1. Запрещается работать с отсутствием заземления установки и световой сигнализации.
3. Перед подключением аппарата к сети источник испытательного напряжения должен быть удален от пульта управления на расстояние не менее 3 м.
4. В момент включения аппарата в сеть, а также при включенном испытательном напряжении находиться ближе 3 м от источника испытательного напряжения запрещается.
5. Перед включением испытательного напряжения необходимо убедиться в правильности расположения твердого плоского диэлектрика и электродов.
6. После установки образцов проверить, закрыт ли люк сеточного ограждения.
7. После окончания испытаний необходимо ручку регулятора испытательного напряжения, вращая ее против часовой стрелки, установить в исходное положение до упора.
8. Рабочее место персонала должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-76.
Порядок выполнения работы
1. Получить испытываемые образцы твердого диэлектрика и микрометр.
2. Открыть люк сеточного ограждения и внутри испытательного поля между электродами расположить диэлектрик так, чтобы верхний электрод отставал от края образца не меньше, чем на 20 – 30 мм, чтобы при испытании произошел пробой через толщу образца, а не перекрытие по поверхности. После закрытия люка провести пробой диэлектрика. Испытания повторять 6 – 10 раз.
3. Провести статическую обработку 1 результатов измерений:
3.1. Определить среднеарифметическое значение пробивного напряжения
, где
это пробивное напряжение каждого из опытов, кВ;
количество измерений.
3.2. Определить средний квадратичный заброс пробивного напряжения
, [кВ]
3.3. Определить отклонение от средней величины пробивного напряжения при данной доверительной вероятности
|
|
,
где 
величина критерия Стьюдента при данном числе наблюдений этой доверительной вероятности.
Для вероятности 
:
| ||||||
| 2,78 | 2,57 | 2,45 | 2,37 | 2,31 | 2,26 |
Окончательное значение электрической прочности определяется:
3.4. Определить значение коэффициента вариации
3.5. Определить однородный ли твердый диэлектрик
Диэлектрик считается однородным, если коэффициент вариации 
.
4. Определить величину электрической прочности Е пр исследуемого диэлектрика по формуле (1).
5. Сравнить полученные результаты Е пр со справочными данными (приложение 1).
6. Результаты расчетов и справочных данных занести в табл.1.
| Материал диэлектрика | толщина образца h, мм |  , кВ
|
кВ | коэффициент вариации, V | Е пр | |||
| U1 | U2 | Ui | по формуле (1) | справочные данные | ||||
Содержание отчёта
1. Цель работы.
2. Технические характеристики используемого в работе оборудования (данные приборов, их тип, пределы шкалы, цена деления, номер приборов).
3. Принципиальная схема установки.
4. Таблица экспериментальных и расчетных данных.
5. Расчетные формулы и соотношения, используемые в работе.
6. Примеры расчета по соответствующим формулам в числах.
7. Построить график зависимости 
от толщины образца.
8. Произвести сравнительную оценку экспериментальных данных со справочными характеристиками исследованных образцов.
9. Выводы по работе. Сравнительная оценка испытанных материалов.
|
|
ВОПРОСЫДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Что такое электрическая прочность диэлектрика?
2. Дайте определение понятиям «пробой» диэлектрика, «пробивное напряжение» и «электрическая прочность».
3. Виды пробоев диэлектрика и с какими явлениями они связаны?
4. Электрический пробой макроскопически однородных диэлектриков.
5. Электрический пробой неоднородных диэлектриков.
6. Электротепловой пробой.
7. Электрохимический пробой.
8. Сущность поверхностного пробоя.
9. Методика испытания твердого диэлектрика на электрическую прочность.
10. Схема испытания твердого диэлектрика высоким напряжением.
Литература
1. Колесов В.А., Колесов. Материаловедение и технология конструкционных материалов, 2004 г.
2. Богородицкий Н.П. и др. Электротехнические материалы. – М.: Энергия, 1987.
3. Конструкционные и электротехнические материалы: Учеб для ВУЗов / В.Н. Бородулин, А.С. Воробьев, С.Я попов и др.; под ред. В.А. Филикова. – М.: Высш. Шк., 1990. -296 с.
4. Козарновский Д.М. Испытания электроизоляционных материалов, Энергия, 1980. - с. 20-28.
5. И.И. Алиев, С.Г. Калганова. Электротехнические материалы и изделия. Справочник. Москва: Радиософт, 2005. -253 с.
