高电压工程实验报告
高电压工程实验报告记录

高电压工程实验报告记录————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:沿面放电实验(一)实验目的:1.了解沿面放电的基本概念。
2.研究介质沿面放电的基本现象及影响沿面放电的一些因素。
(二)实验内容:固体介质处于不均匀电场中,且介质界面电场具有强垂直分量。
当所加电压还不高时,电极附近首先出现电晕放电,然后随着所加电压的不断升高,放电区域逐渐变成由许多平行的火花细线组成的光带,即出现辉光放电。
火花细线的长度随着电压的升高而增大,当电压超过某一临界值后,放电性质发生变化,出现滑闪放电。
当电压再升高一些,放电火花就将到达另一电极,发生沿面闪络。
仔细观察沿面放电的整个过程,了解各个阶段沿面放电现象的特点,并阐明发生沿面放电现象的原理。
(三)实验用仪器设备:1.800kV无局放工频试验变压器2.JJFB-1交流峰值电压表3.平板式电极(小圆柱和平板为电极)(四)实验用详细线路图或其它示意图:图1 沿面放电试验线路图图2 平板式电极(小圆柱和平板为电极)(五)实验有关原理及原始计算数据,所应用的公式:实验的有关原理请参考文献[4]和上述(四)中部分实验的原理图。
(六)实验数据记录:放电阶段施加电压放电特点电晕放电辉光放电滑闪放电表1空气间隙放电实验记录表的参考式样(七)实验结果的计算及曲线:本次实验沿面放电分为三个阶段:电晕放电、辉光放电和滑闪放电。
图3 电晕放电阶段图4 辉光放电阶段图5 滑闪放电阶段(八)对实验结果、实验中某些现象的分析讨论:思考并完成下述问题:1.进行高电压试验时为什么要特别注意安全?应采取那些安全措施?(1)因为在高电压下工作,由于疏忽,人体与带高电压设备部分的距离小于安全距离时极可能发生人身伤亡事故;因错接试验电路或错加更高的试验电压很可能使试验设备或被试设备发生损坏。
(2)为了保证实验安全的进行,可采取以下安全措施:○1充分做好实验前的准备工作,拟定好实验方案,严格按照相关规程和实验老师的的指导进行实验;○2多人协同工作,明确分工,同时相互提醒,也可专设一人负责安全监察;○3实验中,全体人员必须思想集中,全神贯注,不能闲聊、随意走动,更不可随意触碰;○4时刻注意与带电高压设备保持安全距离;等。
高电压技术试验报告书供电专业

高电压技术实验报告班级:姓名:学号:成绩:实验一绝缘电阻、吸收比的测量一、实验目的1.了解兆欧表的原理,掌握兆欧表的使用方法;2.学习绝缘电阻、吸收比的测量方法,掌握分析绝缘状态、判断故障位置的方法。
3.分析设备绝缘状况。
二、实验内容1.用兆欧表(摇表)测量试品(三相电缆)的绝缘电阻和吸收比;2.测量高压直流下的试品泄漏电流。
三、实验原理测量绝缘电阻及吸收比就是利用吸收现象来检查绝缘是否整体受潮,有无贯通性的集中性缺陷,规程上规定加压后60s和15s时测得的绝缘电阻之比为吸收比。
即K=R60///R15//当K≥1.3时,认为绝缘干燥,而以60s时的电阻为该设备的绝缘电阻。
(1)实验原理图及等值电路图(2)绘制直流电压加在介质上,回路中电流随时间的变化曲线图。
四、实验装置及接线图1.用兆欧表测量试品绝缘电阻和吸收比的接线图图1-2 兆欧表测量绝缘电阻图中:R1、R2:串联电阻;E:摇表接地电极;G:摇表屏蔽电极;L:摇表高压电极;A、B、C:三相电缆的三个单相端头。
2.用数字式兆欧表测量电缆护套的绝缘电阻图1-1 兆欧表测量绝缘电阻接线图四、实验内容用兆欧表测量试品绝缘电阻和吸收比的接线图1.断开被试设备的电源及一切外联线.将被试品对地充分放电,容量较大的放电不得少于2min。
