Устройство для измерения высоких напряжений Советский патент 1978 года по МПК G01R19/00 G01R15/06 

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, в частности, к измерителям высоких электрических напряжений, предназначенных для телеметрии.

Известны телеметрические системы для измерения напряжений, использующие измерительные трансформаторы с выпрямительными устройствами, преобразующие высокое напряжение в низкое, передаваемое по линии связи. К недостаткам этих устройств относятся ограниченные значения первичных напряжений (из-за больших габаритов трансформаторов), возможность преобразования только одного вида напряжения (переменного), большой вес, неудобство транспортировки, а также малая надежность, связанная с возможностью попадания высокого напряжения во вторичную цепь и в линию связи.

Известен жидкостно-диэлектрический киловольтметр, основанный на принципе взаимодействия электрического поля с двухфазным диэлектриком. Он выполнен в виде сосуда с размещенными в нем коаксиальными электродами и заполненного двухфазным диэлектриком. Сосуд снабжен измерителем перемещения границы раздела фаз диэлектриков в межэлектродном зазоре (шкалой).

При подаче высокого напряжения на

электроды граница раздела фаз перемещается между электродами на высоту, пропорциональную квадрату приложенного напряжения. Отсчет измеряемого напряжения снимается по шкале против установившегося положения границы раздела фаз.

Имеется ряд областей техники, где требуется обеспечить надежное дистанционное измерение постоянных и переменных высоких электрических напряжений с помощью малогабаритной аппаратуры (например, дистанционный контроль высоковольтной аппаратуры транспортных средств с централизованного пульта, контроль параметров высоковольтных линий передач и т. д.). Киловольтметр не может непосредственно использоваться ДЛЯ дистанционных измерений за исключением тех случаев, когда небольшое расстояние позволяет снять отсчет

с помощью оптических средств (например,

с помощью бинокля). Но такие измерения

неудобны и не обеспечивают надежности

полученных результатов.

Целью изобретения является повышение

надежности дистанционного измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения высоких напряжений, содержащем сосуд с расположенными в нем коаксиальными электродами и двухфазным диэлектриком, центральный электрод выполнен в виде трубки, сообщающейся с межэлектродным зазором, внутри которой установлен дополнительный электрод, образующий с центральным электродом конденсатор переменной емкости, выводы которого подключены к выходным клеммам устройства.

На чертеже показано устройство для измерения высоких напряжений с дистанционной передачей данных.

Устройство содержит сосуд (корпус) 1, внутри которого размещен двухфазный диэлектрик 2 и коаксиальные электроды: внешний 3 и центральный (трубчатый) 4. Внутри центрального электрода 4 установлен дополнительный электрод 5.

Взаимное расположение электродов может регулироваться с помощью механизмов 6, 7, выполненных, например, в виде сильфонов. Сосуд 1 выполнен из диэлектрического материала, поэтому измеряемое папряжение к электродам 3 и 4 может подводиться через механизмы 6, 7, служащие клеммами. Подключение переменной емкости, образуемой электродами 4 и 5, к преобразователю или к линии связи осуществляется также через механизмы-клеммы 6, 7. При использовании двухфазной системы газ-жидкость регулирование давления газовой фазы можно, осуществить через ниппель 8. Напряжение от источника 9 подается на электроды 3 и 4. Электроды 4 и 5 подключаются к измерительному преобразователю, например, выполненному в виде колебательного контура с катушкой индуктивности 10 и подстроечным конденсатором 11. Цепь измерительпого преобразователя и линия связи надежно защищены от высокого напряжения заземленным электродом 4.

При подаче высокого напряжени:я на электроды 3 и 4 под действием сил электрического поля граница раздела фаз диэлектриков будет перемещаться между ними на высоту, пропорциональную квадрату пр ложенного напряжения. В силу того, что Межэлектродные пространства электродов 3, 4 и 4, 5 сообщаются между собой, произойдет опускание уровня жидкого диэлектрика в

зазоре электродов 4-5 и соответственно уменьшение электрической емкости конденсатора, образованного цилиндрическими электродами 4 и 5. Изменение емкости может быть преобразовано с помощью измерительного преобразователя в изменение других электрических величин (частоты, амплитуды, фазы пизкого напряжения), удобных для передачи на значительные расстояния.

Использование изобретения позволяет осуществлять дистанционное измерение высокого электрического напряжения с помощью достаточно простого, надежного и недорогого устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения высоких напряжений, содержащее сосуд с расположенными в нем коаксиальными электродами и

двухфазным диэлектриком, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности дистанционного измерения, центральный электрод выполнен в виде трубки, сообщающейся с межэлектродным зазором,

внутри которой установлен дополпительный электрод, образующий с центральным электродом конденсатор переменной емкости, выводы которого подключены к выходным клеммам устройства.