Электростатический киловольтметр Советский патент 1981 года по МПК G01R5/28 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в электроустановках высокого напряжения.

Известно устройство для измерения напряжения, содержащее сосуд, заполненный диэлектрической жидкостью с введенной в нее каплей несмешивающейся фазы, злектроды, установленные на боковых стенках сосуда, делительную сетку, нанесенную на его поверхности 1J .

Недостатки этого устройства определяются .ограниченной областью его практического использования и малым диапазоном контролируемого напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электростатический киловольтметр, основанный на эффекте электроосмоса и содержащий замкнутый корпус, заполненный диэлектрической жидкостью, высоковольтный электрод,выполненный в виде мебраны и размещенный в верхней части корпуса под жидкостью, заземленный электрод, расположённый под высоковольтным электродом, блок отсчета, выполненный в виде стрелочного указателя, механически соединенного с высоковольтным электродом 2.

Основной недостаток известнЬго устройства связан с тем, что эЛфект электроосмоса, а следовательно, и чувствительность прибора в значительной мере зависит от чистоты диэлектрической жидкости и ее электропроводности, которые н могут быть иде10альными. Кроме того, известное устройство пригодно для измерения только постоянного напряжения.

Цель изобретения - повышение чувствительности измерительного йрибора и расширение его функциональных воз15можностей в направлении обеспечения возможности контроля не только постоянного, но и переменного напряжения.

20

Поставленная цель достигается тем, что в электростатическом киловольтметре, содержгицем замкнутый корпус заполненный диэлектрической жидкостью, высоковольтный электрод, выпол25ненный в виде мембраны и размещенный в верхней части корпуса над жидкостью, заземленный электрод, расположенный под высоковольтным электг родом, блок отсчета, ЗJaзeмлeнный

30 электрод снабжен отверстиями для прохода диэлектрической жидкости, а бл отсчета выполнен в виде индикаторно го поплавка, погруженного в жидкост .под заземленным электрддом и прикре ленного к последнему с помоцьюпруж , нящей растяжки. Кроме того, индикаторный поплавок выполнен в виде пористого шара, вну ренняя полость которого ограничена эластичной оболочкой и заполнена газом. На черетеже схематично представлен электро.статич-еский киловольтметр , общий вид. Устройство состоит из корпуса 1, навинчивающейся на корпус крышки 2, прижимной пластины 3 с отверстиями для свободного движения воздуха, вы соковольтного электрода-мембраны 4, заземленного электрода 5 с отверстиями для прохода диэлектрической жидкости, индикаторной трубки 6, в которой в диэлектрическую жидкость погружен индикаторный поплавок -7, прикрепленный к заземленному электроду 5 с помощью пружинящей растяжк 8. Внутренняя часть корпуса 1 между электродами 4 и 5 изготовлена с раз витой поверхностью. Индикаторный поплавок 7 выполнен в виде полого пористого шара, внутри которого раз мещена емкость, ограниченная элас.тичцой оболочкой и заполненная газо Размеры пор соответствуют 100-1000 мкм. Киловольтметр работает следующим образом. При подаче контролируемого напря жения на высоковольтный электродмембрану 4 между ним, и заземленным неподвижным электродом 5 возникает сила электростатического притяжения под действием которой, электрод-мембрана 4 прогибается. Это приводит к увеличению гидростатического давления. Так как жидкость практически несжимаема, давление передается находящемуся в ней газу через эластичную оболочку поплавка 7. Последний сжимается и это приводит к ; уменьшению силы Архимеда, а следовательно, к погружению поплавка 7 на такую глубину, где сила упругой деформации растяжки 8 уравновешивается кажув1имся весом поплавка 7, При увеличении контролируемого напряжения объем газа уменьшается. Это приводит к еще большему увеличению кажущегося веса поплавка 7 и к его погружению на большую глубину и т. д. . Полый шар поплавка 7 выполняют пористым для осуществления демпфирования при резких колебаниях нап-. ряжения.Внутренний участок корпуса между электродами изготавливается с развитой поверхндстью для предотвращения токов утечки по поверхности Прижимная пластина 3 служит для защиты электрюда-мембраны 4 от механических повреждений. Для визуализации значений контролируемого напряжения на поверхность поплавка 7 наносят индикаторную риску, а на стенке сосуда располагают вертикальную шкалу так, что каждому значению напряжения соответствует строго определенная глубина, погружения поплавка 7, Предложенный киловольтметр позволяет контролировать униполярное и знакопеременное напряжение причем с высокой точностьюИ практически сколь угодно больших значений. Формула изобретения 1.Электростатический киловольтметр, содержащий замкнутый корпус, заполненный диэлектрической жидкостью, высоковольтный электрод, выполненный в виде мембраны и размещенный в верхней части корпуса над жидкостью, заземленный электрод, расположенный под высоковольтным электродом, блок отсчета, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения функциональных возможностей, в нем заземленный электрод снабжен отверстиями для прохода диэлектрической жидкости, а блок от- счета выполнен в виде индикаторного поплавка, погруженного в жидкость под заземленным электродом и прикрепленного к последнему с помощью пружинящей растяжки. 2.Киловольтметр по п. 1. отличающийся тем, что индщкаторный попловок выполнен в виде пористого шара, внутренняя полость которого ограничена эластичной оболочкой и заполнена газом. Источники информации, принятые во .внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 617741, кл. G 01 R 19/16, 1972. 2.Патент США №3944918, кл.324-94, 1974.