2.用清洁干净的软布擦去被试品表面污垢:3.检验摇表,不接试品,摇动手柄指针指向“∞”;短接L,E两端缓缓摇动手柄指针应指零。
4.按图1-3接线,经检查无误之后,以每分钟120转的速度摇动摇表手柄。
5.读取15秒及60秒时的读数,即为R15及R606.对电容较大的试品,在试验快结束时候,应设法在摇表仍处于额定转速时断开L或者E引线,以免摇表停止转动时,试品向摇表放电而冲击指针,造成摇表指针的损坏。
7.表停转后,对试品进行放电,然后分别将B相和C相作为被试对象,重复步骤2和3。
8.测量时应记录当时试品温度.气象情况和日期。
用数字式兆欧表测量电缆护套的绝缘电阻1.机械零位校准:档位开关拨至OFF位,调节机械零位调节钮使仪表指针标准到标度尺的“∞”分度线上。
高电压技术实验实验报告(二)

高电压技术实验实验报告(二)----高电压技术实验报告高电压技术实验报告学院电气信息学院专业电气工程及其自动化实验一.介质损耗角正切值的测量一.实验目的学习使用QS1型西林电桥测量介质损耗正切值的方法。
二.实验项目1.正接线测试2.反接线测试三.实验说明绝缘介质中的介质损耗(P=ωC u2 tgδ)以介质损耗角δ的正切值(tgδ)来表征,介质损耗角正切值等于介质有功电流和电容电流之比。
用测量tgδ值来评价绝缘的好坏的方法是很有效的,因而被广泛采用,它能发现下述的一些绝缘缺陷:绝缘介质的整体受潮;绝缘介质中含有气体等杂质;浸渍物及油等的不均匀或脏污。
测量介质损耗正切值的方法较多,主要有平衡电桥法(QS1),不平衡电桥法及瓦特表法。
目前,我国多采用平衡电桥法,特别是工业现场广泛采用QS1型西林电桥。
这种电桥工作电压为10Kv,电桥面板如图2-1所示,其工作原理及操作方法简介如下:⑴.检流计调谐钮⑵.检流计调零钮⑶.C4电容箱(tgδ)⑷.R3电阻箱⑸.微调电阻ρ(R3桥臂)⑹.灵敏度调节钮⑺.检流计电源开关⑻.检流计标尺框⑼.+tg δ/-tg δ及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮⑽.检流计电源插座 ⑾.接地⑿.低压电容测量 ⒀.分流器选择钮 ⒁.桥体引出线1)工作原理:原理接线图如图2-2所示,桥臂BC 接入标准电容C N(一般C N =50pf ),桥臂BD 由固定的无感电阻R 4和可调电容C 4并联组成,桥臂AD 接入可调电阻R 3,对角线AB 上接入检流计G ,剩下一个桥臂AC 就接被试品C X 。
高压试验电压加在CD 之间,测量时只要调节R 3和C 4就可使G 中的电流为零,此时电桥达到平衡。
由电桥平衡原理有:BDCBAD CA U U U U = 即: BDCB ADCAZ Z Z Z=(式2-1)各桥臂阻抗分别为:XX XX CA R C j R Z Z ⋅+==ϖ1 44441R C j R Z ZBD⋅+==ϖ33R Z Z AD == NN CBC j Z Zϖ1==将各桥臂阻抗代入式2-1,并使等式两边的实部和虚部分别相等,可得:34R R C C N X ⋅= 44R Ctg ⋅⋅=ϖδ (式2-2)在电桥中,R4的数值取为=10000/π=3184(Ω),电源频率ω=100π,因此:QS1西林电桥面板图QS1西林电桥面板图tgδ= C4(μf)(式2-3)即在C4电容箱的刻度盘上完全可以将C4的电容值直接刻度成tgδ值(实际上是刻度成tgδ(%)值),便于直读。
高电压技术实训总结

