Изоляционная конструкция высокого напряжения состоит из двух слоев различных изоляционных материалов (рис.1,а). Материал первого слоя имеет относительную диэлектрическую проницаемость , удельное объемное сопротивление , удельное поверхностное сопротивление , тангенс угла диэлектрических потерь и толщину . Материал второго слоя имеет соответственно параметры , , , , . Изоляционная конструкция находится между двумя электродами прямоугольной формы длиной а и шириной b. К электродам прикладывается постоянное напряжение U. Исходные данные приведены в табл. 2 и табл. 3.
Таблица 2
Наименование величин | Последняя цифра шифра | |||||||||
2 | ||||||||||
Длина а, мм | ||||||||||
Ширина b, мм | ||||||||||
Толщина h 1, мм h 2, мм | 1,2 1,0 | 1,3 1,0 | 1,4 1,0 | 1,5 1,0 | 1,6 1,2 | 1,7 1,2 | 1,8 1,2 | 1,9 1,2 | 2,0 1,5 | 2,2 1,5 |
Подводимое напряжение U, кВ | 1,1 | 1.2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2,0 |
Таблица 3
Предпоследняя цифра шифра | ||||||||||
Параметры диэлектриков | 3 | |||||||||
Относительная диэлектрическая проницаемость | 2,0 2,8 | 1,5 3,0 | 1,8 3,4 | 2,1 3,6 | 1,9 4,0 | 2,2 4,2 | 2,5 4,5 | 2,4 4,8 | 2,6 5,0 | 2,3 5,2 |
Удельное объемное сопротивление ·1013, Ом·м ·1013, Ом·м | 1,0 2,0 | 1,5 3,1 | 2,0 4,2 | 2,5 5,0 | 3,0 6,4 | 3,5 7,2 | 4,0 8,5 | 4,5 9,4 | 5,0 | 5,5 |
Удельное поверхностное сопротивление ·1012,Ом ·1012,Ом | 2,0 4,0 | 2,5 6,2 | 3,0 7,1 | 3,5 8,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 |
Тангенс угла диэлектрических потерь при ·10-4 частоте 50 Гц ·10-4 | 1,0 2,0 | 1,2 2,2 | 1,5 2,1 | 1,6 2,5 | 1,8 2,8 | 1,9 2,9 | 2,0 3,0 | 2,2 3,2 | 2,4 3,4 | 2,6 3,5 |
В задаче требуется:
|
|
1. Определить параметры R 1, R 2, C 1, C 2 схем замещения, показанных на рис.1,б,в.
2. Определить установившийся сквозной ток утечки I У при приложении к электродам постоянного напряжения U.
3. Рассчитать и начертить зависимость тока i, потребляемого от источника постоянного напряжения U от времени t после подключения напряжения к изоляционной конструкции.
4. По известной зависимости тока от времени рассчитать и начертить зависимость сопротивления R изоляционной конструкции от времени после приложения постоянного напряжения.
5. Определить значения напряжений на каждом слое в установившемся режиме.
6. Рассчитать значение заряда абсорбции на границе раздела двух слоев.
7.Рассчитать и построить зависимость напряжения саморазряда на каждом слое и на всей конструкции от времени после отключения напряжения.
|
|
8. Рассчитать диэлектрические потери при приложении к диэлектрику постоянного напряжения U и синусоидального напряжения с действующим значением U и частотой 50 Гц.
Рис.1. Двухслойный диэлектрик