Приложение
Таблица 1
Технические данные электроизоляционного картона
| Показатель | ЭВС | ЭВП | ЭВТ | ЭВ | ЭВА |
Предел прочности при растя-
жении, МПа, в исходном
состоянии, не менее:
в машинном направлении
в поперечном направлении
после перегиба:
в машинном направлении
в поперечном направлении
Электрическая прочность,
МВ/м, не менее: толщиной, мм;
0,10 - 0,15
0,20 - 0,25
0,3
0,3 - 0,40
0,5
1,0 -2,9
2,9 -3,0
По линиям перегиба в среднем по двум направлениям картона толщиной, мм:
0,10 - 0,25
0,3 - 0,4
0,2 - 0,4
0,1- 0,5
Плотность, кг/м  , картона
толщиной, мм:
0,1
0,16 - 0,20
0,25 - 0,30
0,35
0,40
0,5
1,0 - 2,0
2,5 - 3,0
| - - - - - - - - - 1,25 1,25 1.25 1,20 - - | - - - - - - - | - - - - - - | ||
| - - - - - - - - - - - - - - | - - - - - - - - - - 1.2 - - - - - - |
|
|
Таблица 2
Пробивное напряжение лакотканей
| Марка лакоткани | d, мм | При 15 - 35°С и относительной влажности воздуха 45 -75% | При105±2°С | После выдержки при 20±2°С и относительной влажности воздуха 95% | ||||||
U  ,
кВ
| U  ,
кВ
| |||||||||
| до перегиба | после перегиба | |||||||||
| U ,
кВ
| U ,
кВ
| U , кВ
| U ,
кВ
| U ,,
кВ
| U ,
кВ
| |||||
| ЛХМ-105 ЛХМС-105 ЛХММ-105 ЛХБ-105 | 0,16 0,17 0,20 0,24 0,30 0,17 0,20 0,17 0,20 0,24 0,17 0,20 0,24 | 6,0 6,5 7,2 8,5 9,5 7,0 7,4 7,5 8,3 9,2 7,1 8,0 9,2 | 4,0 4,2 4,6 5,2 5,5 4,5 4,8 4,8 5,0 5,4 4,5 4,8 5,2 | 3,6 4,2 4,3 5,2 5,5 4,8 5,0 4,8 5,0 5,4 4,8 5,4 6,0 | 2,9 3,0 3,3 3,5 4,0 3,2 3,5 3,2 3,5 3,9 3,0 3,3 3,5 | 4,0 4,5 6,2 6,0 6,5 5,0 5,4 6,0 6,6 6,0 4,8 5,4 6,0 | 2,5 3,0 3,3 3,9 4,0 3,2 3,4 3,2 3,4 4,0 3,0 3,3 3,6 | 2,2 2,8 3,1 3,5 4,0 3,0 3,5 3,2 3,6 4,0 2,5 2,7 3,6 | 1,5 1,8 2,0 2,2 2,5 1,9 2,2 2,0 2,3 2,5 2,0 2,2 2,8 | |
| ЛШМ-105 ЛШМС-105 | 0,08 0,10 0,12 0,18 0,04 0,05 0,06 0,10 0,12 0,15 | 4,5 5,6 7,0 8,5 0,4 1,2 3,0 6,6 9,0 9,3 | 2,3 3,5 4,5 5,0 - - 1,0 4,0 6,0 6,5 | 3,0 4,2 6,0 6,6 - - - 5,1 6,6 7,5 | 1,6 2,1 3,0 3,5 - - - 2,8 3,2 3,9 | 3,0 4,2 6,0 5,6 - - 1,0 4,8 5,4 7,2 | 1,8 2,1 2,5 3,0 - - - 2,6 3,3 3,4 | 1,8 2,8 3,5 3,8 - - - 2,8 3,7 4,2 | 1,4 2,0 2,5 2,8 - - - 2,0 2,6 2,7 | |
| ЛКМ-105 ЛКМС-105 | 0,10 0,12 0,15 0,10 0,12 0,15 | 5,0 6,0 7,8 6,0 9,0 9,3 | 3,3 4,2 4,5 3,6 6,0 6,0 | 4,2 6,4 6,6 5,0 6,6 7,5 | 2,1 2,8 3,5 2,7 3,2 3,9 | 4,2 4,8 5,4 4,4 5,0 6,6 | 1,9 2,5 3,1 2,4 3,0 3,2 | 2,4 2,8 3,4 2,4 3,6 4,2 | 1,7 2,0 2,3 2,0 2,4 2,7 |
Таблица 3
Технические данные листовой фибры
| Основные показатели | ФЭ | ФТ |
| Плотность, кг/м фибры толщиной, мм, не менее:
0,4-0,9
1,0- 3
3,5 - 5
6,0 - 25
| - - | |
| Предел прочности при растяжении, Мпа, в машинном направлении фибры толщиной, мм, не менее; 0,4 - 0,9 1,0 - 3 3,5 - 8 6,0 - 25 | - - | |
| в поперечном направлении фибры толщиной, мм, не менее; 0,4 - 0,9 2,2 - 3 3,5 - 5 6,0 -25 | - - | |
| Электрическая прочность, МВ/мм, фибры толщиной, мм, не менее: 0,4 - 1,0 1,1 - 2 2,2 - 12 | ||
| 7,0 | 4,0 | |
| 5,0 | 2,5 | |
| 3,5 | 2,0 | |
| Зольность, %, не более | 1,5 | 2,0 |
| Влажность, % | 6,0 - 10 | 6,0 - 10 |
| Водопоглощение за 24 ч. %, не более, фибры толщиной, мм: 0,4 - 0,9 1,0 - 3,0 3,6 - 5,0 6,0 -12 13 - 25 | - - - | во |