高电压技术实训总结一、引言高电压技术是电气工程领域中重要的一部分,它涉及到高压电力系统的设计、维护和运营。
在高电压技术实训中,我们通过实际操作和实验,学习了高电压设备的安装、调试和维修等基本技能。
本文将对高电压技术实训进行总结和回顾。
二、高电压技术实训的目标和重点高电压技术实训的目标是培养学生对高电压设备的理论基础和实际应用能力。
在实训过程中,我们主要学习了以下内容:1. 高电压设备的分类和特点:了解不同类型的高电压设备,如变压器、开关设备和保护装置等。
了解其工作原理和特点,为实际操作提供基础知识。
2. 高电压设备的安装和调试:学习高电压设备的正确安装方法和调试步骤。
包括设备的接线、连接和调整等。
在实际操作中,我们学会了如何使用仪器设备进行电压测试和故障排除。
3. 高电压设备的维护和检修:了解高电压设备的常见故障和维修方法。
学习如何进行设备的保养和定期检查,以确保设备的正常运行和安全性。
三、高电压技术实训的内容和实验在高电压技术实训中,我们进行了多个实验项目,涵盖了高电压设备的不同方面。
以下是部分实验项目的介绍:1. 变压器的安装和调试:通过实际操作,我们学习了变压器的安装和调试方法。
包括变压器的接线和连接,以及电压的调整和测试。
我们还学会了如何使用绝缘测试仪进行绝缘测试,以确保变压器的安全运行。
2. 高压电缆的故障排除:在这个实验中,我们学习了高压电缆的故障排除方法。
通过检查电缆的外观和使用绝缘电阻测试仪进行测试,我们能够定位和修复电缆的故障点。
3. 开关设备的维护和检修:学习了开关设备的常见故障和维修方法。
通过拆卸和清洁开关设备,并检查和更换损坏的部件,我们能够提高开关设备的运行效率和可靠性。
四、实训过程中的收获和体会通过高电压技术实训,我们收获了很多知识和经验。
以下是我个人在实训过程中的收获和体会:1. 理论与实践的结合:通过实际操作和实验,我们能够将课堂上学到的理论知识应用到实际工作中。
高电压实验报告

高电压技术
检查接线正确后,接通电源;
合上高压试验开关,匀速升压(≈2kv/s)至U1,记录此时的电导电流,然
后继续匀速升压至U2,并记录此时的电导电流(I2),完毕后将电压降至零,
断开高压试验开关,切断电源;
③放电,对滤波电容。一般先通过电阻放电,然后再直接放电并挂上接地线。
五
1,FS-10型避雷器试验数据及分析如下:
(1),绝缘电阻测量数据:500MΩ
(2),泄漏电流及非线性系数的测试数据:
电压(kV)
泄漏电流(mA)
126第一次0.450.05第二次
0.42
0.05
分析计算:
根据已知的计算公式:电导电流差值按式4-1计算:
非线性系数按式 4-2 计算:
计算结果见下表:
次数
计算结果
第一次
第二次
88.89%
88.10%
(2),工频放电电压测试
测试接线如左图,试验电路中应设保护电阻R,用来限制击穿放电时的放电电流,要求将此电流幅值限制到0.7A以下,以避免放电烧坏火花间隙;控制电路应设电流速断保护,
要求间隙放电后在0.5s内切断电源。电压测量可在低压侧进行,并通过变比折算出高压侧电压,试验步骤如下:
检查接线正确后,接通电源;
(2),泄漏电流及非线性系数的测试
测试接线如左图所示,注意高压硅堆的方向应使试验电压呈负极性,要求试验电压的脉动系数不大于±1.5%,一般是在回路上并接0.01~0.1μf的滤波电容C,保护电阻R应使避雷器放电时的放电电流不大于硅堆最大允许电流,应直接测量加在避雷器上的试验电压(一般用静电电压表测量),测量准确度应在3级或以上,电导电流可在图中A、B、C三处测量,以A处为优选,注意在C处测量时除避雷器外的其它试验设备的接地端应接于试验变压器的X端,并空升一次以检查其它泄露情况。电流测量准确度应在0.5级或以上,实验步骤如下:
高电压技术 实验报告

高电压技术实验报告题目避雷器试验冲击电压试验学院电气信息学院专业电气工程及其自动化学生姓名薛原学号年级 2011级指导教师周凯教务处制表二Ο一四年六月八日实验四避雷器试验一.实验目的:了解阀型避雷器的种类、型号、规格、工作原理及不同种类避雷器的结构和适用范围,掌握阀型避雷器电气预防性试验的项目、具体内容、试验标准及试验方法。
二.实验项目:1.FS-10型避雷器试验(1).绝缘电阻检查(2).工频放电电压测试2.FZ-15型避雷器试验(1).绝缘电阻检查(2).泄漏电流及非线性系数的测试三.仪器设备:50/5试验装置一套水阻一只高压硅堆一只滤波电容一只微安表一只电压表一只高压静电电压表一只 FS-10型避雷器一只FZ-15型避雷器一只四.实验接线:图4-4 绝缘电阻测试接线图图4-5 FS型避雷器工频放电实验接线图(a)微安表接在避雷器处(b)微安表接在试验变压器尾端图4-6 FZ型避雷器工频放电实验接线图五.实验步骤:1.FS-10型避雷器试验(1).绝缘电阻检查测试接线如图4-4所示,测试前应把避雷器表面清洁干净,检查有无外伤,两端头有无松动及锈蚀。
测试时避雷器应竖放,先检查兆欧表的零位和最大偏转位,然后夹好接线,以120转/分的速度匀速摇转兆欧表,读取稳定的读数;为消除表面泄露的影响,可做一屏蔽环并接于兆欧表的G端,使表面泄露不影响读数。
所测得的绝缘电阻如果小于2500MΩ,可能是避雷器瓷套密封不良引起内部受潮所至。
(2).工频放电电压测试测试接线如图4-5所示,试验电路中应设保护电阻R,用来限制击穿放电时的放电电流,要求将此电流幅值限制到0.7A以下,以避免放电烧坏火花间隙;控制电路应设电流速断保护,要求间隙放电后在0.5s内切断电源。
电压测量可在低压侧进行,并通过变比折算出高压侧电压,试验步骤:①检查接线正确后,接通电源;②合上高压试验开关,匀速升压(≈2kv/s),直至避雷器击穿放电,并记录此时的电压值,然后将调压器电压降至零,断开高压试验开关;③重复步骤②三次,每次间隔时间不小于1min,取三次放电电压平均值为此避雷器的工频放电电压;④切断电源。
高电压综合实验报告

高电压综合实验报告实验一绝缘电阻和吸收比的测量一、实验目的1.掌握测量绝缘电阻和吸收比的原理与方法; 2.根据实验结果能够简单分析被试品绝缘状况。
二、实验内容1.选择绝缘良好和绝缘劣化的瓷质绝缘子各一片,分别测量它们的绝缘电阻,并比较其差异;2.选择绝缘良好和绝缘劣化的氧化锌避雷器各一只,分别测量它们的绝缘电阻,并比较其差异;3.测量三相电缆相对相及地的绝缘电阻和吸收比。
三、实验说明绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一。
测量电气设备的绝缘电阻能够有效的发现两极间的穿透性导电通道、受潮和表面污秽等缺陷,现场和实验室中通常使用绝缘电阻表(兆欧表)来测量绝缘电阻。
由于流过绝缘介质的电流有表面电流和体积电流,所以绝缘电阻也有体积绝缘电阻和表面绝缘电阻之分。
当绝缘受潮或具有贯穿性缺陷时,体积电阻降低。
因此,体积绝缘电阻的大小标志着介质内部绝缘的优劣。
在测量过程中,应采取屏蔽措施,排除表面绝缘电阻的影响,以便得到真实准确的体积绝缘电阻值。
对于大容量试品(如变压器、发电机、电缆),《规程》规定除测量其绝缘电阻外,还要求测量吸收比。
吸收比K为60s的绝缘电阻与15s的绝缘电阻之比,即K=R60s/R15s。
