Η παρούσα διπλωματική εργασία αποτελεί μια αναλυτική περιγραφή της κατασκευής και της βαθμονόμησης ενός καθετήρα για τη μέτρηση ηλεκτρικού πεδίου σύμφωνα με τη μέθοδο των M.Meek και M.M.C.Collins. Αυτή πραγματοποιήθηκε στο Εργαστήριο Υψηλών Τάσεων του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών. Αρχικά, στο Κεφάλαιο 1 γίνεται μια σύντομη παρουσίαση της μεθόδου, όπως αυτή δημοσιεύθηκε από τους Meek και Collins [1]. Περιγράφονται με μαθηματικές σχέσεις οι βασικές αρχές πάνω στις οποίες στηρίζεται η λειτουργία του καθετήρα και η μέτρηση του πεδίου. Στο Κεφάλαιο 2 γίνεται αναλυτική παρουσίαση της πειραματικής διάταξης που σχεδιάσθηκε- κατασκευάστηκε για την παρούσα εργασία. Επίσης, περιλαμβάνονται τα χαρακτηριστικά της γεννήτριας υψηλών τάσεων κι όλων των μετρητικών οργάνων που χρησιμοποιήθηκαν. Το Κεφάλαιο 3 περιέχει την αναλυτική βαθμονόμηση του καθετήρα και τη δοκιμή του για τη μέτρηση ανομοιογενών πεδίων μη-διασπαστικών εκκενώσεων παραγόμενων από διακοπτικές κρουστικές τάσεις. Παρουσιάζονται σήματα από τις μετρήσεις που έλαβαν χώρα τόσο κατά τη διάρκεια της βαθμονόμησης όσο και κατά τη διάρκεια δοκιμών του καθετήρα. Γίνεται, τέλος, μια προσπάθεια ερμηνείας κι επεξεργασίας των σημάτων. Στο Κεφάλαιο 4 δίνονται τα συμπεράσματα που εξήχθησαν από όλη τη διαδικασία της κατασκευής, της βαθμονόμησης και των δοκιμών. / The current thesis discusses the construction and calibration of Meek and Collins probe for electric field measurements.

Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται καταγραφή σημάτων τάσης, ρεύματος, ηλεκτρικού πεδίου και εκπεμπόμενου φωτός κατά την εφαρμογή κρουστικών τάσεων σε ένα διάκενο ανομοιογενούς πεδίου ράβδου-πλάκας. Σκοπός της εργασίας είναι η μελέτη φαινομένων που προηγούνται της διάσπασης σε ένα διάκενο ράβδου-πλάκας χρησιμοποιώντας ένα καθετήρα μέτρησης πεδίου τύπου Meek-Collins στο επίπεδο της πλάκας, και η ταυτόχρονη λήψη σημάτων ρεύματος και φωτός προς την επαλήθευση της ορθής λειτουργίας του καθετήρα. Στο πρώτο κεφάλαιο δίνεται το απαραίτητο θεωρητικό υπόβαθρο αναφορικά με τους μηχανισμούς διάσπασης σε διάκενα αερίων (ομοιογενή και ανομοιογενή). Γίνεται επίσης αναφορά στη στατιστική ανάλυση των πειραματικών αποτελεσμάτων για το χαρακτηρισμό των διακένων. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται η πειραματική διάταξη και ο εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην αρχή λειτουργίας και την κατασκευή του καθετήρα Meek-Collins. Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύονται η πειραματική διαδικασία και τα αποτελέσματα των πειραματικών μετρήσεων. Τέλος, στο τέταρτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται συνοπτικά τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την εκπόνηση της παρούσας εργασίας. / The present diploma thesis is devoted to the acquisition of voltage, current, electric field, and emitted light waveforms during the application of impulse voltages to a non-uniform rod-to-plane gap. The main claim of this work is the study of the prebreakdown effects in a rod-to-plane gap by means of an electric field measuring probe (Meek-Collins), and the simultaneous acquisition of current and light signals for confirming the probe functionality. In the first chapter, the appropriate theoretical background related to the breakdown mechanisms of gas gaps (both uniform and non-uniform) is provided. The statistical analysis of experimental results for gap characterization is also mentioned. In the second chapter, the experimental setup and the equipment used are presented. The fundamental principle and the construction details of the Meek-Collins probe are emphasized. In the third chapter, the process followed and the experimental results are analyzed. Eventually, in the fourth chapter, the conclusions of this work are briefly presented. The present diploma thesis is inter-related to the one of Mr George Vagenas, whose work was realized in the High Voltage Laboratory on the construction and calibration of the Meek-Collins probe used herein. In practice, both theses were carried out in parallel.