高电压实验指导书

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1、直流高压作用下空气间隙的击穿实验一、实验目的空气作为大多数绝缘结构的绝缘介质，其绝缘性能与外施电压的幅伉、波形、大气条件、电极形状等多种因素奋关。本实验通过对直流高压作川下“尖一板”或“尖一尖”或“板一板”间隙放电的研究，进一步加深对极不均匀电场（或稍不均匀电场）屮电极的形状、电压的极性，叫隙的距离及极I'Uj障对闽隙放电的影响。通过认真观察各种情况卜的放电现象，分析与掌握影响气体间隙击穿的冈素。全面了解商电压试验的注意事项，掌握尚压直流的产卞与高电压测fi的基本方法。二、实验内容1.讲解高压试验注意事项，简要介绍a压试验室。2.当放电间隙采用不同的电

2、极吋，了解放电电压与间隙距离的关系。其体电极有“负尖一正板”、“正尖一负板”、“板一板”、“尖一尖”等。3.当放电间隙中加极间障（绝缘纸）吋，了解放电电压与间隙距离的关系。乜括在“正尖一负板”、“负尖一正板”中加极间障（绝缘纸）。三、实验接线图及高压实验设备简介实验接线图如图5-1。I冬I5-1直流间隙击穿实验原理I冬IT：试验变压器，型兮为YD150/6kVA;Rl、R2、R3:水电阻（限流或保护用）；D1、D2：高压硅堆,型号为2DL100/1;Cl、C2:脉冲电容器,参数为lOOkV,0.01nF。测量用的电压表、调压器及相矢的保护设备均在试验台

3、上，也可以用静电电压表直接测景直流商压。四、实验步骤1.首先，从外表上认识髙灰试验设备及有关测餅表计、操作控制台柜；然后，连接卯检杏实验线路；擦拭实验电极（尖成平板）表而，卯装好电极，仔细将两电极移至接触，此时电极间距为零，读出与电极相联的标尺上的读数，并以此数值作为零点，然盾移动电极至所需的数值。也可以借助三角板测M间距。1.实骑人员撤离高压场，取下接地棒，熄灯(操作台上灯开亮)。合上开关K,缓缓开乐(3KV/S为宜)，直至闷隙击穿(放电)，同一时刻读出放电fR位(如在较低电灰下偶然放电，不计入该数据)。每一距离做三次，取其平均值作为放电电压值。［注

4、意］:①每次放电后应立即将电压迅速凋到零，稍等后再升压。②每次调整极间间距吋，必须将电乐调到零，断开电源，外挂好接地棒，充分放电f方可进行操作。③做完一种电极的间隙击穿后，更换电极熏复上述步骤。2.保持极间距离为4cm(以正尖…负板为例)，中间加入纸屏障，类似上述方法操作并记录放电电压，改变极1X1障的位置，重复实验。［注意h极间障起火P应立即将电压调至零，并挂好接地棒，充分放电后方可进入刚栏内火火。五、数据记录表格1.正尖一负板，数裾记录于表5-1屮。表5-1正尖一负板数据记录表极间距离(cm)1.02.03.04.05.0击穿电压(KV)第一次第二

5、次第三次平均值VV0=V/52.负尖一正板，数裾记录于表5-2屮。表5-2负尖一正板数据记录表极间距离(cm)0.51.02.03.04.0击穿电压(KV)第一次第二次第三次平均值VV0=V/53.板一板数据，记录于表5-3中。表5-3板一板数据记录表极间距离(cm)0.51.01.52.03.0击穿电压第一次第二次笫三次(KV)平均值VV0=V/51.尖一尖，数裾记录于表5-4中。表5-4尖一尖数据记录表极间距离(cm)1.02.03.04.05.0击穿电压(KV)第一次第二次第三次平均位VV0=V/62.正欠一负板加纸屏障(取正欠一板距离为S=4.

6、0cm，加纸屏障后，设纸与正尖的距离为S1,改变S1的人小)，数据记录于表5-5十。表5-5正尖一负板加纸屏障数据记录表极间距离(cm)0.51.01.52.03.03.5击穿电压(KV)笫一次第二次笫三次平均值VV0=V/6［注意h数据可以足电压表(交流)读数值，但该值丼不足加在电极上的电压值(直流)，需要根据屯气接线图，找出读表值勾加在电极上值之间的欠系。应将交流屯压表的数值x2a/^后方可得到直流侧的电压值。S为大气校正系数，S=2.9P/(273+t)，P为人气压(单位足kPa),t为室内实测气温(°C)o如无记录可取1。Vo为标准状态K的击穿

7、电压。六、思考题1.“正火一负板”与“负尖一正板”放电现象有何不同，为什么？2.均匀电场(当板与板电极较近时)与极不均匀电场放电有何不同？3.为什么木实验屮加压时，交流高压表上的电压值至多只能加到35KV左右？4.接地棒有何作用？为什么要对高压设备放电后汴能接触或操作？5.在同一坐标纸上对上述实验数裾描出相应曲线，并进行对较分析。解释在小间距时，不同极性的“尖…板”放电曲线发生相交情况，且“负尖…正板”也会与“尖…尖”的曲线相交现象。