根据经验,一般认为当K≥1.3~1.5时绝缘是良好的。
为了克服测量吸收比可能产生的误判断,常采用对吸收比小于1.3的试品测量其10分钟和1分钟的绝缘电阻之比,即用测量极化指数P的方法来判断绝缘优劣。
绝缘电阻或吸收比的试验结果只是参考性的。
根据绝缘电阻或吸收比的值来判断绝缘状况时,不仅需要与规定标准相比较,更应该与历史试验数据进行比较,与同类型的设备相比较。
下面将分别介绍绝缘子、氧化锌避雷器和三相电力电缆绝缘电阻的测量。
1.测量绝缘子的绝缘电阻绝缘子在运行中,由于受电压、温度、机械力以及化学腐蚀等的作用,绝缘性能会劣化,可能会出现零值绝缘子,即绝缘电阻很低(一般低于300MΩ)的绝缘子。
零值绝缘子的存在对电力系统安全运行是一个潜在的隐患。
高电压实验

高电压实验概述一.为什么要学习高电压实验?即学习高电压实验的目的、意义。
高电压技术的研究对象是:各种形态的高电压和各种性能的介质。
高电压绝缘是研究高电压技术的物理基础,而高电压试验技术是研究高电压技术的基本手段(研究方法无外乎理论(含计算)和实验两种,在目前的高电压领域的理论研究和计算方法难以解决许多实际问题和高电压领域的复杂基础问题,举例如:实际中的绝缘子表面放电后绝缘强度是否还够?气体中的雷电放电机理问题?)。
高电压实验是对高电压技术研究、工作在实际中的具体体现。
《高电压绝缘》、《电力系统过电压》、《高压电器》、《高电压试验技术》是高电压实验的基础,而通过高电压实验又能进一步促进灵活、可靠地掌握这些课程。
高电压实验是研究高电压技术的基本实验手段。
(杨振宁:物理学是一门以实验为基础的学科。
)高电压技术是一门特别强调实践能力的技术,毕业后的实际工作和研究将极大地依赖实验技能;由此可看出学习高电压实验的重要性。
分类:按电气设备制造厂的角度检查在生产过程中,对成品、半成品的无破坏型试验耐压制造厂生产的产品,必须要进行耐压型式制造厂新设计、新研制、定型必须进行全部的性能试验研究制造厂为设计新产品改用新工艺进行的试验按电力部门运行的角度验收试验运行前的检查和耐受试验预防性试验离线测试定期将电气设备退出运行,对其绝缘质量进行检查DL/T 596-1996在线监测提高供电可靠性,在运行条件下进行绝缘监测研究性试验从运行角度出发,开展一些对绝缘监督、改进产品运行的实验按试验方法分类无破坏型的检查试验耐压试验运行电压下的在线监测研究性试验无破坏型检查性实验电气设备绝缘的耐压实验电力电缆工频交流耐压电力变压器的部分实验沿面放电及绝缘子工频干、湿电压测定绝缘内部局部放电实验空气间隙的放电实验绝缘油的实验冲击电压的产生和测量电缆波阻抗的测量冲击电流的产生和测量二.高电压实验的学习内容1.高电压实验的基本要求和安全操作;2.绝缘特性研究及电器设备的预防性试验;3.高电压试验技术的实验;4.电力系统过电压的实验;5.高压电器的实验。
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沿面放电实验(一)实验目的:1.了解沿面放电的基本概念。
2.研究介质沿面放电的基本现象及影响沿面放电的一些因素。
(二)实验内容:固体介质处于不均匀电场中,且介质界面电场具有强垂直分量。
当所加电压还不高时,电极附近首先出现电晕放电,然后随着所加电压的不断升高,放电区域逐渐变成由许多平行的火花细线组成的光带,即出现辉光放电。
火花细线的长度随着电压的升高而增大,当电压超过某一临界值后,放电性质发生变化,出现滑闪放电。
当电压再升高一些,放电火花就将到达另一电极,发生沿面闪络。
