Обычно Применяемые электростатические приборы для измерения высоких напряжений содержат систему неподвижных электродов, к которым подводится измеряемое напряжение, и подвижный элемент из электроизоляционного материала, вращающийся под действием «ионного ветра, создаваемого стекающими с электродов электрическими зарядами.
Подвижный элемент предлагаемого прибора выполнен в виде полого цилиндра (ротора) из изоляционного матфиала, имеющего внутри металлическую обкладку, а неподвижные электроды-в виде заостренных пластин, расположенных под углом к поверхности цилиндра. Такое выполнение прибора позволяет повысить верхние пределы измеряемого напряжения.
На фиг. 1 изображен общий вид описываемого прибора; на фиг. 2- поперечный разрез ротора; на фиг. 3-схема взаимодействия ротора с пластинчатыми электродами.
На эбонитовом основании 1 закреплен измерительный механизм. Подвижной системой его является ротор-эбонитовый полый цилиндр 2 с верхней и нижней крышками. Внутренняя часть цилиндра оклеена алюминиевой фольгой. Ротор закреплен на оси 5 со стрелкой 4 грузиками 5 и противодействуюп ей пружиной 6. Керны оси находятся в агатовых подпятниках, которые прикрепляются к кронштейну 7 и к основанию. Неподвижной частью прибора являются электроды-неподвижные пластины 8, к которым через .клеммы 9 подводится высокое напряжение. Успокоение прибора--воздущное: в нижней части оси имеются лопасти 10, которые вращаются вместе со стрелкой в отсеках камеры. Шкала прибора проградуирована на 6 кв.
Принцип действия описываемого прибора основан на взаимодействии поляризованного ротора с полем пластин-электродов и на использо№ 119925
вании кинетической энергии ионов. При подключении высокого напряжения к электродам между пластинами будет неравномерное электрическое поле. Неравномерность электрического поля обусловлена тем, что пластины имеют острые края и между ними находится кольцевой слой металлической обкладки ротора (фиг. 2), который экранирует поле. Наличие такого поля и высокой разности потенциалов между пластинами обусловливает самостоятельный коронный разряд с образованием светящегося слоя у краев пластин. Вследствие этого электроны и ионы воздуха приобретают значительные скорости и при столкновении с молекулами увеличивают число свободных ионов. Эти лавины ионов движутся к электродам, образуя большие давления. Так ка-к пластины направлены по касательной к ротору, то лавины ионов здаряются в боковую поверхность и создают вращающий момент.
Второй причиной создания вращающего момента является поляризация диэлектрика ротора. Вследствие этого на поверхности ротора, находящейся в какой-то момент времени против отрицательно заряженной пластины, возникают положительные связанные заряды, а против положительно заряженной пластины-отрицательные связанные заряды. Между пластинами и ротором действуют силы п.ритяжения. Как видно из фиг. 3, какой угодно малый участок поверхности ротора, расположенный на одинаковом расстоянии справа и слева от нормали N, обладает различным взаимодействием с пластиной. Так, на участке Л5 имеем меньшую величину взаимодействия, чем на таком же участке /A.SI. ,В результате появится тангенциальная составляющая сил, направленная нротив часовой стрелки, которая заставит вращаться ротор. Сила этого взаимодействия должна зависеть от свойств диэлектрика. Очевидно, что при изготовлении ротора из полярных диэлектриков будет иметь место больщий вращающий момент, чем при изготовлении из неполярных диэлектриков. Однако применение сильнополярных диэлектриков, например сегнетоэлектриков,как матер|иала для изготовления ротора, желаемого эффекта не даст, так как эти диэлектрики имеют значительную проводимость и небольшую велич1ину напряжения поверхностного перекрытия.
Предмет изобретения
Электростатический прибор для измерения высоких напряжений, содержащий систему неподвижных электродов, к которым подводится измеряемое напряжение, и подвижный элемент из электроизоляционного материала, вращающийся под действием «ионного ветра, создаваемого стекающими с электродов электрическими зарядами, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения верхних пределов измеряемого напряжения, подвижный элемент выполнен в виде полого цилиндра, имеющего внутри металлическую заземленную обкладку, а неподвижные электроды выполнены в виде заостренных пластин, расположенных под углом к поверхности цилиндра.
