ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΨΗΛΩΝ ΤΑΣΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΨΗΛΩΝ ΤΑΣΕΩΝ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΨΗΛΩΝ ΤΑΣΕΩΝ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΗ 1 Σχεδιάστε ένα κύκλωμα μονοβάθμιας κρουστικής γεννήτριας, η οποία τροφοδοτείται έναν μετασχηματιστή μέσω μια διάταξης απλής ανόρθωσης. Αν η μορφή της τάσης εξόδου είναι 250/2500μs, η επιθυμητή μέγιστη τάση εξόδου 200kV, η χωρητικότητα φορτίου C2=500pF και η χωρητικότητα φόρτισης C1=30xC2, υπολογίστε την μέγιστη τάση εξόδου του μετασχηματιστή.

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΨΗΛΩΝ ΤΑΣΕΩΝ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΗ 2 Για την δοκιμή υπόγειου καλωδίου μέσης τάσης μήκους 10μ και χωρητικότητας 2nF/μ σε κρουστική τάση μέγιστης τιμής 175kV, 1,2/50μsec κατασκευάζεται μονοβάθμια κρουστική γεννήτρια κατά VDE – β. Η κρουστική γεννήτρια τροφοδοτείται μέσω κυκλώματος απλής ανόρθωσης από έναν μετασχηματιστή 220kV/150kVrms, ενώ λόγω της μεγάλης τιμής της, η χωρητικότητα του δοκιμίου χρησιμοποιείται σαν χωρητικότητα φορτίου της γεννήτριας. Η κρουστική τάση στην έξοδο της γεννήτριας μετράται με την βοήθεια ωμικού καταμεριστή με αντίσταση βραχίονα υψηλής τάσης 5kΩ. Να σχεδιαστεί το κύκλωμα δοκιμής και να υπολογιστεί η χωρητικότητα του πυκνωτή φόρτισης της γεννήτριας, ώστε η μέγιστη τάση εξόδου με τον πιο πάνω μετασχηματιστή να είναι 175kV. Να βρεθούν οι αντιστάσεις μετώπου και ουράς, καθώς και η τιμή του βραχίονα χαμηλής τάσης του ωμικού καταμεριστή εάν η τάση στα άκρα του δεν πρέπει να ξεπερνάει τα 2kV.

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΨΗΛΩΝ ΤΑΣΕΩΝ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΗ 3 Μονοβάθμια κρουστική γεννήτρια τύπου VDE-a, έχει τα εξής στοιχεία: Χωρητικότητα φόρτισης C1=15nF, χωρητικότητα φορτίου C2= 0,5nF, αντίσταση μετώπου R2=1000Ω, και αντίσταση ουράς R1=4000Ω. Στην έξοδο της κρουστικής γεννήτριας συνδέεται χωρητικότητα καταμεριστή με χωρητικότητα βραχίονα υψηλής τάσης C1k=100pF και χωρητικότητα βραχίονα χαμηλής τάσης C2k=100nF. Να υπολογιστούν οι χρόνοι μετώπου και ουράς καθώς και η μέγιστη τάση φόρτισης VDC της γεννήτριας αν η μέγιστη μετρούμενη τάση στον βραχίονα χαμηλής τάσης του καταμεριστή είναι 200V.

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΨΗΛΩΝ ΤΑΣΕΩΝ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΗ 4 Μονοβάθμια κρουστική γεννήτρια πρόκειται να χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή μονωτήρων με χωρητικότητα 1nF. Εάν η χωρητικότητα φόρτισης είναι 20nF και η χωρητικότητα μετώπου 4nF υπολογίστε τις αντιστάσεις μετώπου και ουράς που πρέπει να χρησιμοποιηθούν έτσι ώστε η επιβαλλόμενη στον μονωτήρα τάση να είναι της μορφής 250/2500μsec. Εάν η τάση φόρτισης είναι 200kV, πόση είναι η μέγιστη τάση εξόδου της γεννήτριας όταν αυτή θεωρηθεί σαν VDE – a και VDE – b.

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΨΗΛΩΝ ΤΑΣΕΩΝ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΗ 5 Για την δοκιμή δισκοειδών μονωτήρων χωρητικότητας 100pF σε κρουστικές τάσεις 1,2/200μsec μέχρι την τάση 200kV, κατασκευάζεται μονοβάθμια κρουστική γεννήτρια τύπου VDE – b, η οποία τροφοδοτείται από DC διάταξη διπλασιασμού τάσης απλής ανόρθωσης. Η χωρητικότητα φόρτισης είναι 30nF, η χωρητικότητα φορτίου 1nF και η χωρητικότητα του βραχίονα υψηλής τάσης χωρητικού καταμεριστή που χρησιμοποιείται για την μέτρηση της τάσης εξόδου είναι 500pF. Να σχεδιαστεί το κύκλωμα δοκιμής και να βρεθεί η συνολική χωρητικότητα φορτίου. Να βρεθούν οι αντιστάσεις μετώπου και ουράς καθώς και η τιμή του βραχίονα χαμηλής τάσης, αν η τάση στα άκρα του δεν πρέπει να ξεπερνάει τα 1000V. Για την τροφοδότηση της γεννήτριας DC διατίθενται οι ακόλουθοι μετασχηματιστές: 220V/25kVrms, 220V/50kVrms και 220V/100kVrms. Ποιών μετασχηματιστών αποκλείεται η χρήση;