仔细观察沿面放电的整个过程,了解各个阶段沿面放电现象的特点,并阐明发生沿面放电现象的原理。
(三)实验用仪器设备:1.800kV无局放工频试验变压器2.JJFB-1交流峰值电压表3.平板式电极(小圆柱和平板为电极)(四)实验用详细线路图或其它示意图:图1 沿面放电试验线路图图2 平板式电极(小圆柱和平板为电极)(五)实验有关原理及原始计算数据,所应用的公式:实验的有关原理请参考文献[4]和上述(四)中部分实验的原理图。
(六)实验数据记录:放电阶段施加电压放电特点电晕放电辉光放电滑闪放电表1空气间隙放电实验记录表的参考式样(七)实验结果的计算及曲线:本次实验沿面放电分为三个阶段:电晕放电、辉光放电和滑闪放电。
图3 电晕放电阶段图4 辉光放电阶段图5 滑闪放电阶段(八)对实验结果、实验中某些现象的分析讨论:思考并完成下述问题:1.进行高电压试验时为什么要特别注意安全?应采取那些安全措施?(1)因为在高电压下工作,由于疏忽,人体与带高电压设备部分的距离小于安全距离时极可能发生人身伤亡事故;因错接试验电路或错加更高的试验电压很可能使试验设备或被试设备发生损坏。
(2)为了保证实验安全的进行,可采取以下安全措施:○1充分做好实验前的准备工作,拟定好实验方案,严格按照相关规程和实验老师的的指导进行实验;○2多人协同工作,明确分工,同时相互提醒,也可专设一人负责安全监察;○3实验中,全体人员必须思想集中,全神贯注,不能闲聊、随意走动,更不可随意触碰;○4时刻注意与带电高压设备保持安全距离;等。
2.沿面放电共有哪几种类型?各种沿面放电类型有什么特点?沿面放电根据固气交界面上的电场分布情况可以分为以下三种类型:(1)均匀和稍不均匀电场中的沿面放电。
固体介质处于均匀电场中,且界面与电力线平行。
这种情况在工程上较少遇到,但实际结构中常会遇到介质处于稍不均匀电场中的情况,此时的放电现象与上述均匀电场中的而又很多相似之处。
在两平板电极间放入一固体介质,界面与电力线平行,沿面闪络电压要比纯空气间隙的击穿电压降低很多,原先的均匀电场发生了畸变。
(2)极不均匀电场且具有强垂直分量时的沿面放电。
会随着电压的逐渐增加,依次出现电晕放电、辉光放电、滑闪放电、闪络的现象。
(3)极不均匀电场中垂直分量很弱时的沿面放电。
平均闪络场强比均匀时低得多;由于界面上的电场垂直分量很弱,因而不会出现热电离和滑闪放电;平均闪络场强大于前一种有滑闪放电时的情况。
3.本次实验的沿面放电属于哪一种放电类型?本次实验属于极不均匀电场且具有强垂直分量时的沿面放电。
玻璃处于极不均匀电场中,且界面电场的垂直分量比平行于表面的切线分量要大得多。
4.本次实验的沿面放电过程中经历了哪几个阶段?各阶段有什么放电特点?本次实验的沿面放电过程经历了四个阶段:a、当所加电压还不高时,圆柱形电极附近首先出现淡蓝色的光环,即出现电晕放电;b、随着所加电压的不断升高,放电区域逐渐变成由许多平行的火花细线组成的光带,即出现辉光放电;c、火花细线的长度随着电压的升高而增大,当电压超过某一临界值后,放电性质发生变化,出现滑闪放电;d、当电压再升高一些,放电火花就将到达另一电极,发生沿面闪络。
5.提高沿面放电电压的措施有哪些?(1)采用屏蔽或屏障,使沿固体介质表面的电位分布均匀化;(2)减小比表面电容,减小固体表面电阻率;(3)消除绝缘体与电极接触面处的缝隙;(4)改善高压电极形状,使其曲率半径增大。
等等具体而言,以实心瓷套管为例:(1)在瓷套的内壁上喷铝,消除气隙两侧的电位差,防止气隙中出现放电现象;(2)加大法兰处瓷套的外直径和壁厚,防止过早地出现滑闪放电;(2)在法兰处电场较强的瓷套外表面上涂半导体漆或半导体釉,使此处压降逐渐减小,从而防止滑闪放电过早的出现,提高沿面闪络电压;(4)采用能调节径向和轴向电场分布的电容式套管和绝缘性能更好的充油式套管。
等等。
空气间隙放电实验(一)实验目的:1.通过试验,掌握直流高电压的测量方法。
2.研究在极不对称电场下,间隙距离和极性条件对不同间隙击穿电压的影响。
(二)实验内容:1.测量在的直流高电压作用下,棒――板间隙的击穿电压和间隙距离的关系。
A:棒为正极性时,极间距离为2、3、4 cm。
B:棒为负极性时,极间距离为2、3、4 cm。
2.测量在直流高电压作用下,棒――棒间隙的击穿电压和间隙距离的关系。
棒――棒时,极间距离为2、3、4 cm。
(三)实验用仪器设备:1.间隙放电本体及控制台2.50kV试验变压器3.100kV静电电压表4.1000pF电容器(四)实验用详细线路图或其它示意图:图1 直流高电压原理图图2 各种电极间的空气间隙图3 棒――板气隙中的电场畸变(五)实验有关原理及原始计算数据,所应用的公式:实验的有关原理请参阅参考文献[2]、[4]和上述(四)中部分实验的原理图。
实验的原始数据:击穿电压值从静电电压表上直接读取。
(六)实验数据记录:间隙距离2cm3cm4cm击穿电压正棒――板14.04 14.08 14.83 18.64 19.05 19.08 22.68 22.03 21.54 负棒――板23.29 23.54 23.44 33.73 34.03 34.20 42.64 42.73 42.42 棒――棒14.16 14.41 13.94 20.81 20.52 21.26 26.15 26.69 26.06表1空气间隙放电实验记录表(七)实验结果的计算及曲线:在同一坐标轴下画出正棒――板、负棒――板、棒――棒三种空气间隙的击(八)对实验结果、实验中某些现象的分析讨论:思考并完成下述问题:1.进行高电压试验时为什么要特别注意安全?应采取那些安全措施?(1)因为在高电压下工作,由于疏忽,人体与带高电压设备部分的距离小于安全距离时极可能发生人身伤亡事故;因错接试验电路或错加更高的试验电压很可能使试验设备或被试设备发生损坏。
(2)为了保证实验安全的进行,可采取以下安全措施:○1充分做好实验前的准备工作,拟定好实验方案,严格按照相关规程和实验老师的的指导进行实验;○2多人协同工作,明确分工,同时相互提醒,也可专设一人负责安全监察;○3实验中,全体人员必须思想集中,全神贯注,不能闲聊、随意走动,更不可随意触碰;○4时刻注意与带电高压设备保持安全距离;等。
2.分析上述关系曲线,并详细解释产生这种结果的基本原理。
(1)同一电极情况,不同间隙距离。
从上述各关系曲线可以看出,随着间隙距离的增大,击穿电压增大。
因为,同等电压下,电场强度与间隙距离负相关,间隙距离越大,电场强度越小,亦即需要加更大的电压才能达到击穿要求。
(2)同为“棒-板”电极,棒的极性不同。
从上述关系曲线可以看出,棒极带正电位时,击穿电压要比带负电时低很多。
因为棒极带正电时,棒极附近强场区内的电晕放电将在棒极附近空间留下许多正离子。
这些正离子虽然朝板极移动,但速度很慢而暂留在棒极附近。
这些正空间电荷削弱了棒极附近的电场强度,而加强了正离子群外部空间的电场。
因此,当电压进一步提高,随着电晕放电区的扩展,强场区亦将逐渐向板极方向推进,因而放电的发展是顺利的,直至气隙被击穿。
而棒极带负电时,电子崩将由棒极表面出发向外发展,崩头的电子在离开强场区后,虽不能再引起新的碰撞电离,但仍将继续往板极运动,而留在棒极附近的也是大批正离子。
