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
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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)
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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
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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
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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
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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。
高电压技术实验

安全规则1.试验前必须熟悉试验内容, 并检查设备及仪表与否正常。
2.在合电源之前, 务必有两人以上检查接线与否对旳, 接地与否可靠, 做好分工, 专人记录。
3.在高压电源和带有高压旳设备周围围以遮栏, 以便保持一定旳安全距离, 试验时应站在遮栏之外, 不得向遮栏内探头或伸手。
4.在试验进行中不容许交谈或议论, 有问题需要讨论时, 要切断电源。
5.试验完毕, 应先用接地棒使设备放电, 尤其是在做完电容器或者电缆等大电容试品试验后, 务必仔细放电, 同步须将试验场地恢复整洁。
6.在未亲眼看到设备接地之前, 不得靠近或触摸高压设备。
使用升压设备时, 升压必须从零开始, 使用完毕后, 要退回零位。
试验中发生事故或异常现象时, 应立即拉闸切断电源, 放电后检查线路和设备, 假如发生人身事故应立即进行急救。
凡在本高压试验室进行试验之人员必须遵守本规则, 并保持试验室整洁及良好旳工作秩序。
绝缘电阻、泄漏电流旳测量一、试验目旳1.掌握测量绝缘电阻及吸取比旳原理和操作措施;2.掌握测量泄漏电流旳原理及操作措施;3.分析设备绝缘状况。
二、试验内容1.用兆欧表(摇表)测量试品(三相电缆及氧化锌避雷器)旳绝缘电阻和吸取比;2.测量高压直流下旳试品泄漏电流。
三、试验装置及接线图1.使用兆欧表测量试品绝缘电阻和吸取比旳接线图图1 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: 三相电缆旳三个单相端头。
2. 测量泄漏电流旳装置及线路图如下:图2 测量三相电缆旳泄漏电流图中:T1: 调压器T2: 高压试验变压器;D: 高压整流硅堆R: 保护电阻;C: 滤波电容V2: 静电电压表R2: 测量电阻V1: 电压表T、O: 试品1.四、试验内容:2.检查摇表, 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。
3.按图1接线, 经检查无误之后, 以每分钟120转旳速度摇动摇表手柄。
高电压技术工频交流耐压试验报告
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实验报告实验项目:工频交流耐压试验
备注:序号(一)、(二)、(三)为实验预习填写项
五、程序调试及实验总结
实验过程:
实验数据:
实验电压(KV)泄漏电流(A)
5 1
10 2.9
15 4.8
20 5.8
25 7.2
实验总结:
通过这次实验,我对高电压技术的工频交流耐压实验有了更深入的了解和体会。
我认识到了工频交流耐压实验的重要性和意义,掌握了工频高电压试验变压器的结构和原理,学会了工频交流耐压实验的基本步骤和方法,还了解了球隙的作用和原理。
通过虚拟仿真软件,我清晰地了解了试验装置的各个组成部分,包括高电压试验变压器、静电电压表以及球隙等。
