Сдано в 2025году. Оценка 14,0 / 18,0 Скриншот с отметкой прилагается к работе.

Лабораторная работа № 1 «Разряды в воздухе при переменном напряжении»
по курсу «Техника высоких напряжений»

Тема 1. Разряды в диэлектриках.

 

Цель работы:

1. Знакомство с основными понятиями и теоретическими сведениями о разрядах в воздухе, методом определения пробивного напряжения.

2. Получение навыков самостоятельного определения разрядного напряжения для различных промежутков в зависимости от расстояния между электродами с построением графиков.

3. Приобретение практического навыка определения разрядных напряжений различных промежутков в воздухе.

1. Порядок запуска ВЛР:

1.1. Получите доступ к виртуальному рабочему столу. Инструкция по доступу прилагается к заданию в курсе.

1.2. Откройте в меню Пуск раздел Все программы, далее - папку «Лабораторные работы», выберите папку «ВЛК «Техника высоких напряжений»», далее – папку 1. Разряды в воздухе при переменном напряжении.

1.3. Ознакомьтесь с файлами Методические указания и Теоретический материал.

1.4. Запустите двойным щелчком файл Лабораторная установка, откроется окно виртуальной лабораторной работы (ВЛР).

ВЛР содержит теоретическую часть на информационной панели и практическую часть – рис.1.

Информационная панель содержит вкладки «Программа работы», «Справочный материал», «О программе». Для переключения между содержимым панели, щелкните левой кнопкой мыши по нужной вкладке.

Рис. 1. Интерфейс ВЛР, имеющей две основные составляющие: теоретическую часть и практическую часть.

Практическая часть состоит из рабочей области с лабораторной установкой. Чтобы развернуть рабочую область, надо второй раз щелкнуть на любой выбранной вкладке – рис.2.

Рис. 2. Рабочая область с лабораторной установкой.

 

Выполнение лабораторной работы происходит поэтапно. Переключение между этапами производится с помощью блока пронумерованных кнопок, расположенных в правом нижнем углу окна программы. Недоступные этапы обозначены серым цветом, доступные – бледно-зеленым, активные этапы – ярко-зеленым – рис.3.

Рис. 3. Этапы лабораторной работы

2. Порядок работы

2.1 Ознакомьтесь с основными понятиями и теоретическими сведениями о разрядах в воздухе при переменном напряжении.

2.2. Ознакомьтесь со схемой экспериментальной установки (рис. 4) и соберите ее.

Рис.4. Схема экспериментальной установки

АТ – автотрансформатор; R_защ – защитное сопротивление; R₁, R₂ – высоковольтный омический делитель; R_д – добавочное сопротивление; V – вольтметр; μA  – микроамерметр; 1-4 – испытуемые электроды.

2.3. Ознакомьтесь с внешним видом лабораторной установки. Перейдите к первому этапу работы (рис.3).

ЭТАП 1. Сборка лабораторной установки

2.3.1. Соедините кабелем трансформатор и держатели для электродов. Здесь и далее взаимодействие с лабораторной работой осуществляется перетаскиванием подсвеченного элемента на элемент, отмеченный зеленым прямоугольником (если не указано иное действие);

2.3.2. Поместите электроды в держатели;

2.3.3. Выполните эксперимент на других этапах.

ЭТАПЫ 2-5. Проведение эксперимента (этап 2 – электродная система «шар-шар», этап 3- «острие-плоскость», этап 4 – «острие-острие», этап 5 – коронирующие кольца»)

2.4. Собрать один из четырех вариантов схемы;

2.4.1. Поместите электроды в держатели, если это необходимо;

2.4.2. Щелкните по подсвеченной зеленым приборной панели;

2.4.3. Щелкните по кнопке включения;

2.5. Установите необходимое расстояние между электродами, используя кнопки на панели «Межэлектродное расстояние»;

2.6. Повышайте напряжение до пробоя; (При пробое дальнейшее напряжение недоступно, кнопка «Больше» на панели «Высокое напряжение» заблокирована).

2.7. Занесите измеренное значение эффективного напряжения в бланк и дождитесь, пока напряжение не упадет до нуля;

2.8. Проведите не менее 6 измерений для одного значения межэлектродного расстояния;

2.9. После проведения 6 измерений разблокируются кнопки изменения межэлектродного расстояния. Проведите эксперимент не менее 6 раз при разных значениях расстояния между электродами; (Для электродной системы «шар-шар» расстояние меняется в пределах от 1,1 см до 5,9 см, для остальных систем – в пределах от 1,1 см до 9,9 см).

2.10. Все результаты занести в бланк.

2.11. Вычислить среднее значение для каждой серии экспериментов U_{p ср}

2.12. Вычислить среднюю напряженность электрического поля, при которой происходит пробой межэлектродного промежутка для всех серий экспериментов E_ср.

2.13. По формулам 1-3 вычислить пробивные напряжения для соответствующих значений расстояний между электродами S.

 

Для электродной системы «шар – шар»:

Uр=27,2∙δ∙S(1+0,54R∙δ0,25SR+1+SR+12+8 , кВт                     (1)

Для электродной системы «острие - плоскость»:

Uр=(7+3,36∙S)δ , кВт                                    (2)

Для электродной системы «острие - острие»:

Uр=(14+3,16∙S)δ , кВт                                  (3)

2.14. По опытным и расчетным данным построить требуемые в бланке зависимости, проанализировать, объяснить расхождение между опытными и расчетными данными

2.15. Оформите отчет на Бланке выполнения лабораторной работы и прикрепите его в курс для проверки.