Порядок выполнения работы. По п. 1. Изучить конструкции указанных ограничителей напряжения и выполнить их эскизы с использованием фронтального разреза.

По п. 1. Изучить конструкции указанных ограничителей напряжения и выполнить их эскизы с использованием фронтального разреза.

По п. 2. Статическая ВАХ при напряжении промышленной частоты снимается на установке, принципиальная схема которой приведена рис. 5.

Для получения на выходе установки высокого напряжения (до 7,5 кВ_действ) промышленной частоты необходимо:

● открыть верхнюю крышку установки;

● на правой стороне снять пластмассовую панель с металлическими ограничителями и надписями «АС» и «DC»;

● переключить тумблер в положение «АС»;

● установить пластмассовую панель так, чтобы металлические ограничители попали в соответствующие пазы;

● закрыть верхнюю крышку установки (подробная инструкция на рабочем месте).

Рис. 5. Принципиальная схема для экспериментального определения
статической вольтамперной характеристики ОПН

Напряжение регулируется с помощью ручки регулятора на передней панели высоковольтной установки. Контроль напряжения, подаваемого на первичную сторону источника высокого напряжения (ИВН), проводится при помощи вольтметра V на передней панели установки.

Для получения вольтамперной характеристики варистора необхо­димо:

● поместить исследуемый варистор в зажим испытательной камеры;

● плотно закрыть крышку камеры;

● устано­вить переключатель S₂ в положение «R_ш»;

● соединить измерительные кабели с электронным осциллографом С1-93;

● кабель № 1 для измерения напряжения состыковать с входной клеммой первого канала осциллографа;

● кабель № 2 для измерения тока подсоединить ко входу второго канала;

● снять заземляющую штангу с зажима испытательной камеры;

● включить установку ИВН выключателем S₁ (тумблер на передней панели установки), прове­рить по вольтметру Vналичие напряжения. Если напряжение не равно ну­лю, то при помощи регулятора Т₁ установить нулевое значение напряжения;

● уста­новить чувствительность пластин осциллографа таким образом, чтобы напряжение, равное произведению сопротивления шунта R _ш (его значение указано на установке под переключателем S₂) на минимальное значение измеряемого тока, дало отклонение луча первого канала ос­циллографа порядка 1 см;

● при помощи регулятора напряжения Т₁ под­нять напряжение до получения небольшого отклонения луча.

Величина измеряемого тока определяется из соотношения

где Y ₁– отклонение первого луча, см;

к₁– чувствительность пластин ос­циллографа, определяемая по шкале на передней панели, В/см;

R _ш – сопро­тивление шунта, Ом.

Величина измеряемого напряжения равна

U_m = Y ₂ k ₂ k _д,

где Y ₂ – отклонение второго луча, см;

k ₂– чувствительность пластин вто­рого канала осциллографа, В/см, с учетом дополнительного делителя, рас­положенного у осциллографа;

k _д– коэффициент деления делителя напряжения (его значение указано под переключателем S₂).

Для построения зависимости величины тока от напряжения не­обходимо провести 10–15 измерений при изменении приложенного напряжения, причем величина тока не должна выходить за пределы 5∙10^–3 А. Полученные значения напряжения и тока занести в табл. 1.

Таблица 1

Данные для построения зависимости тока от напряжения

По п. 3. Схема установки приведена на рис. 6. Защищаемая изоляция представляет собой воздушный промежуток П между двумя сферическими электродами. Посредством ключа К1 ЗО (промежуток П) может подключаться к ГИНу. Пробивное напряжение промежутка П можно регулировать путем изменения расстояния между электродами. Величина его задается преподавателем. Полупроводниковый ограничитель напряжения (ОН) или вентильный разрядник типа РМВУ-3,3 подключается параллельно ЗО с помощью ключа К2.

Рис. 6. Принципиальная схема установки для определения зависимости величины
остающегося напряжения от величины перенапряжения

Процессы наблюдаются на экране электронного осциллографа (ЭО), подключенного через омический делитель напряжения (ДН), состоящий из резисторов R₁ и R₂.

Устанавливается заданная величина воздушного промежутка П. Он подключается к ГИНу (ключ К1 замкнут, ключ К2 разомкнут). Включается ГИН, его напряжение повышается до появления электрического разряда между электродами воздушного промежутка. Это напряжение, равное импульсному пробивному напряжению защищаемой изоляции, измеряется с помощью киловольтметра, включенного в схему ГИНа. Затем, не изменяя регулировки ГИНа, отключают ключ К1 и с экрана осциллографа зарисовывают на кальку кривую импульса напряжения на выходе ГИНа. Вновь включают ключ К1 и наносят на ту же кальку кривую напряжения при пробое воздушного промежутка.

После этого замыкают ключ К2, и разрядник подключается параллельно ЗО. Если импульсное пробивное напряжение разрядника меньше пробивного напряжения воздушного промежутка, то начнется пробой ИП разрядника, а пробой промежутка П прекратится. Прекращение пробоя воздушного промежутка П свидетельствует о том, что разрядник выполняет свои защитные функции. Форма кривой напряжения при подключении разрядника также наносится на кальку. По результатам измерения определяется пробивное напряжение изоляции (U _пр.из.) и разрядника (U _{ср.разр.}), предразрядные времена для изоляции (t _пр.из.) и разрядника (t _{ср.разр.}). Определяется максимальная величина остающегося напряжения U _ост.. Данные измерений заносятся в табл. 2.

Таблица 2

Данные измерений

Аналогичные опыты с возрастающим напряжением на выходе ГИНа повторяют 4–6 раз.

По п. 4–6. Опыты проводятся аналогично п. 3, но напряжение от ГИНа подается с разной длительностью фронта волны τ_ф. Данные наблюдений заносятся в табл. 3.

Таблица 3

Данные наблюдений

Содержание отчета

1. Принципиальные схемы опытов;

2. Таблицы измеренных величин;

3. Эскизы исследованных аппаратов защиты;

4. График зависимости величины остающегося напряжения на ограничителе от величины воздействующего перенапряжения;

5. Вольт-секундные характеристики защищаемой изоляции, разрядника и полупроводникового ограничителя напряжения;

6. Выводы по пунктам 3–6.

Литература

Егоров В. В. Техника высоких напряжений. Перенапряжения в устройствах электрической тяги. Профилактические испытания изоляции: учеб. пособие для студентов вузов ж.-д. транспорта. – М.: Маршрут, 2004. – 188 с.

Оглавление

Лабораторная работа 8. Электрические измерения высоких напряжений. 3

Лабораторная работа 9. Распределение высокого напряжения по цепи
изоляторов. 9

Лабораторная работа 10. Волновые процессы в обмотках тяговых
электрических машин и трансформаторов. 13

Лабораторная работа 11. Исследование зоны защиты молниеотводов 19

Лабораторная работа 12. Электрические характеристики полупроводниковых ограничителей напряжения. 26

Литература. 33

Учебное издание

Составители: Егоров Владимир Васильевич,

Петров Андрей Францевич

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: