Емкостный делитель напряжения для герметизированных комплектных распределительных устройств

Авторы патента:

Константинова Ольга Александровна (RU)

G01R15/04 - с использованием делителей напряжения

Владельцы патента RU 2452075:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" (ФГУП ВЭИ) (RU)
Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" (ОАО "ФСК ЕЭС") (RU)

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат -повышение точности установки требуемого коэффициента деления и повышение удобства эксплуатации. Емкостный делитель напряжения содержит высоковольтный токопровод (1) и коаксиальную ему металлическую оболочку, имеющую заземляемые участки (2) и изолированный участок (3). Участок (3) снабжен выводом (4). Металлическая оболочка заполнена изолирующей средой (5) и охвачена заземляемым электродом (6). Изолированный участок (3) отделен от заземляемых участков (2) изолирующими вставками (7), а от заземляемого электрода (6) - прокладкой (8) из твердого диэлектрика. На заземляемых участках (2) металлической оболочки закреплен металлический экран (9). 1 ил.

Область техники

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для измерения высокого напряжения переменного тока в герметизированных (например, элегазовых) комплектных распределительных устройствах (КРУЭ).

Известен емкостный делитель напряжения, содержащий последовательно включенные конденсатор связи, соединенный одной обкладкой с питающей шиной и образующий высоковольтное плечо делителя, и конденсатор отбора мощности, образующий низковольтное плечо делителя и имеющий заземляемую обкладку. Конденсатор отбора мощности, питающий электромагнитную приставку, предназначенную для подключения измерительных приборов и устройств релейной защиты и автоматики, находится под напряжением несколько киловольт [A.M.Дымков, В.М.Кибель, Ю.В.Тишенин. Трансформаторы напряжения. М., Энергия, 1975, стр.81-89].

В известном устройстве для обеспечения высокого класса точности измерения напряжения при заданной величине мощности нагрузки требуются значительные емкости конденсаторов низковольтного и высоковольтного плеча делителя, что увеличивает размеры и массу известного устройства и требует соответствующего увеличения габаритов КРУЭ, в котором используется делитель.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому делителю напряжения является емкостный делитель напряжения, известный из книги [А.И.Полтев. Конструкции и расчет элегазовых аппаратов высокого напряжения. Л., Энергия, 1979, стр.214-216]. Это устройство выбрано в качестве прототипа. Прототип содержит токопровод, коаксиальную ему металлическую заземляемую оболочку и закрепленный с внутренней стороны оболочки коаксиальный токопроводу промежуточный металлический электрод, залитый эпоксидной смолой, при этом пространство между токопроводом и поверхностью промежуточного металлического электрода, залитого смолой, заполнено изоляционной средой, например газом.

Недостаток прототипа - низкая точность установки расчетного коэффициента деления без возможности его последующей подстройки. Это связано с неизбежностью большой погрешности при установке заливаемого в эпоксидную смолу промежуточного электрода внутри металлической оболочки и с отсутствием возможности корректировки коэффициента деления в готовом изделии.

Задачей предлагаемого технического решения является устранение указанного недостатка.

Раскрытие изобретения

Технический результат изобретения - повышение точности установки требуемого коэффициента деления и повышение удобства эксплуатации.

Предметом изобретения является емкостный делитель напряжения, содержащий высоковольтный токопровод, коаксиальную ему металлическую оболочку, заполненную изолирующей средой и охваченную заземляемым электродом, при этом металлическая оболочка имеет заземляемые участки, на которых закреплен металлический экран, и снабженный выводом изолированный участок, который отделен от заземляемых участков металлической оболочки изолирующими вставками, а от заземляемого электрода - прокладкой из твердого диэлектрика.

Это позволяет получить указанный выше технический результат.

На фиг.1 схематически изображен в разрезе пример практической реализации заявляемого устройства.

Емкостный делитель напряжения содержит высоковольтный токопровод 1 и коаксиальную ему металлическую оболочку, имеющую заземляемые участки 2 и изолированный участок 3. Участок 3 снабжен выводом 4. Металлическая оболочка заполнена изолирующей средой 5 и охвачена заземляемым электродом 6. Изолированный участок 3 отделен от заземляемых участков 2 изолирующими вставками 7, а от заземляемого электрода 6 - прокладкой 8 из твердого диэлектрика.

На заземляемых участках 2 металлической оболочки закреплен металлический экран 9.

Предлагаемый емкостный делитель напряжения работает следующим образом.

Электрод 6, участки 2 и экран 9 заземляются. Высокое напряжение прикладывается к токопроводу 1 и делится между высоковольтным и низковольтным плечами емкостного делителя. Обкладками конденсатора высоковольтного плеча являются токопровод 1 и изолированный участок 3. Обкладками конденсатора низковольтного плеча служат - изолированный участок 3 оболочки и заземленный электрод 6. Высокое напряжение делится обратно пропорционально величине емкостей конденсаторов плеч.

Требуемый коэффициент деления напряжения может быть получен изменением высоты прокладки 8 из твердого диэлектрика, задающей расстояние между обкладками конденсатора низковольтного плеча - электродом 6 и изолированным участком 3 оболочки, а также изменением ширины или диэлектрической проницаемости материала прокладки 8. Напряжение с вывода 4 изолированного участка 3 оболочки передается на электронные блоки измерения напряжения (на фигуре не показаны) через низковольтные проходные изоляторы 10, установленные в заземленном металлическом экране 9.

Предлагаемый емкостный делитель напряжения обеспечивает удобный доступ к элементам конструкции, задающим емкость низковольтного плеча делителя, что позволяет с высокой точностью установить требуемый коэффициент деления и улучшает ремонтопригодность и удобство использования устройства.

Емкостный делитель напряжения, содержащий высоковольтный токопровод, коаксиальную ему металлическую оболочку, заполненную изолирующей средой и охваченную заземляемым электродом, при этом металлическая оболочка имеет заземляемые участки, на которых закреплен металлический экран, и снабженный выводом изолированный участок, который отделен от заземляемых участков металлической оболочки изолирующими вставками, а от заземляемого электрода - прокладкой из твердого диэлектрика.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в горнодобывающей , металлургической, химической и других отраслях промышленности для контроля уровня материала, например горной массы, в подземных емкостях.

Вакуумный емкостный делитель напряжения // 1005203

Устройство для заряда накопительных конденсаторов // 430493

Способ бестрансформаторного повышения переменного напряжения // 260689

Емкостной делитель напряжения // 260022

Способ удвоения частоты переменного тока и устройство для осуществления этого способа // 98548

Умножитель частоты // 90176

Устройство для трансформирования электрических переменных токов при помощи системы последовательно включенных конденсаторов // 16786

Емкостный источник питания // 2381585

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности, для питания находящихся под высоким потенциалом устройств измерения переменного электрического тока.

Делитель напряжения для измерений при коммутационных испытаниях высоковольтных аппаратов и способ компенсации влияния на коэффициент деления емкости делителя на землю // 2250471

Изобретение относится к области электротехники, в частности к измерениям высокого напряжения при коммутационных испытаниях высоковольтных аппаратов. .

Омметр маслаева // 2125270

Держатель для бесконтактных магнитных датчиков // 2009520

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к устройствам для крепления измерительных датчиков, определяющих значения энергетических параметров коммутации коллекторных электрических машин, и может найти применение при определении качества коммутации электрических машин постоянного тока на испытательных станциях электромашиностроительных заводов.

Делитель импульсного напряжения // 1798702

Способ балансировки высоковольтного делителя напряжения и устройство для его осуществления // 1777094

Устройство для измерения высоких напряжений // 1712890

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения постоянного напряжения, а также амплитудных значе-НИИ пульсирующего, импульсного и переменного напряжений в высоковольтных цепях.

Устройство для измерения переходно-остаточного падения напряжения // 1707549

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано длл измерения импульсных напряжений. .

Устройство для измерения переходно-остаточного падения напряжения // 1707548

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники и может быть использовано для измерения импульсных напряжений. .

Устройство для измерения переходно-остаточного падения напряжения // 1707547

Способ и устройство измерения высокого напряжения // 2635340

Группа изобретений относится к области электрических измерений, в частности к высокоточным устройствам измерения постоянного и переменного напряжения на основе резистивных делителей. Способ измерения высокого напряжения с помощью резистивного делителя заключается в измерении значений напряжения на выходе низковольтного плеча делителя при периодической калиброванной вариации сопротивления его высоковольтного плеча. При этом выполняется формирование первого и второго наборов дискретных измеренных значений напряжения соответственно при первом значении сопротивления высоковольтного плеча на нечетных периодах вариации и при втором значении сопротивления высоковольтного плеча на четных периодах вариации. Далее производится формирование первого и второго наборов дискретных значений для всех нечетных и четных периодов вариации путем добавления к сформированным первому и второму наборам измеренных значений дискретных значений, вычисленных методом интерполяции соответственно при первом значении сопротивления высоковольтного плеча на четных периодах вариации и при втором значении сопротивления высоковольтного плеча на нечетных периодах вариации. На основании сформированных наборов дискретных значений напряжения рассчитывается набор дискретных значений высоковольтного сопротивления, после чего производится вычисление расчетного значения высоковольтного сопротивления путем интегрирования полученного набора дискретных значений сопротивлений с отбрасыванием аномальных значений. Определение значения высокого напряжения выполняют по расчетным формулам соответственно для нечетных и четных периодов вариации с учетом измеренных значений напряжений на выходе делителя, значений калиброванных сопротивлений и расчетного значения высоковольтного сопротивления. Для реализации способа предлагается устройство измерения высокого напряжения. Технический результат изобретения заключается в повышении точности измерения высокого напряжения резистивным делителем за счет исключения влияния изменения значения высокого напряжения в процессе измерений, возможности измерения мгновенных значений напряжения и уменьшении воздействия температурных и других медленно меняющихся процессов, в том числе старения, на точностные характеристики делителя. Кроме того, обеспечивается возможность использования в конструкции высоковольтного плеча делителя резисторов с большими температурными коэффициентами сопротивления. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Схема, адаптированная для подачи напряжения к электронному устройству, и ее применение // 2584822

Изобретение относится к области электротехники, к схеме, адаптированной для подачи напряжения VS в электронное устройство, такое как нагрузка или источник света. Напряжение VS подается в схему (ACG), которая может получать напряжение VACG из VS, где VACG≠VS. Схема состоит в первом варианте осуществления из трех последовательно соединенных диодов (D1, D2, D3) и двух конденсаторов (C1, C2), где конденсатор (C1) соединен параллельно с двумя диодами (D1, D2) и конденсатор (C2) соединен параллельно с диодами (D2, D3). Таким образом, выполнен генератор асимметричного тока (ACG), который из нормального периодического источника напряжения VS может получить два напряжения, каждое из которых подходит для перезаряжаемой батареи или источника света. Таким образом, экономически эффективное напряжение, которое требуется для электронного устройства, является преимущественным для подзарядки перезаряжаемой аккумуляторной батареи или повышения интенсивности света для СИД источника света, что приводит к экономии текущих затрат, быстрой подзарядке перезаряжаемой батареи и повышению интенсивности света, излучаемого источником света. Изобретение также охватывает применения генератора асимметричного тока (ACG). 7 з.п. ф-лы, 13 ил.