ДЗ 1: Определение мощности потерь в диэлектрике прямоугольной формы вариант 72

Контрольное задание 1

Определение мощности потерь в диэлектрике прямоугольной формы.

Задание

Образцу прямоугольной формы из диэлектрического материала размерами a×b и толщиной h приложено постоянное напряжение. Напряжение подводится к граням ab, покрытым слоями металла.

Известны удельное объемное сопротивление ρ, удельное поверхностное сопротивление ρS, диэлектрическая проницаемость ε, тангенс угла диэлектрических потерь tg δ.

Требуется определить:

• ток утечки;
• мощность потери;
• удельные диэлектрические потери;
• удельные диэлектрические потери при включении образца на переменное напряжение с действующим значением U при частотах f1, f2, f3.

Исходные данные указаны в таблице:

Цель изучения дисциплины – знания о процессах в изоляции при воздействии высоких напряжений, характеристиках электрической прочности изоляции электрооборудования, перенапряжениях в электроустановках, разработке средств и методов защиты от перенапряжений, методах контроля и испытаний изоляции.

Введение

«Техника высоких напряжений» (ТВН) — научная дисциплина, в которой рассматриваются электрические характеристики внешней и внутренней изоляции электроустановок, эксплуатация изоляции при рабочем напряжении, грозовые и внутренние перенапряжения и их ограничение, координация и методы испытания изоляции, а также изоляционные конструкции линий электропередачи и основных видов электрооборудования.

Необходимость обеспечения высоких технико-экономических показателей оборудования для производства и передачи электроэнергии, показателей линий электропередачи (ЛЭП) требует минимизации их габаритов, что при наличии высоких напряжений приводит к появлению сильных электрических полей в изоляционных конструкциях, разделяющих элементы оборудования и линий электропередачи, находящиеся под разными потенциалами (между собой и от заземленных элементов конструкции).

Сильные электрические поля могут вызывать процессы в изоляционных конструкциях, приводящие к нарушению их электроизоляционных свойств, т.е. к возникновению аварийных режимов в энергосистемах. Эти процессы часто развиваются при одновременном воздействии на изоляционные конструкции тепловых и механических нагрузок. Природа этих нагрузок — протекающие в оборудовании и линиях электропередачи сильные электрические токи, переменное электромагнитное поле и воздействия окружающей среды.

При этом необходимо обеспечить надежную работу изоляции оборудования при всех постоянно воздействующих на нее или кратковременно возникающих напряжениях в устройствах электроснабжения железнодорожного транспорта повсеместно используются различные виды технических материалов. Правильное их применение позволяет обеспечить надежную долговечную работу устройств электрифицированных железных дорог.

Выполнение контрольной работы позволит закрепить теоретические знания по дисциплине «Техника высоких напряжений и электротехнические материалы».