对这些设备的理解有助于我将理论知识与实际操作相结合,更好地应用于实验中。
其次,掌握工频高电压试验变压器的试验接线和操作方法是实验中不可或缺的一环。
通过虚拟仿真软件模拟实验,我熟悉了高电压变压器的接线方式,并学会了如何正确操作这些设备。
这对于确保实验过程的安全性和准确性至关重要,也提高了我在电气设备试验方面的技能水平。
通过这次实验,我不仅巩固了课堂上学习的理论知识,而且培养了我的动手能力和实验技能,提高了我的分析和解决问题的能力,拓宽了我的视野和思路。
我感受到了高电压技术的魅力和挑战,激发了我对高电压技术的兴趣和热情,也为我今后的学习和研究打下了坚实的基础。
南昌大学高电压实验报告

本科生实验报告课程名称:高电压技术实验专业班级:电力系统124 班姓名:学号:所在学期: 2014-2015-2 2015年 6 月 20 日实验一高电压绝缘一、实验目的1.学会高压实验的安全技术。
2.学习工频试验变压器的应用及其运行办法。
3.了解在绝缘截至表面的放电现象,观察三种典型绝缘结构放电过程中的电晕,滑闪放电介质表面完全放电现象。
二、实验原理电力系统中所有的高压电器,如绝缘子、套管等是处在空气中绝缘的破坏往往首先是沿固体介质表面的空气击穿。
当棒极为正时,棒极附近的正游子。
使间隙原来电场较弱部分的电场强度加强了,这样就有利于游离区域更向负极扩张,容易使游离发展而形成全击穿过程。
当棒极为负时,紧靠近棒极向负极迟缓移动的正游子,使原来已经较弱的电场区域更加削弱,亦即是对于跑向正极的电子来说,这些正游子,起掣动作用。
使游离区域难于向正极发展,不容易形成流注结果在同一间隙距离下。
负棒击穿电压要比正棒高的多。
图1 棒一极隙中极间障位置对击穿电压的影响(极间障为电缆纸)当极间隙过分靠近电极时,极间隙的存在无显著影响,当正棒时极间隙使击穿电压大大提高,而负棒时,在较大的情况下,很大的范围内极间隙反而降低了击穿电压。
为了充分发挥提高击穿电压的作用通常极间隙的形状,常使它接近于电场等位面,以减少极间障面电场表面分量。
其位置希望靠近棒极,一般不小于1-3cm.三、实验内容观察高电压绝缘设备,了解设备接地方式,了解极不均匀电场中的放电过程,在极不均匀电场中的放电存在明显的极性效应,决定极性要看表面电场较强的那个电极所具有的电位符号,所以在两个电极几何形状不同的场合,极性取决于曲率半径较小的那个电极的电位符号,而在两个电极几何形状相同的场合,则极性取决于不接地的那个电极上的电位。
在正极性时,放电的发展是顺利的,直至气隙被击穿,在负极性时,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。
根据实验的要求不同,可以有选择性地采用较大容量的三相变压器或者较小容量的三相变压器。
高电压实验报告

高电压实验报告高电压实验报告引言:高电压实验是电工学中非常重要的一项实验,通过该实验可以深入了解高电压的特性和应用。
本报告将详细介绍高电压实验的目的、实验原理、实验步骤、实验结果以及实验结论。
一、实验目的本次高电压实验的目的是通过实验验证高电压的产生原理,了解高电压的特性及其在实际应用中的重要性。
二、实验原理高电压实验基于电场理论,利用电场的作用力来产生高电压。
电场是由电荷产生的物理现象,其强度与电荷量和距离有关。
在高电压实验中,通过将电荷聚集在一个小区域内,然后利用电场的作用力将电荷推向高电位区域,从而产生高电压。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备:高压发生器、电荷聚集装置、电压表、导线等。
2. 将电荷聚集装置连接到高压发生器上,并将电压表连接到电荷聚集装置上,以测量产生的高电压。
3. 打开高压发生器,调节电压使其逐渐升高,同时观察电压表的读数。
4. 当电压达到预定值时,记录下电压表的读数,并停止调节。
5. 关闭高压发生器,断开所有连接。
四、实验结果在本次实验中,我们成功产生了高电压,并通过电压表测量得到了高电压的数值。
实验数据如下:- 初始电压:0V- 最终电压:10000V- 耗时:10分钟五、实验结论通过本次实验,我们验证了高电压的产生原理,并了解了高电压的特性。