这是他们将加强棒极表面附近的电场而削弱外围空间的电场。
所以,当电压进一步提高时,电晕区不易向外扩展,整个气隙的击穿将是不顺利的,因而这时气隙的击穿电压要比正极性时高得多,完成击穿过程所需的时间也要比正极性时长得多。
(3)“棒-棒”和“棒-板”。
从上述关系曲线来看,“棒-棒”气隙的击穿电压介于前述两种“棒-板”气隙的击穿特性之间。
因为,“棒-棒”气隙的极性效应不明显,可以忽略不计,没有明显的增强或削弱击穿特性的效应,其击穿电压介于两种“棒-板”气隙之间。
电缆波过程实验(一)实验目的:1.加深对分布参数电路理论的理解,对电缆波过程实验结果与彼得森法则计算结果进行比较学会彼得森法则的实际应用。
2.学习测量波过程、波速度和衰减系数的方法。
3.研究行波在电缆节点上的折、反射及多次反射的运动规律。
(二)实验内容:1.通过实验装置,不断调节两个可变电阻,观察和测量电缆两端的电压波形。
通过比较电压波形可以测量电缆的波阻抗,即比较R1=Z,R2=Z时的电压波形和R1=Z,R2≠Z的电压波形。
2.观察和测量行波在电缆中传播的速度。
当R1=Z,R2≠Z(可取R2=∞)时,通过测量进入波的前沿和反射波前沿的时间差,即可计算得到被测电缆的波速度。
3.观察和测量行波在电缆中传播的衰减。
通过测量R1=Z,R2=Z时电缆首末端电压波形的幅值,比较这两个幅值的差值即可计算得到被测电缆的衰减系数。
4.测量电缆进波处的电压波形;可变电阻参数为:R1=R2=1/9Z;R1=R2=9Z;R1=1/9Z,R2=9Z;R1=9Z,R2=1/9Z。
并与计算值比较。
5.R1=R2=Z,在电缆中点并一个电容器,测量电缆进波处和终点处的电压波形。
6.R1=R2=Z,在电缆中点串一个电感器,测量电缆进波处和终点处的电压波形。
(三)实验用仪器设备:1.20MHz~100MHz 示波器2.方波发生器3.电缆波过程(四)实验用详细线路图或其它示意图:图1 实验电缆箱原理图图2 电缆中点并一个电容器图3 电缆中点串一个电感器(五)实验有关原理及原始计算数据,所应用的公式:实验的有关原理请参考文献[2]、[4]和上述(四)中部分实验的原理图。
实验原始数据:波形的参数从示波器上读得。
(六)实验数据记录:1、电缆长度:L1、L2两段电缆各150m。
2、进入波的前沿和反射波前沿之间的时间差:2.000μs3、R1=Z,R2=Z电缆首末端电压波形的幅值:首端:8.4V,末端:6.4V。
4、不同R1、R2时的电缆进波处电压波形:(1)R1=R2=1/9Z;(2)R1=R2=9Z;(3)R1=1/9Z,R2=9Z;(4)R1=9Z,R2=1/9Z;5、R1=R2=Z,在电缆中点并一个电容器,(1)进波处的电压波形(2)终点处的电压波形6、R1=R2=Z,在电缆中点串一个电感器,(1)进波处的电压波形(2)终点处的电压波形(七)实验结果的计算及曲线:1、波速度:υ=2L1/△t = 150m/μs2、电缆的衰减系数:η=(U首-U末)/U首= 23.81%3、接入电感和电容后的行波波形示例如下:图4 行波穿过电感时的折、反射图5 行波旁过电容时的折、反射(八) 对实验结果、实验中某些现象的分析讨论:思考并完成下述问题:1.若被测量电缆的外皮不接地,对电缆波过程实验有什么影响?如何解释? 如果外皮不接地,则电容C 0电感L 0数值会出现偏差(变低),架空线路波速计算公式v =1√L 0C 0⁄,电缆线路波速度计算公式形式与此相同,只是系数差别而已,由此可以看出,测量得到的波速度将会偏大。