Таблица 4
Характеристики и электрические свойства некоторых синтетических высокополимерных материалов
| Наименование, общая характеристика и область применения | Электрические характеристики при 20 °С | |||
| ρ (объем-ное), Ом·м | ε  при
50 Гц
| tgδ при 50 Гц | E  , кВ/мм
| |
| Винипласт. Негорючий термопластичный ударопрочный химически стойкий материал. Применяют для изготовления конструкций и деталей, стойких к удару и агрессивным средам | 1012 | 3,5-4,0 | (1-5)10 
| |
| Полистирол. Прозрачный термопластичный материал. Изготовление каркасов, катушек, изоляционных плат и пленок | 10  - 10 
| 2,4-2,7 | (2-4)10 
| 25-30 |
| Полиэтилен низкой плотности (высокого давления). Непрозрачный термопластичный материал, обладает гибкостью, стойкостью к воде и растворителям. Применяют в качестве гибкой изоляции проводов и кабелей | 10 - 10
| 2,3 | (2-3)·10
| 40-42 |
| Полипропилен. Прозрачный термопластичный материал, стойкий к воде и растворителям. Область применения та же, что и у полистирола | 10 - 10
| 2,1 | (2-3) ·10
| 30-35 |
| Полиформальдегид. Непрозрачный термопластичный материал с повышенными механическими и антифрикционными свойствами и малой усадкой. Область применения та же, что и у полистирола. | 10  -10
| 3,7 | (3-5) ·10
| |
| Полиуретан. Непрозрачный теомопластичный материал с повышенными механическими свойствами. Область применения та же, что и у полистирола и полипропилена. Кроме того, применяется для изготовления лаков и пенопластов. | 10 -10
| 4,6 | 12·10 
| 20-25 |
| Поликапролактам (капрон). Непрозрачный термопластичный материал. Обладает повышенным водопоглощением (8-10%). Применяют для изготовления деталей низкого напряжения. | 10  -10
| 4,0 | (25-40) ·10
| 16-20 |
| Полиметилметакрилат (органическое стекло). Прозрачный термопластичный материал. Применяют для изготовления электроизоляционных и конструкционных деталей. | 10  - 10
| 3,6 | 6·10
| 15-18 |
| Пластикат поливинилхлоридный. Негорючий термопластичный химически стойкий материал, обладающий значительной гибкостью. Применяют в качестве гибкой изоляции проводов и для изготовления трубок, шлангов и лент | 10 -10
| 4,7 | (3-8)·10
| 15-20 |
| Полиэтилентерефталат (лавсан) Прозрачный термопластичный химически стойкий материал. Применяют в виде литых изделий и пленок в изоляции электрических машин и аппаратов | 10 -10
| 3,5 | (2-6)·10
| |
| Фторопласт-3. Термопластичный химически стойкий роговидный негорючий материал. Применяют в виде пленок и прессованных изделий. | 10  - 10
| 2,5-3,0 | (10-15) ·10
| 15-20 |
| Эскапон. Твердый роговидный материал желтого цвета, поддающийся всем видам механической обработки. Выпускают в виде брусков, плит и труб. Применяют в качестве изоляции в электроприборах | 10 -10
| 2,8-3,0 | (5-8)·10
| 30-35 |
| Эбонит. Твердый, роговидный материал на основе каучуков. Поддается всем видам механической обработки и горячей штамповке. Применяют в качестве изоляции в электроприборах | 10 -10
| 3,0-3,5 | (5-10) ·10
| 15-20 |