高电压在实际应用中具有重要意义,例如在电力系统中,高电压可以实现远距离输电,减少能量损耗;在电子设备中,高电压可以提供足够的能量供给;在实验室中,高电压可以用于各种科学研究等。
总结:高电压实验是电工学中的基础实验之一,通过该实验可以深入了解高电压的产生原理和特性。
本次实验我们成功产生了高电压,并通过测量得到了高电压的数值。
高电压在实际应用中具有重要意义,对于电力系统、电子设备以及科学研究等领域都起到至关重要的作用。
通过本次实验,我们对高电压有了更深入的了解。
电力系统及其自动化实验报告-高电压[全文5篇]
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电力系统及其自动化实验报告-高电压[全文5篇]第一篇:电力系统及其自动化实验报告-高电压电力系统及其自动化实验电力系统及其自动化实验报告3一、实验目的1.介质损耗角正切的测量。
通过本试验了解现场设备预试的基本过程,并巩固所学知识。
具体内容如下:学习使用预防性试验规程;掌握Q S-l电桥正、反接线测量方法;掌握用摇表测绝缘的方法;了解高压试验时基本的安全技术、注意事项;2.工频高压演示实验。
掌握工频高压的几种测量方法:用测量球隙进行测量、用高压静电电压表进行测量和用工频分压器(电容式分压器)配合低压仪表进行测量。
二、实验内容1.介质损耗角正切的测量 1.1西林电桥基本原理图1西林电桥原理接线图西林电桥原理接线图如图1所示。
图中Cx,Rx为被测试样的等效并联电容与电阻,R3、R4表示电阻比例臂,Cn为平衡试样电容Cx的标准,C4为平衡损耗角正切的可变电容。
根据电容平衡原理,当:ZxZ4=ZnZ3式中Zx、Zn、Z3、Z4分别是电桥的试样阻抗,标准电容器阻抗以及桥臂Z3和Z4的阻抗。
11111=+jωCxZn==+jωC4Z=RZRjωCZR3,4xn,34其中:x。
解所得方程式,得:电力系统及其自动化实验R41 Cn⨯2R31+tanδxCx=tanδx=ωC4R4电桥的平衡是通过R3和C4来改变桥臂电压的大小和相位来实现的。
在实际操作中,由于R3和C4相互之间也有影响,故需反复调节R3和C4,才能达到电桥的平衡。
由于绝大多数电气设备的金属外壳是直接放在接地底座上的,换言之,被试品的一极往往是固定接地的。
这时就不能用上述正接线来测量它们的tanδ,而应改用图2所示的反接线法进行测量。
图2西林电桥反接线原理图1.2tanδ测量的影响因素 1)外界电磁场的干扰影响在现场进行测量时,试品和桥体往往处在周围带电部分的电场作用范围之内,虽然电桥本体及连接线都如前所述采取了屏蔽,但对试品通常无法做到全部屏蔽。
这时等值干扰电源电压就会通过对试品高压电极的杂散电容产生干扰电流,影响测量。
电压提升实验报告总结
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一、实验背景电压提升实验是一项重要的物理实验,通过实验我们可以了解电压提升的基本原理和操作方法。
电压提升实验的目的是为了验证电压提升的原理,加深对电压提升技术的理解,并为实际应用提供参考。
二、实验目的1. 理解电压提升的基本原理和操作方法。
2. 掌握电压提升实验的步骤和注意事项。
3. 分析电压提升实验结果,验证电压提升原理。
4. 为实际应用电压提升技术提供参考。
三、实验原理电压提升实验主要基于变压器原理。
变压器是一种利用电磁感应原理,实现电压和电流转换的装置。
在电压提升实验中,通过变压器将低电压升高到所需的高电压。
四、实验器材1. 变压器(原副线圈匝数比已知)2. 交流电源3. 电压表4. 电流表5. 开关6. 导线若干五、实验步骤1. 按照电路图连接实验电路,包括变压器、电压表、电流表、开关和导线。
2. 打开交流电源,观察电压表和电流表的示数。
3. 读取原副线圈的电压和电流值,记录数据。
4. 改变变压器的原副线圈匝数比,重复步骤2和3,记录数据。
5. 关闭交流电源,整理实验器材。
六、实验数据及分析1. 实验数据原副线圈匝数比 | 原线圈电压(V) | 副线圈电压(V) | 原线圈电流(A) |副线圈电流(A)-----------------------------------------1:1 | 10 | 10 | 1 | 11:2 | 10 | 20 | 1 | 0.52:1 | 10 | 5 | 1 | 21:3 | 10 | 30 | 1 | 0.332. 数据分析通过实验数据可以看出,在原副线圈匝数比一定的情况下,副线圈电压与原线圈电压成正比;在原副线圈匝数比不变的情况下,副线圈电流与原线圈电流成反比。
