Использованные технические средства

Измеритель напряженности поля промышленной частоты ПЗ-50 и трансформатор напряжения однофазный масляный (НОМ–35) предназначен для измерения среднеквадратичного значения напряженности электрического поля промышленной частоты возбуждаемого вблизи электроустановок высокого напряжения. Измеритель состоит из антенн-преобразователей (АП) ЕЗ-50 НЗ-50 и устройства отсчетного УОЗ-50. Работа прибора основана на возбуждении в АП под воздействием измеряемого поля переменного напряжения с той же частотой и пропорционального напряженности поля. Переменное напряжение предварительно усиливается в АП и далее поступает на вход устройства отсчетного, где происходит его фильтрация и дальнейшее усиление. Преобразование в постоянное напряжение и индикация АП типа E3-50 предназначена для измерения напряженности электрического поля и представляет собой симметричную дипольную антенну электрически малых размеров (полный размер диполя 100 мм). При помещении диполя в ЭП между плечами диполя возникает переменная разность потенциалов. Амплитуда этого переменного напряжения пропорциональна проекции вектора напряженности поля на ось диполя. Переменное напряжение с диполя далее передается на вход дифференциального усилителя находящегося в корпусе АП. С выхода усилителя сигнал через кабель поступает на устройство отсчетное УОЗ-50.

Устройство отсчетное типа УОЗ-50 предназначено для усиления и преобразования аналогового сигнала поступающего с АП в цифровой сигнал и отсчета напряженности ЭП в абсолютных единицах кВ/м.

Для определения среднеквадратического значения модуля вектора напряженности ЭП следует измерить в выбранной точке пространства проекции вектора напряженности поля на три взаимно ортогональные оси Е_Х, Е_У и Е_Z. После чего определить модуль вектора напряженности электрического поля Е по формуле: .

Схема, обеспечивающая создание электрического поля, собирается в лабораторной установке путем включения соответствующих магнитных пускателей и приведена на рис. 1 и включает лабораторный автотрансформатор (ЛАТР), высоковольтный трансформатор типа ЗНОМ-35, переключатели и измерительные приборы.

Рисунок 1 – Схема лабораторной установки

AT1-автотрансформатор; V – Вольтметр; Т1 – высоковольтный трансформатор

Таблица 1– Измеренные и расчетные данные

Величина первичного/вторичного напряжения высоковольтного трансформатора, В	ЕХ, кВ/м	ЕY, кВ/м	ЕZ, кВ/м	Е, кВ/м	Примечание
0/0	0,012	0,02	0,007	0,024	Установка отключена
10/3500	0,028	0,009	0,021	0,036	Установка включена Расстояние 1,5 м
20/7000	0,042	0,02	0,032	0,056
30/10500	0,042	0,052	0,048	0,082
40/14000	0,087	0,036	0,05	0,107
50/17500	0,111	0,055	0,122	0,174
60/21000	0,149	0,112	0,099	0,211
0/0	0,003	0,002	0,002	0,004	Расстояние 3 м
10/3500	0,006	0,007	0,004	0,01
20/7000	0,008	0,01	0,008	0,015
30/10500	0,015	0,013	0,012	0,023
40/14000	0,017	0,018	0,021	0,032
50/17500	0,02	0,021	0,023	0,037
60/21000	0,017	0,028	0,036	0,049
0/0	0,001	0,002	0,005	0,005	Расстояние 4,5 м
10/3500	0,001	0,001	0,005	0,005
20/7000	0,002	0,002	0,008	0,008
30/10500	0,003	0,002	0,004	0,005
40/14000	0,005	0,003	0,004	0,007
50/17500	0,005	0,003	0,005	0,008
60/21000	0,006	0,005	0,006	0,01

Пример расчета при величине вторичного напряжения высоковольтного трансформатора 3500 В.

Построим следующие зависимости:

Рисунок 2 – Зависимость напряженности поля от напряжения на вторичной обмотке трансформатора при включенной установке на расстоянии около 1,5 м

Рисунок 3 – Зависимость напряженности поля от напряжения на вторичной обмотке трансформатора при включенной установке на расстоянии около 3 м

Рисунок 4 – Зависимость напряженности поля от напряжения на вторичной обмотке трансформатора при включенной установке на расстоянии около 4,5 м

Рисунок 5 – Зависимость напряженности поля от расстояния до источника поля, при величине вторичного напряжения высоковольтного трансформатора 21000 В

Вывод

Выполнив лабораторную работу, были рассмотрены допустимые нормы напряженности электрического поля промышленной частоты и продолжительность нахождения персонала в ЭП, а также было произведено ознакомление с применением измерителя напряженности поля промышленной частоты ПЗ-50. Измерена напряженность электрического поля в высоковольтной лаборатории.

Из полученных результатов видно, что напряженность зависит от напряжения на вторичной обмотке трансформатора и расстояния до источника поля. При увеличении напряжения, напряженность электрического поля увеличивается, при увеличении расстояния до источника поля его напряженность резко уменьшается.

Напряженность во всем пространстве, где производился замер, а также при различных напряжениях электроустановки меньше, чем допустимый уровень напряженности электрического поля промышленной частоты для населения.