Электропроводность изолирующих материалов

Факультет: “Энергетика” 
Кафедра: “ЭЭЭ”

 

Лабораторная работа №1

 

«Электропроводность изолирующих  материалов»

 

ВПЕРЕД

 

Ташкентский Государственный  Технический Университет

Им А. Р. Беруни

Цель работы

 

• Определение электропроводности изолирующих материалов в сухом и влажном состоянии
• Для оценки истинной проводимости твердых диэлектрических материалов необходимо учитывать обе составляющие проводимости – объемную и поверхностную.

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

Определение 

 

• Проводимость, вызванная движением свободных зарядов через толщину (объем) материала называется сквозной или объемной проводимостью.
• Поверхностная электропроводность обусловлена присутствием  влаги или других загрязнений на поверхности диэлектрика.
• Сопротивление диэлектрика протеканию сквозного (объемного) тока зависит от геометрических размеров образца материала. Эта зависимость выражается формулой

 

• Сопротивление диэлектрика протеканию поверхностного тока(R) определяется следующей формулой.

 

• Зная геометрические размеры образца (длину пути тока, сечение, ширину пути тока), находим удельное сопротивление по формулам:

 

 

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

схемы

 

   Для работы используется трехэлектродная схема включения образца, позволяющая раздельно измерять объемную поверхностную проводимость.

На рис 1 показан образец  с электродами.

На рис 2 показана принципиальная  схема измерения объемной проводимости.

На рис 3 показана принципиальная  схема измерения поверхностной  проводимости.

На рис 4 показана измерительная  схема

 

 

Рис 1

 

Рис 2

 

Рис 3

 

Рис 4

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

1-бразец(пластинка твердого  диэлектрика)

2-нижний электрод

3-охранный электрод

4-внутрений электрод 

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

 

рис1

 

рис2

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

 

рис3

 

рис4

 

Г - зеркальный гальванометр

N – универсальный шунт        

А,В,С – зажимы для  подключения образца

R1 – образцовое и  защитное сопротивление

K1 – переключатель полярности  напряжения

K2 – переключатель для  включения напряжения

K3 – кнопка включения  гальванометра

B - выпрямитель

V – вольтметр 

 

Работа на установке

 

1.   Градуирование  гальванометра (определение динамической  постоянной по току Cd/А/дел/).

1.1 Замкнуть накоротко  зажимы А и В с помощью  проводника.

1.2 Включить питание  выпрямителя и установить напряжение  по вольтметру равное 100В

1.3 Шунт поставить в  положение n=10000

1.4 Включить освещение  гальванометра.

1.5 Нажать кнопку К3 и удерживая ее в нажатом состоянии, зафиксируем отклонение зайчика по шкале гальванометра (а1).

      при этом кнопка К2 должна быть в положении “I”.

1.6 Отпустить кнопку К3 ключом К1 поменять полярность и повторить пункт1.5.(получить а2)

 

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

3-х электродная система

 

• Внешний электрод

 

• Нижний 

 

 

• Охранный 

 

 

Общий вид

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

Гетинакс 

 

• Гетинакс – слоистый электроизоляционный материал. Гетинакс имеет бумажную основу, производится методом горячего прессования бумаги, пропитанной фенольной или эпоксидной смолой.

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

Общий вид

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

 

вольтметр

 

амперметр

 

Зеркальный

 гальвонометр

 

шунт

 

Система электродов

 

Панель

управления

 

выпрямитель

 

Источник

питания

Источник питания и  выпрямитель

 

 

 

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

 

2

 

1

 

1 кнопка пуска

2 тумблер

 

1.Кнопка включения

2.Выпрямитель напряжения

3.Вольтметр

4.Ампермер 

 

1

 

2

 

3

 

4

Панель управления

 

1

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

 

2

 

3

 

1.Ключи

2.Шунт

3.Зажимы

Зеркальный гальванометр

 

Источник света

 

Зайчик

 

Отражающее зеркало

 

Шкала гальванометра

 

НАЗАД

 

ВПЕРЕД

Порядок выполнения работ

 

• Замыкаем накоротко зажимы А и В

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

Порядок выполнения работ

 

• Включение установки

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

 

2

 

1

 

 

 

1. Нажав на кнопку

 вкл включаем

Выпрямитель

 

2.  Затем устанав-

ливаем напря-

жение в 100В

 

На источнике питания

1 Включить кнопку пуска

2 Повернуть тумблер     

 

2

 

1

Порядок выполнения работ

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

 

Устанавливаем шунт в  положение n=10000

 

 

Включаем освещение

 гальванометра.

Порядок выполнения работ

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

 

При помощи ключей К1, К2

 и К3 устанавливаем поле

 

Подключаем трех электродную  систему

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

 

К “А” подключаем нижний  электрод

К В подключаем внешний  электрод

К “С” подключаем охранный  электрод

Между нижним и внешним  электродом 

ставим испытуемый объект  “Гетинакс”

Зеркальный гальвонометр

 

ВПЕРЕД

 

НАЗАД

 

Луч выходящий из источника

света отражается на  зеркале

гальванометра и зайчик  пада-

ет на шкалу гальванометра. Где зайчик должен находи-ться  в пределах от 0 до 2, если он  превышает это значение Мы  уменьшаем значение шунта до  тех пор пока мы не получим  необходимое нам значение

Полученное значение вносим  в таблицу

 

П/п

 

Величина

 

Измерение в воздушно-сухом  состоянии

 

Измерение во влажном  состоянии

 

Измерения

       Cd

 

   p

 

  p5

 

   p

 

 p5

 

1

 

              2

 

   3

 

  4

 

   5

 

  6

 

       7

 

1

 

Напряжение,U,В

 

2

 

Шунтовое число,n

 

3

 

Отклонение гальванометра

 

a1,  дел

 

а2, дел

 

4

 

Площадь внутреннего электрода,S,см

 

5

 

Диаметр внутреннего электрода,d,см

 

6

 

Толщина,h,см

 

7

 

Диаметр охраннного электрода,d2,см

 

8

 

Образцовое сопротивление R0,Ом

 

9

 

p, Ом

 

10

 

p, Ом

 

11

 

Динамическая постоянная  Сd, A/дел

 

НАЗАД