这与变压器的基本原理相符。
七、实验结论1. 电压提升实验验证了变压器原理,即通过改变原副线圈匝数比,可以实现电压的提升。
2. 实验结果表明,在电压提升过程中,副线圈电压与原线圈电压成正比,副线圈电流与原线圈电流成反比。
高电压技术实验
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实验一冲击电压放电一、实验目的1.了解冲击电压发生器的结构、产生冲击电压的原理和操作方法;2.了解用分压器与示波器测量冲击电压的方法;3.观察气体间隙放电、击穿现象;4.观察在均匀电场和不均匀电场下的气体间隙击穿电压以及不同幅值冲击电压作用下击穿电压波形中放电时延的变化。
二、实验内容及要求:1.测量冲击电压波形,了解用分压器与示波器测量冲击电压的方法;2.观察在均匀电场和不均匀电场下的气体间隙击穿电压及电压波形,不同电压下放电时延的变化,了解冲击电压下的放电时延特性。
3.回答思考题。
三、实验装置及接线图:冲击电压发生器接线原理图如下图:冲击电压发生器原理接线图图中:T:高压试验变压器D:高压硅堆C:主电容R b:充电回路保护电阻R:充电电阻g0:点火球隙g1~g3:中间球隙g4:隔离球隙R g:阻尼电阻R t:波尾电阻R f :波头电阻C f :包括负荷电容和电容分压器的电容四、实验步骤及方法:1.检查冲击电压发生器的接线。
2.检查接地棒是否接地良好,调压器是否在零位。
示波器测量回路接线是否正确。
3.将球隙g0调节至适当位置,g1-g3中间间隙适当加大。
4.将接地棒从冲击电压发生器的电容器上取下,作升压准备。
5.开启数字示波器电源,根据分压器分压后的电压幅值和被侧冲击电压波形的时长参数调节示波器相应的测量参数。
6.合闸。
开始缓慢均匀升压,到冲击电压发生器的每级电压接近预定的充电电压时,停止升压,这时每级电压会缓慢升到预定的充电电压值,此时启动点火装置,使冲击电压发生器动作,同时可在示波器上观察冲击电压波形。
7.观察示波器上显示的冲击电压波形,记录波形。
8.改变输出电压幅值,观察气隙的放电时延的变化。
9.接入各种典型的气体间隙,重复上述4-8步骤。
10.试验完毕,切断电源,用接地棒将冲击电压发生器的充电电容放电,并将接地棒挂在电容器高压端。
五、数据处理与分析1、通过示波器测量冲击电压的幅值。
2.从示波器上观察各种典型的气体间隙在低电压时击穿电压的波形和高电压时击穿电压波形中放电时延的不同之处。
高电压工程实验报告
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沿面放电实验(一)实验目的:1.了解沿面放电的根本概念。
2.研究介质沿面放电的根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,并说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〕中局部实验的原理图。
(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平安?应采取那些平安措施?〔1〕因为在高电压下工作,由于疏忽,人体与带高电压设备局部的距离小于平安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〕为了保证实验平安的进行,可采取以下平安措施:○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,也可专设一人负责平安监察;○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平安距离;等。
高电压实验报告实验六
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实验六局部放电实验一.实验目的:了解局部放电的测试装置与实验设备,掌握局部放电的测试方法。
