Решение: Устройство и принцип работы испытательной установки

Ниже представлены ответы на контрольные вопросы, подготовленные для записи в тетрадь. Ответы на контрольные вопросы 1. Устройство и принцип работы испытательной установки. Установка состоит из регулировочного автотрансформатора, повышающего испытательного трансформатора (ИТ) и измерительного устройства (шарового разрядника). Принцип работы основан на подаче регулируемого напряжения с автотрансформатора на первичную обмотку ИТ. ИТ повышает напряжение в \( k \) раз (согласно коэффициенту трансформации). Высокое напряжение со вторичной обмотки подается на шаровые разрядники. При достижении определенного значения происходит пробой воздушного промежутка. 2. Порядок выполнения измерений. Сначала фиксируются параметры окружающей среды (давление и температура). Затем устанавливается определенное расстояние \( h \) между шарами. Напряжение плавно поднимается до момента возникновения искрового разряда. Фиксируется напряжение на первичной обмотке \( U_1 \). Измерения повторяются для разных расстояний \( h \) и диаметров шаров \( d \). 3. Способы измерения высоковольтных напряжений. Основные способы включают: - Использование шаровых разрядников (измерение по пробивному расстоянию). - Использование статических вольтметров. - Применение измерительных трансформаторов напряжения. - Использование делителей напряжения (резистивных или емкостных) в сочетании с низковольтными приборами. 4. Построение градуировочной шкалы трансформатора. Градуировочная кривая строится как зависимость напряжения на вторичной обмотке \( U_2 \) от напряжения на первичной обмотке \( U_1 \). На график наносятся точки, полученные экспериментально (через пробой разрядника), и проводится линия. Также для сравнения наносится теоретическая прямая, рассчитанная по паспортному коэффициенту трансформации: \[ U_2 = k \cdot U_1 \] 5. Для чего применяется поправочный коэффициент? Поправочный коэффициент \( \delta \) применяется для учета отклонения плотности воздуха от нормальных условий (давление 760 мм рт. ст., температура 20 \( ^\circ \)C). Электрическая прочность воздуха зависит от его плотности: при уменьшении давления или увеличении температуры пробивное напряжение снижается. Формула учета: \[ U_s = U_0 \cdot \delta \] 6. Способы защиты от высокого напряжения. При работе с установкой применяются: - Заземление корпусов оборудования. - Использование защитных ограждений и блокировок, исключающих доступ в зону высокого напряжения при включенном питании. - Применение защитных сопротивлений \( R \) для ограничения тока короткого замыкания при пробое. - Использование диэлектрических перчаток, ковриков и штанг. 7. Почему ограничивают максимальное расстояние между шарами? Расстояние \( h \) ограничивают (обычно \( h \le d/2 \)), чтобы обеспечить однородность электрического поля между шарами. При слишком больших расстояниях поле становится неоднородным, возникают коронные разряды, и точность измерения напряжения по табличным значениям резко падает, так как пробой начинает зависеть от случайных факторов и формы электродов.