Отсчет величины tgd производится непосредственно по положению лимбов магазина емкостей С4 . Емкость испытуемого объекта вычисляется по приближенной формуле Сх » Сn *3184/R3 , где Сn - емкость эталонного конденсатора, а R3 - сопротивление, величина которого определяется по результатам баланса моста. При работе на мостах, у которых сопротивление R3 имеет шунт, расчет емкости объекта испытаний ведется по формуле, приводимой в инструкции к мосту данного типа с учетом значения показателя шунта.

 

 

Задание к работе

 

Определить при нормальной и перевернутой схемах моста величину тангенса угла диэлектрических потерь бумажно - бакелитового проходного изолятора. Объяснить причину несовпадения результатов при измерении по разным схемам. Каждое измерение нужно производить два раза, изменяя положения переключателя полярности гальванометра НИ. Результат вычислить как среднее из двух замеров.

 

Таблица 4.1

 

Вид схемы Полярность гальванометра С4 , мкФ R3 , Ом Сх , мкФ Средние значения Сх, tgd
           
           

 

 

Контрольные вопросы

 

1. Каково значения угла потерь для оценки качества изолирующих материалов?

2. От каких факторов зависит тангенс угла потерь и диэлектрическая проницаемость?

3. Почему при перевернутой схеме измеряется большая емкость, чем при нормальной?

4. Какое физическое свойство диэлектрика оценивается величиной диэлектрической проницаемости?

Литература: [4].

 

ВОПРОСЫ К ЛАБОРАТОРНОМУ КОЛЛОКВИУМУ ПО РАЗДЕЛУ

“ ГАЗООБРАЗНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ”

 

1. Ионизация газов и ее виды.

2. Вольтамперная характеристика электрического разряда в газе.

3. Виды самостоятельных разрядов.

4. Факторы, влияющие на пробивное напряжение газов.

5. Влияние полярности электродов на разрядное напряжение в несимметричных полях.

6. Влияние барьеров на разрядные напряжения в неоднородных полях при различных полярностях электродов на постоянном и переменном напряжении.

7. Особенности разрядов при импульсах.

8. Поверхностные разряды.

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1.Техника высоких напряжений / Под редакцией Д.В.Разевига. М.: Госэнергоатомиздат,1981. 488с.: ил.

 

2.Базуткин В.В., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С. ТВН. Изоляция и перенапряжения в электрических системах. М.: Энергоатомиздат,1986. 377с.: ил.

 

3.ГОСТ 17512 - 72. Методы измерения высокого напряжения. М.: Издательство стандартов, 1973.

 

4.Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев В.М. Электротехнические материалы. 7-е изд. Л.: Энергоатомиздат,1985. 352с.: ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Измерение высокого напрЯжениЯ 3

Работа 1. ЭлектриЧескаЯ проЧность воздуха
при постоЯнном напрЯжении 6

 

Работа 2. ЭлектриЧескаЯ проЧность воздуха при

переменном напрЯжении 13

Работа 3. РазрЯд в воздухе по поверхности твердого

диэлектрика 17

Работа 4. Определение тангенса угла диэлектриЧеских

потерь, емкости и диэлектриЧеской проницае-
мости при Частоте 50 Гц 24

Вопросы к лабораторному коллоквиуму по разделу
“газообразные диэлектрики” 29

БиблиографиЧеский список 29


 



php"; ?>