二.预习要点:概念:局部放电、脉冲电流、耦合电容、检测阻抗。
相关知识点:电场、电磁耦合。
三.实验项目:1.测量35kV 冷缩电缆终端头的局部放电图谱。
2.测量局部放电信号的单次波形。
四.实验说明:绝缘缺陷的局部放电的等值电路图如图6-1 所示。
其中C g 代表气隙的电容,C b 代表与该气隙串联的那部分介质的电容,C a 代表其余完好部分的介质电容,Z 则代表对应气隙放电脉冲频率的电源阻抗。
图 6-1 局部放电的等值电路图局部放电实际测量中通常采用如图6-2 所示的三种测试电路。
(a)并联测试回路(b)串联测试回路(c)平衡(桥式)测试回路6-2 局部放电基本测试回路U~一高压电源;CC 一连接电缆;C a 一试品;CD 一耦合装置;Z 一滤波器;Z mi 一测量系统的输人阻抗;C k 一耦合电容器;MI 一测量仪器。
典型缺陷的局部放电图谱如图6-3 所示。
(a)内部气泡放电(b)电晕放电五.仪器设备:(c)悬浮电位放电6-3 典型缺陷的局部放电图谱100/10无晕试验变压器装置一套水阻一只高频电流传感器(HFCT)一个3 米同轴电缆5GHz 四通道数字示波器六.实验接线:七.实验步骤:图 6-4 电缆终端头局部放电测试电路图1.测量35kV 冷缩电缆终端头的局部放电图谱。
(1)确保实验场地安全,电源开关及刀闸均已断开;(2)按照如图6-4 所示的电路图接好实验电路;(3)检查实验电路连接是否正确,接线是否接触良好;(4)合上电源,闭合刀闸;(5)打开示波器,选择通道的输入阻抗为 50Ω,触发源为市电触发,调节示波器水平时基为2ms/格,垂直5mV/格(可根据实际测试信号大小调节);(6)检查调压器是否回零,确保回零之后按下调压器的电源合按钮,再按下调压器的高压合按钮;(7)匀速加压(1-2kV/s),加压到 26kV 时,停止加压,观察示波器显示,读取局部放电数据;(8)数据读取完成后,调压器回零,按下高压分按钮,再按下电源分按钮,最后断开闸刀和电源。
高电压综合试验

高电压综合试验与实践一、实验目的1、参观高电压与绝缘实验室,认识各种高压设备。
2、观察液体击穿实验,更深入的理解小桥理论。
3、通过棒-板间隙放电和球间隙放电实验,全面深刻的理解气体介质的击穿特性。
二、实验原理工程用变压器油属于不纯净的液体介质,油中常含有气体、水分以及各种聚合物。
这些杂质的介电常数和电导与油本身的相应参数不相同,这就必然会在这些杂质附近造成局部强电场。
在电场力的作用下,这些杂质很容易沿电场方向极化定向,并排列成杂质“小桥”,如果杂质“小桥”贯穿于两电极之间,由于组成“小桥”的纤维和水分的电导大,发热增加,促使水分汽化,形成气泡小桥连通两级,导致油的击穿。
由于这种击穿依赖于“小桥”的形成,所以也称此为解释变压器油热击穿的所谓“小桥”理论。
球间隙电场是典型的稍不均匀电场实例。
球隙的工频击穿电压通常是指工频电压的峰值电压。
羊角间隙电场是典型的极不均匀电场。
由于极性效应,在工频交流电压下,羊角间隙的击穿电压总是发生在棒极为正极性的半周期的峰值电压附近。
三、实验内容1、参观高电压与绝缘实验室。
进入实验大厅,第一个感觉就是高压实验室跟别的实验室不同。
实验大厅十分高大空旷,设备很大,数量却不多。
这是因为试验时电压高,对周围的绝缘距离要求就大,如果距离太小,那么仪器在升压的过程中可能会向周围放电。
高电压与绝缘实验大厅有四个主要的设备,工频高压发生器(工频高压试验变压器)、直流高压发生器、冲击电压发生器和冲击电流发生器。
(1)工频高压发生器(工频高压试验变压器)试验大厅中的工频高压发生器是两级串联,每一级为500kV/1000kVA的变压器,两级串联后构成了一个1000kV/2000kVA的变压器。
但是实际发电容量为额定值的80%~85%。
电力变压器一般是持续工作,因此需要充分考虑散热、绝缘和保护;然而实验变压器工作时间短,不需要过多的散热,因此没有散热片,体积较小。
可以看到,两级电压器的外壳上均匀缠绕着一种金属环,这就是均压环,它的作用是使绝缘子两端的电压均匀。
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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。