Behörighetskrav

Elektrofysik, Ellära och Elektricitetslära MN1 eller motsvarande.

Syfte

Att ge grundläggande kunskaper om högspänningsteknik och att fördjupa deltagarnas kunskaper om fysiken bakom olika utrustningar och tekniker som används inom högspänningsteknik. Under kursens gång kommer deltagarna att ha möjlighet att utföra olika experiment med den högspänningsutrustning (spänning upp till 1 MV och strömmar upp till 200 kA) som finns vid avdelningen för elektricitetslära och åskforskning. Kursen är ett måste för studenter som siktar på en karriär inom industrin antingen som produktionsingenjör eller som forskare.

Innehåll

Urladdningsfysik: Jonisation, avklingning och katod processer i luft, Penning effekt, sammanbrott i vakuum, sammanbrott vid lågt tryck, Townsendmekanismen, sammanbrott vid högt tryck, korona, streamer-urladdning, övergång från streamer till arc, blixturladdning, resistans i gnistkanaler, urladdningsrör, tidsförskjutning, sammanbrott vid impulser, sammanbrottsmekanismer i vätskor, sammanbrottsmekanismer i fasta kroppar.

Isolationssamverkan: karaktäristik hos en testspänning som motsvarar blixten, karaktäristik hos en testspänning som motsvarar pulsen från en strömbrytare, gapfaktorn, grundläggande isoleringsnivå, statistiskt synsätt på isolationssamverkan, mätning av 50% sammanbrottssannolikhet, risk för fel, statistisk säkerhetsfaktorn, korrektion av sammanbrottsspänning för olika temperatur, tryck och luftfuktighet.

Generering av högspänning och strömmar: Impulser från blixtar, impulser från strömbrytare, generering av spänningsimpulser – enstegsgenerator, flersteggenerator, Marx generator, kretsverkningsgrad, formverkningsgrad, generering av likspänning – AC/DC omvandling, likriktarkrets, spänningsdubblare, kaskadkrets, Van de Graff generator, generering av växelspänning – enstegstransformator, kaskadtransformator, resonanstransformator, krav på transformatorer vid våta och förorenade tester, generering av höga strömmar – strömimpulser som används vid flygplanstester.

Mätning av högspänning och strömmar: Mätning av toppspänning med urladdningsrör – sfäriskt gap, effekter av närliggande jordade föremål, effekten av luftfuktighet, effekten av strålning, effekten av dampartiklar, likformiga fältgap, stavgap, elektrostatisk voltmeter, resistiva spänningsdelare, kapacitiva spänningsdelare, fältkvarnar, Rogowski-spole, koaxial shunt.

Undervisning

Föreläsningar och laborationer.

All undervisning sker på engelska.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut samt godkänd laborationskurs.