Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Институт Энергетики

Высшая школа высоковольтной энергетики

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ТАНГЕНСА УГЛА
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ОТ НАПРЯЖЕНИЯ

по дисциплине “Электротехнические материалы”

Выполнили студенты
гр. 3231302/20006:

Головин И.
Тимошкова П.

Печенина Е.

Монастырская А.

Жигальский Д.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы – получение первоначальных представлений о механизмах поляризации и диэлектрических потерь, освоение методики определения диэлектрической проницаемости ε′ и тангенса угла диэлектрических потерь tg δ диэлектриков, анализ основных факторов, влияющих на данные параметры.

1. 
   Схема установки
   

Рис.1 Схема установки

2. 
   Расчетные формулы
   

Δtg δ_i=tgδ_i –tgδ_i-1

ΔC/C = (C_i-C_i-1)/C_i-1

3. 
   Примеры расчетов
   

ΔC/C = (C_i-C_i-1)/C_i-1 = (39,5511-39,4966)/39,4966 = 0,00138

Δtg δ_i=tgδ_i –tgδ_i-1 = 0,00831-0,00696 = 0,00135

4. 
   Экспериментальные данные
   

Таблица 1

	Образец1				Образец2
Uисп, кВ	tg δ	Δtg δ	Cx, пФ	dC/C	tg δ	Δtg δ	Cx, пФ	dC/C
0,5	0,00353		129,087		0,00643		39,4966
1	0,00380	0,00027	128,904	-0,00142	0,00578	-0,00065	39,5511	0,00138
1,5	0,00466	0,00086	128,666	-0,00185	0,00634	0,00056	39,8018	0,006339
2	0,00448	-0,00018	128,700	0,000264	0,00634	0	39,8111	0,000234
2,5	0,00696	0,00248	129,258	0,004336	0,00646	0,00012	39,8133	5,53E-05
3	0,00831	0,00135	130,009	0,00581	0,0065	4E-05	39,813	-7,5E-06
3,5	0,00981	0,00150	131,149	0,008769	0,00657	7E-05	39,8158	7,03E-05
4	0,01036	0,00055	130,998	-0,00115	0,0066	3E-05	39,8165	1,76E-05
4,5	0,01082	0,00046	131,958	0,007328	0,00682	0,00022	39,8248	0,000208
5	0,01041	-0,00041	131,691	-0,00202	0,00744	0,00062	39,8427	0,000449
5,5	0,01369	0,00328	132,820	0,008573	0,01261	0,00517	39,9742	0,0033
6	0,01354	-0,00015	132,411	-0,00308	0,02665	0,01404	40,645	0,016781

---

	Образец3
Uисп, кВ	tg δ	Δtg δ	Cx, пФ	dC/C
0,5	0,03515		80,494
1	0,03742	0,00227	81,425	0,011566
1,5	0,03917	0,00175	82,237	0,009972
2	0,04015	0,00098	83,05	0,009886
2,5	0,04038	0,00023	84,187	0,013691
3	0,04258	0,0022	85,872	0,020015
3,5	0,04484	0,00226	86,677	0,009374
4	0,04778	0,00294	87,421	0,008584
4,5	0,05027	0,00249	88,185	0,008739

5. 
   Графики
   

На рисунках 2 – 4 приведены графики, построенные по таблице 1.



Рис. 2. Зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от напряжения



Рис. 3. Зависимость потерь на ионизацию от напряжения



Рис. 4. Зависимость изменения относительной емкость от напряжения

6. 
   Определение U_нчр
   

С помощью графика зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от напряжения (Рис. 2) можно определить напряжение начала частичных разрядов (U_нчр) у образцов. У образцов 1 и 3 нет участка резкого роста тангенса угла диэлектрических потерь, что не дает возможность определить U_нчр1 и U_нчр3, точнее, чем <6 кВ, в данном диапазоне напряжения. Образец 2 же обладает таким участком на графике при напряжении более 5 кВ, это означает, что U

---

_нчр2 находится на интервале (5 кВ;5,5 кВ).

6. 
   Выводы
   

В первом и третьем образце, при напряжении 6 кВ и 4,5 кВ соответственно, частичные разряды не наблюдались, а тангенс угла диэлектрических потерь слабо зависит от напряжения. Во втором образце частичные разряды начали наблюдаться при напряжении выше 5 кВ, до достижения этого значения тангенс угла диэлектрических потерь слабо зависит от напряжения, а после стремительно возрастает от потерь на ионизацию газовых включений. На графике зависимость изменения относительной емкость от напряжения (Рис. 4) можно заметить, что у второго образца после U_нчр2 значения ΔC/C увеличиваются. Это связано с тем, что до ионизации газовых включений они выполняют роль диэлектрика, увеличивая емкость образца, а после проводника. Поэтому пока в диэлектрике объем неионизированных газовых включений больше, чем объем ионизированных общая емкость будет уменьшаться по возрастающей. Значения тангенса угла диэлектрических потерь третьего образца, которые заметно отличаются от значений для первого и третьего проводника, что можно заметить на первом графике (Рис. 1), можно объяснить потерями из-за поверхностных токов, так как у данного образца отсутствовал защитный электрод.6>

---

Смотрите также файлы

• В. Парето теория круговорота элит Слайд 2Диана.docx

• Курсовая работа Формирование основ экологической культуры школьников во внеклассной работе.docx

• Практикум рекомендовано методическим советом урФу в качестве учебнометодического пособия для студентов, обучающихся по программам бакалавриата и специалитета по направлениям подготовки.pdf

• Романовская В. Ю. Ответ задание Используя учебные материалы и материалы электронной библиотеки, выявить закономерности формирования лексикограмматической системы в процессе речевого онтогенеза.docx

• Отчет по производственной практике пм организация различных видов деятельности и общения детей. (5 семестр).docx