Щуп-делитель высокого напряжения постоянного тока Советский патент 1985 года по МПК G01R15/04 

05

о х

эо

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при измерении высокого напряжения постоянного тока в условиях широкого диапазона его изменения.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения с гарантированной точностью.

На фиг. 1 изображен предлагаеьый щуп-делиТель высокого напряжения постоянного тока, общий вид; на фиг. 2 - сечение, А-А на фиг. 2} на фиг. 3 - часть фронтальной проекции} на фиг. 4 - электрическая схема включения секций цепочки резисторов; на фиг. 5 - конструкция механизма переключения поддиапазонов измерения. ;

1Цуп-делитель содержит ручку 1 (фиг. t), являющуюся основой, на которой крепится низковольтная 2 и высоковольтная 3 части, помещенньш в защитный кожух 4. Каркас высоковольтной части 3 вьтолнен из изоляционного материала в виде полой . трехграннойприз, в осевом отверстии которой размещены Два пружинных контакта 5 и 6, а также токопроводящий (низкоомный) стержень 7, имеющий две радиальные кайавки 8 и 9. В каркасе высоковольтной части 3 выполнено боковое отверстие, в котором установлен шарик 10, подпружиненный витой пружиной 11.

Токопроводящий стержень 7 имеет вкручиваемый крючок 12 для подключения высокого напряжения постоянного тока. По Граням каркаса высоковольтной части 3 спирапеподобным образом расположены секции 13 и 14 цепочки последовательно соединенных резисторов, причем одна из них подключена к контактам 5 и 6, а другая - к контакту 5 и одному из резисторов низковольтной части 2. Низковольтная часть 2 состоит из последовательно соединенных нерегуируемого 15 и регулируемого 16 (фиг. 4) резисторов, которые с одной стороны прикреплены к высоковольтной асти 3, а с другой стороны заземены на общий вывод 17 и с которых ыходит сигнальный провод 18, слуащий для передачи выходного сигнала на ряжения на измерительньй прибор.

Токопроводяпщй стержень 7, облааюирй возможностью перемещаться.

603182

имеет два фиксированных положения, определяемых канавками 8 и 9 и шариком 10, поджатым пружиной 11. При этом конусное окончание токопрово5 дящего стержня 7 и фо{)ма профиля канавки 8 препятствует его дальнейшему углублению, а форма профиля канавки 9 - его выходу из каркаса. Щуп-делитель работает следующим

0 образом

С ИСТ0ЧНИКОМ высокого напряжения постоянного тока контакт осуществляется через крючок 12. Оттянув с помощью зацепленного крючка 12 шуп-де5 литель на себя, осуществляют тем самым его начальную установку. При этом токопроводящий стержень 7 фиксируется в положении, когда шарик 10 углубляется в канавке 8 и поддерживается пружиной 11. Ток высокого напряжения через токопроводяпщй стержень 7, контакт 6, секции 13 и 14 и контакт 5 замыкается на резисторы 15 и 16 низковольтной части 2.«

5 При наличии сигнала, снимаемого с низковольтной части 2, фиксируются максимально возможные значения измеряемого-напряжения. При отсутствии или малой величине сигнала не... обходимо перейти на поддиапазон измеи ,

рения меньших значении измеряемого

напряжения. За счет приложения усилия к крючку 12 в направлении углубления токопроводящего стержня 7 последний занимает второе фиксированное положение, когда шарик 10 углубляется в канавке 9. При этом ток высокого напряжения через токопроводящий стержень 7 и контакт 5 подается на секцию 14 (секция 13 оказывается зашунтирована тркопроводящим стержнем 7) и далее на резисторы 15. и 16 низковольтной части 2.

При делении диапазона измерений высокого напряжения постоянного тока на поддиапазоны с помощью предлагаемого устройства выходные параметры определяются следующим образом.

Измеряемое напряжение U(«.KpaBHo выходному сигналу напряжения, снимаемого с низковольтного плеча , умноженному на коэффициент деления . и«. К- , (1.1)

Коэффициент К определяется отношением суммарной величины сопротивления высоковсшьтной 3 и низковольтной 2 частей делителя к величине сопротивления низковольтной части 2. Коэффициент деления. К в первом .фиксированном положении определится по формуле itiи iR + SR . где SRI суммарное сопротийление m однотипных резисторов R секции 13, кГсуммарное сопротивление п однотипных резисторов R; .секции. 14; - переменная величина сум марного сопротивления регулируемого 16 и нере гулируемого 15 резисторов низ(ковольтной части В дальнейшем, оперируя только. с секциями цепочки резисторов и не раскрывая их содержания, введем вме .то обозначения 21R обозначение г. Тогда формула (2) примет вид ,t ± RiКоэффициент деления во втором фиксированном положении равен It-f-Si. Видно, что . При измерении меньшего значения величины Напряжения переходят к поддиапазону с меньшим коэффициентом деления. Определяя ток делителя как отношение величины измеряемого напряжения и величины сопротивления,, к которому прикладывается это напряжение, получим с учетом (3.1) и (3.2) следующие значения токов кД, -У - -лВыходной сигнал напряжения с низковольтной части 2 определяют как падение напряжения тока делителя на сопротивлении низковольтной части 2 и, j -RO д, Сравнивая вьфажения (1), (4.1), (4.2), 5.1) и (5.2) получают и образом, условие постоянства тока делителя предопределяет измеряемое напряжение как функцию только одной переменной - коэффициента деления К, т.е. обеспечивает возможность точного измере ния. Практически не полностью сделать ток делителя независимым от измеряемого напряженияi так как коэффициент двдтения принимает дискретные конечные значения. Однако увеличив число пруяин1П пс контактов, число секций цепочки резисторов и число канавок можно в предлагаемом шупеделителе увеличить число поддиапа-. зонов измерения.

7-lU

13

cpi/e.f

A-A

/J

Фиг.г

1ЧУП-ДЕЛИТЕЛЬ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий рукоятку с укрепленными на ней и помещенными в защитный кожух низковольтной и высоковольтной частями, последняя из которых включает в себя каркас из изоляционного материала и цепочку последовательно соединенных резисторов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона измерения с гарантированной точностью, каркас высоковольт- . ной части выполнен в виде полой трехгранной призмы, в отверстии которой размещены два пружинных контакта и токопроводящий стержень, имекиций два фиксированных положения, цепочка резисторов разделена на две секции, расположенные на гранях призмы, причем одна из секций подключена к пружинным контактам.