Экспериментальная часть

     Испытание электрической прочности изоляции переменным напряжением промышленной частоты до 5 кВ проводится на универсальной пробойной установке GPI-735.   

ВНИМАНИЕ: высокое напряжение, вырабатываемое установкой, опасно для жизни.

     В настоящей работе экспериментально определяется электрическая прочность различных диэлектриков как функция толщины образца. По характеру повышения напряжения стандартом предусмотрен кратковременный вид испытаний. При этом виде испытания напряжение на образце постепенно возрастает вплоть до наступления электрического пробоя диэлектрика.

Экспериментально определяется напряжение пробоя, которое равно напряжению на образце в момент, непосредственно предшествующий резкому увеличению тока через диэлектрик.

     Для изучения влияния толщины диэлектрика на его электропрочность следует для каждого испытания набирать пакет из 1, 2, 3, 5, 7 слоев листового материала (целлофана, бумаги и др.).

 

     Испытания производятся в следующей последовательности:

 

1. При отключенной сети устанавливаем образец в камеру:

Снимаем колпак, вынимаем провод, держа его только за изоляцию, снимаем цилиндр.

Помещаем образец.

Устанавливаем цилиндр обратно, в цилиндр вставляем кабель и аккуратно ровно закрываем колпаком.

 

2. Включение прибора:

Включить рубильник на рабочем столе. Затем нажимаем кнопку "Power" для включения самого прибора (напряжение на индикаторе измеряется в кВ, ток в мА).

 

3. Подготовка прибора к измерениям:

Нажимаем кнопку "Reset". Высветившаяся на индикаторе прибора надпись "Ready" говорит о готовности прибора к измерениям.

 

4. Проведение измерений:

Нажимаем кнопку  Start.

Прибор производит регулирование выходного напряжения автоматически, плавно увеличивая его до пробоя диэлектрика.

При пробое загорается красная сигнальная лампа "Fail", раздаётся звуковой сигнал и фиксируется напряжение пробоя. Для выключения звукового сигнала нажимаем кнопку "Reset" один раз. Повторное нажатие приводит к сбросу результатов измерения.

 

ВНИМАНИЕ: после нажатия кнопки "Start" нельзя поднимать колпак и касаться проводов, вращать ручки регулировки. Измерение прибор производит автоматически.

Манипуляции с прибором выполняет ТОЛЬКО один человек. Другой записывает показания.

Для получения правильных результатов для каждого опыта берётся новая, непробитая плёнка.

5. Для последующих измерений:

Выключаем прибор нажатием кнопки Power, заменяем образец.

 Далее измерения производятся в соответствии с последовательностью, описанной выше.

 

Данные испытаний занести в таблицу 4.1.

Таблица 4.1      

Номер испытания	Толщина диэлектрика, мм	Пробивное напряжение, кВ	Электрическая прочность,  В/м

 

Построить график зависимости электрической прочности E_пр от толщины диэлектрика d для измеренных материалов.

По полученным данным сделать выводы об электрической прочности разных материалов и их зависимости от толщины слоя диэлектрика.

 

Лабораторная работа №5

ИЗУЧЕНИЕ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СТАЛЕЙ ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Цель работы

Изучение основных магнитных характеристик электротехнических сталей осциллографическим методом; получение петли гистерезиса изучаемого образца; построение основной кривой намагничивания; определение магнитной проницаемости; коэрцитивной силы, остаточной индукции и индукции насыщения.

Принадлежности: лабораторный автотрансформатор, эталон-ное сопротивление, соленоид, измерительная катушка, интегрирующая RC -цепочка, осциллограф, набор исследуемых образцов.

Краткая теория

     По характеру взаимодействия с магнитным полем все материалы принято делить на слабомагнитные и сильномагнитные вещества. Мерой взаимодействия материалов с магнитным полем является магнитная индукция (В). Магнитная индукция в веществе является результатом суперпозиции напряженности внешнего магнитного поля (H) и намагниченности самого вещества (I):

В = m₀ (H + I),                                                   (1)

 где m₀=  1,26×10^-6 Гн/м  – магнитная постоянная;

I – намагниченность материала, то есть отношение векторной суммы элементарных магнитных моментов к объему материала.

     Намагниченность в свою очередь зависит от напряженности магнитного поля:

I= c H                                                                (2)

где c  – безразмерный коэффициент, который называется магнитная восприимчивость вещества.

У веществ слабо взаимодействующих с полем магнитная восприимчивость мала c = 10^–3–10^–5, поэтому намагниченность I невелика (2), а значит суммарная индукция почти такая же, как в вакууме:

В» m₀ Н                                                       (3)

К таким веществам относятся диамагнетики и парамагнетики. В диамагнетиках индукция магнитного поля чуть-чуть ослабляется, а в парамагнетиках – немного усиливается.

У веществ сильно взаимодействующих с полем, к которым относятся ферромагнетики, магнитная восприимчивость достигает больших величин c = 10²–10⁵, а значит намагниченность (I) велика, в сотни и тысячи раз превышая напряженность внешнего поля (H) (2). В результате суммарная индукция магнитного поля в ферромагнетиках увеличивается в сотни - тысячи раз по сравнению с вакуумом (1). Благодаря таким свойствам ферромагнетики нашли широкое применение в технике.