Сдано в 2025году. Оценка 15,0 / 18,0 Скриншот с отметкой прилагается к работе.

Лабораторная работа № 2 «Электрические разряды по поверхности твердого диэлектрика»по курсу «Техника высоких напряжений»

Тема 1. Разряды в диэлектриках.

 

Цель работы:

1. Знакомство с основными понятиями и теоретическими сведениями об электрических разрядах по поверхности твердого диэлектрика.

2. Экспериментальное изучение разряда по поверхности твердого диэлектрика в зависимости от конфигурации электрического поля, расстояния между электродами и толщины диэлектрика.

3. Приобретение практического навыка определения разрядных напряжений различных промежутков по поверхности диэлектрика.

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 2. Электрические разряды по поверхности твердого диэлектрика.

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 об электрических разрядах по поверхности твердого диэлектрика.

2.2. Ознакомьтесь со схемой экспериментальной установки (рис. 4), расположением ее элементов и объектов испытания.

V

 

РН

S1

S2

T

Rз

Об

 

Рис.4. Принципиальная электрическая схема установки:

РН – регулятор напряжения, Т – высоковольтный трансформатор,

R_з – защитное сопротивление; S₁, S₂ – выключатели

 

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 шкаф с электродами. Здесь и далее взаимодействие с лабораторной работой осуществляется перетаскиванием подсвеченного элемента на элемент, отмеченный зеленым прямоугольником (если не указано иное действие);

2.3.2. Перейдите к этапам 2,3 и выполните эксперимент;

2.4. ЭТАП 2. Неоднородное поле с преобладанием тангенциальной составляющей напряженности электрического поля.

2.4.1. Поместите подставки для диэлектрика в шкаф с электродами, щелкнув и перетащив изображение подставок на изображение диэлектрика (стекла);

2.4.2. Щелкните по подсвеченной зеленым приборной панели;

2.4.3. Щелкните по кнопке включения;

2.4.4. Выберите необходимую толщину диэлектрика (≈3  мм);

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

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

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

2.4.8. После проведения 6 измерений разблокируются кнопки изменения межэлектродного расстояния. Проведите эксперимент минимум при 4 разных значениях расстояния между электродами (в пределах от 3 см до 12 см), после этого разблокируется управление толщиной диэлектрика;

2.10. Выберите другую толщину диэлектрика и повторите действия 2.4.6. – 2.4.8.

2.5. ЭТАП 3. Неоднородное поле с преобладанием нормальной составляющей напряженности электрического поля.

2.5.1. Щелкните по подсвеченной зеленым приборной панели;

2.5.2. Щелкните по кнопке включения;

2.5.3. Выберите необходимую толщину диэлектрика ((≈3  мм);

2.5.4. Повышайте напряжение до появления короны. Занесите в бланк значение напряжения, при котором появилась корона (U_короны);

2.5.5. Повышайте напряжение до появления скользящих разрядов. Занесите в бланк значение напряжения, при котором появились скользящие разряды (U_ск.р.);

2.5.6. Повышайте напряжение до полного перекрытия промежутка между электродами. Занесите в бланк измеренное значение напряжения, при котором происходит перекрытие промежутка и дождитесь, пока напряжение не упадет до нуля;

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

2.5.8. После проведения 6 измерений разблокируются кнопки изменения межэлектродного расстояния. Проведите эксперимент минимум при 4 разных значениях расстояния между электродами (в пределах от 3 см до 12 см), после этого разблокируется управление толщиной диэлектрика;

2.5.9. Выберите другую толщину диэлектрика и повторите действия 2.5.4. – 2.5.8.

2.6. Все результаты занести в бланк.

2.7. Построить зависимости U_короны =  f (l), U_ск.р =  f (l), U_{перекр.}= f (l) по результатам опытов.

2.8. Рассчитайте значения напряжения перекрытия для межэлектродных расстояний, использованных в эксперименте и постройте графики U_{перекр. расчет}= f  (l).

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