Электролюминесцентный измеритель высоких напряжений Советский патент 1982 года по МПК G01R19/00 

(54) ЭЛЕКТРОШМИНЕСЦЕНТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при проверке высоковольтной измерительной аппаратуры.

Известен электроизмерительный прибор, содержащий электронагреватель в виде резистора переменного сечения, на который нанесено термоиндикаторное покрытие

Недостаток известного устройства определяется узкой областью практического применения, ограниченной электрическими цепями относительно невысокого напряжения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является электролюминесцентный измеритель высоких напряжений, обеспечивающий сравнение контролируемого напряжения с калиброванным низким напряжением и содержащий кювету, заполненную жидким диэлектриком и закрытую стационарной плитой, конденсатор, состоя- .

щий из расположенных в пространстве кюветы раздвижных электродов, один из которых выполнен в виде электродюминесцентной ячейки, заключенной в индивидуальную камеру, а другой в виде металлической пластины, электрически связанной с высоковольтным вводом и кинематически через подвижную систему - с емкостным датчиком перемещений, размещенным в

10 диэлектрической жидкости; фотоприемник, прикрепленный к стенке кюветы и подключенный выходе м ко входу регистрирущего прибора связи с тем, что в указанном

15 устройстве расстояние между электродами конденсатора фиксируется только с помощью емкостного датчика, причем работающего в нестабильной зависящей от влажности воздуха и ок2Sружа|эщей температуры среде ( трансформаторном масле) погрешности измере-ния напряжения оказываются весьма Значительными. На результирующую точность отрицательно влияет также неустоймивое крепление фотоприемника. Целью изобретения является повышение точностиизмерительного устройства. Поставленная цель достигается тем что в электролюминесцентный измеритель высоких напряжений, содержащий кювету, заполненную жидким диэлектриком и закрытую стационарной плитой, конденсатор, состоящий из расположенных в пространстве кюветы раз движных электродов, один из которых выполнен в виде электролюминесцентно ячейки, заключенной в индивидуальную камеру, а другой - в виде металлической пластины, электрически связан ной с высоковольтным вводом и кинематически через подвижную систему с емкостным датчиком перемещений, фо топриемник, выход которого подключен ко входу регистрирующего прибора, введены лазерный интерферометр с внешним зеркалом и трехгранная поворотная призма, а подвижная систе-,ма снабжена допОлнительнЪй горизонтально перемещаемой панелью, причем лазерный интерферометр, фотоприемперемещенийник и емкостный датчик, установлены на стационарной плите кюветы, внешнее зеркало лазерного интерферометра укреплено на дополнительной панели подвижной системы, а трехгранная поворотная призма размещена в камере электролюминесцентно ячейки на пути следования светового потока от ячейки к фотоприемнику. На фиг. 1 представлен предложенный измеритель высоких напряжений, о Щий вид на фиг.2:- камера электролюминесцентной ячейки, разрез. Лазерный интерферометр с конструк тивными составными элементами 2 и 1 (фиг.1) фотоприемник 3 (фотоэлектрон ный умножитель, работающий в режиме счета светового импульса) и емкостной датчик перемещений, представляющий собой сдвоенный коаксиапьноцилиндрический конденсатор с плавающим поршнем, крепятся на стационарной плите 5 кюветы 6, заполненной трансформаторным маслом. На плите 5 установлены также салазки 7 для перемещения подвижной системы 8 .; и микровинт 9 с карданом 10, служащие для перемещения салазок 7. Эле

трическое поле создается между.электролюминесцентной ячейкой, составляющей вместе со вспомогательной констстемы измерения на основе лазерного Интерферометра, состоящего из элементов 1 , 2 и с емкостным датчиком k руктивной плоскостью неподвижный элег трод 11, и подвижным электродом 12, вылолненным в виде металлическойпластины. В отдельных модификациях уст-ройства электрод 11 может отсутствовать. Электролюминесцентная ячейка ( не показана)заключена в камеру 13. Подвижный электрод 12 электрически связан с высоковольтным вводом И и кинематически через подвижную систему 8 - с емкостным датчиком k перемещений. На горизонтально перемещаемой панели подвижной системы 8 укреплено внешнее зеркало 15, ориентированное по оси элемента 2 лазерного интерферометра. Оптическая связь между электролюминесцентной ячейкой/и фотоприемником 3 осуществлена через трехгранную поворотную призМУ 16 ( фиг. 2). в устройстве применен, нулевой метод измерений, который реализуется следующим образом. При некотором расстоянии d между электродами 11 и 12 на них подается калиброванное наггряжение У. Под действием электрического поля электролюминесцентная ячейка наминает све иться. Уровень светимости регистрируется фотоприемником 3. Затем подается высокое измеряемое . напряжение U и микровинтом 9 электроды 11 и 12 развдигаются на расстояние d до получения того же уровня светимости ячейки, что и при калиброванном напряжении Up. Уровень светимости определяется напряженностью электрического поля между электродами 11 и 12, зависящей от приложенного напряжения и расстояния между электродами ,f-: Следовательно, из равенства напряженности при двух измерениях получим ж.е измеряемое напряжение соответствует : . Большая точность измерения Uу достигается более точным изм.ерением d и d. Для этих целей и служат сиперемещений, Системы дублируют друг ,друга и позволяют сравнивать результаты измерений перемещения электрода 12, Реализованное в устройстве вынесение емкостного датчика k перемещений в воздушную среду существенно повышает стабильность его функционирования. Метод измерения перемещений на основе лазерного интер ферометра в целом является более точным, его применение в устройстве позволяет почти на порядок повысить точность измерения высокого напряжения, установка фотоприемника 3 на стационарной плите 5 осуществленная благодаря использованию трехгранной поворотной призмы 16, способствует заметному подъему общей устойчивости конструкции, что также положительно : сказывается на результирующей точноети измерения. Предложенное устройство может найти применение в метрологических целях как образцовый прибор для измерения напряжений до 110 кВ. Фо1эмула изобретения 1 Электролюминесцентный измеритель ; высоких напряжений, содержащий кюве-I ту, заполненную жидким диэлектриком и закрытую стационарной плитой, коН- денсатор, состоящий из расположенных в пространстве кюветы раздвиж- ; ных электродов, один из которых выполнен в виде электролюминесцентнои ячейки, заключенной в индивидуальную камеру, а другой - в виде металлической пластины, электрически связанной с высоковольтным введем и кинематически .через подвижную систему - с емкостным, датчиком перемещений, фотоприемник, выход которого подключен к входу регистрирующего прибора, отличающий,с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены лазерный интерферометр с внешним зеркалом и трехгранная поворотная призма, а подвижная система снабжена дополнительной горизонтально перемещаемой панелью, причем лазерный интерферометр, фотоприемник и емкостный датчик перемещений установлены на стационарной плите кюветы, внешнее зеркало лазерного интерферометра установлено на дополнительной панели подвижной системы, а трехгранная по&оротная призма размещена в камере электролюминесцентной ячейки на пути следования светового потока от ячейки к фотоприемнику. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1J Авторское свидетельство СССР W tasOS, кл G 01 R 19/00, 1972. 2. Рамазанов П. Е, и Шапошников Электролюминесцентный измеритель напряжений до 110 кВ. - Известия ВУЗов, изикa, 1972, Ь ;, с.135-13