Шаровые разрядники

Измерение высоких напряжений

Величина пробивного напряжения воздушного промежутка является функцией расстояния между электродами U _пр = f (L). Это свойство позволяет использовать воздушный промежуток для измерения высоких напряжений. Для получения относительно равномерного электрического поля используют шаровые электроды (рис. 4.12).

Рис. 4.12. Шаровой разрядник: D – диаметр шара; S – расстояние между шарами; L – расстояние до заземленных объектов; R – защитное сопротивление

При расстоянии S между шарами не более 0,75 D, где D – диаметр шара, поле между шарами можно считать однородным. При больших расстояниях возможно образование короны, которая исказит результаты замеров. Кроме того, на пробивное напряжение начинают оказывать влияние окружающие предметы, которые искажают электрическое поле.

Шаровые разрядники позволяют измерять напряжение с точностью ±3 %. Для уменьшения погрешности измерения необходимо, чтобы поверхность шаров была сферической (±2 %), гладкой, полированной, чистой и сухой. Несоблюдение этих условий приводит к искажению результатов измерения. Расстояние от измерительных шаров до заземленных предметов L должно быть больше 5 D. В цепь разрядника, с целью предотвращения возникновения дуги и обгорания поверхности, включается защитное сопротивление R, оно выполняется в виде диэлектрической трубы, заполненной водой.

Для измерения постоянного и переменного напряжения шары разводят на значительное расстояние, подают напряжение и медленно начинают сводить. В некоторый момент происходит пробой, по величине расстояния между шарами по таблице находят напряжение. Все данные в справочных таблицах приведены для воздуха при температуре 20 °С и атмосферном давлении P ₀ = = 760 мм рт. ст. Для других условий необходимо ввести поправку на относительную плотность воздуха d:

, (4.17)

где U _пр – фактическое пробивное напряжение, кВ; U _табл – напряжение, взятое из таблицы для нормальных условий.

Относительная плотность воздуха

(4.18)

где P – атмосферное давление в момент измерения, мм рт. ст; Т – температура окружающего воздуха, К; Т ₀ = (273 + 20) К.

Измерение импульсных напряжений производят в следующей последовательности. Шары разводят на ожидаемое расстояние и подают серию импульсов, например 6. Пусть при этом расстоянии произошел один пробой (табл. 4.1).

Незначительно уменьшается расстояние, и опять подаются 6 импульсов. Пусть два импульса произвели пробой, а 4 – нет. Указанная операция повторяется до заполнения всей таблицы. Напряжение, при котором половина всех посланных импульсов произвела пробой, называется 50 %-ным пробивным напряжением.

Таблица 4.1

Результаты измерения импульсного напряжения

Положение шаров	Пробой	Нет пробоя

Дата добавления: 2014-12-16