Электростатический киловольтметр

 

Союз Советских

Социал истииеских

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

" 673927 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.10.77 (21) 2531180/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К,.

G 01 R 5/28

Государственный квинтет

СССР оо делам иэоорвтений и открытий (53) УД К 621-31 7. .72.082.72 (088.8) Опубликовано 15.07.79. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.79 (72) Авторы изобретения

Э. Г. Конькова и М. С. Векслер

Ленинградское производственное объединение

«Вибратор» (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ КИЛОВОЛЬТМЕТР

Изобретение относится к устройствам для измерения высоких напряжений и может быть использовано в электроизмерительной технике, электроэнергетике и в приборострои тельной промышленности.

Известны электростатические киловольтметры, содержащий два электрода, установленные «а изоляторах, измерительный механизм и шкалу, расположенные внутри одного из электродов {1).

Однако известные электростатические 1р киловольтметры при включении их в незаземленные цепи с проводами, находящимися под напряжением относительно земли, дают погрешности, намного превышающие класс точности приборов.

Для получения приемлимой погрешности при использовании известных электростатических киловольтметров в незаземленных цепях приходится вводить в результат измерения поправку. Поправку рассчитывают на основании конструктивных постоянных киловольтметра и отношения напряжения электда с измерительным механизмом относительно земли к измеряемому напряжению между проводами (или, что то же, электродами киловольтметра). Указанное напряжение электрода с измерительным механизмом относительно земли определяют с помощью вто о ого — допол ни тел ьного электростат ического киловольтметра: определение этого напряжения производят для каждого значения измеряемого напряжения между проводами. Затем рассчитывают поправку, которая учитывается при определении значения измеренного напряжения.

Время, затрачиваемое на измерение напряжений по двум киловольтметрам, определение отношения этих напряжений, расчет поправки и ее учет, составляет 3 — 5 мин.

В реальных цепях в электроэнергетике, радиосвязи, электротермии время между последовательными измерениями указанных напряжений, в основном, составляет 10—

30 с и поэтому измерение напряжений в незаземленных цепях электростатическими киловольтметрами производится без учета поправок с указанной выше большой погрешностью.

673927 з

Целью изобретения является уменьшение погрешности при измерениях в незаземленных цепях.

Для этого электростатический киловольтметр, содержащий два электрода, установленные на изоляторах, измерительный меs ханизм и шкалу, расположенные внутри одного из электродов, снабжен расположенными внутри электрода с измерительным механизмом вторым измерительным механизмом и второй шкалой, а также третьим элект; родом, установленным внутри изолятора, на 1о котором расположен электрод с измеритель-. ными механизмами, причем оси подвижных частей обоих измерительных механизмов расположены между собой под углом, близким к 90, а третий электрод заземлен.

1s

На чертеже схематично изображена конструкция электростатического киловольтметра.

Электростатический киловольтметр содержит два электрода 1 и 2, установленные на изоляторах 3 и 4, измерительный механизм 2о

5 и шкалу 6, расположенные внутри электрода 2, второй измерительный механизм 7 и вторую шкалу 8, расположенные внутри электрода 2, а также третий электрод 9, установленные внутри изолятора 4 и соеди25 ненный с основанием 10, на котором установлены изоляторы 3 и 4.

Для исключения влияния электростатического поля между электродами 1 и 2 на подвижный электрод 11 второго измерительного механизма 7, ось вращения 12 под- зо вижного электрода 11 расположена вдоль силовых линий поля между электродами 1 и 2. При этом пондеромоторные силы поля, воздействующие на подвижный электрод 11, оказываются направленными вдоль оси вращения этого электрода и вращающего момента не создают.

Аналогичным образом расположена ось вращения 13 подвижного электрода 14 измерительного механизма 5 относительно поля между электродами 2 и 9. Таким обра- щ зом, вблизи электрода 2 электростатические поля между ним и электродами 1 и 9 взаимно ортогональны, а оси вращения подвижных электродов измерительных механизмов 5 и 7 расположены между собой под углом, близким к 90

Внутри основания 10 расположены источники света 15 и 16. Внутри электрода 2 расположены зеркала 17 и 18, а на осях вращения подвижных электродов расположены зеркала 19 и 20. so

Киловольтметр работает следующим об- разом.

При включении киловольтметра в измерительную цепь электроды 1 и 2 присоединяют к проводам цепи, а электрод 9 и соединенное с ним основание 10 заземляют.

При подаче напряжения в цепь между электродами 1 и 2 возникает электрическое поле.

Обусловленное им усилие воздействует на подвижный электрод 14 измерительного механизма 5, создавая вращающий момент.

Наличие вращающего момента вызывает поворот подвижного электрода 14 вокруг оси 13 вместе с зеркалом 19. При повороте зеркала луч (световой указатель) от источника света 15 движется по шкале 6.

В зависимости от напряжения электрода 2 относительно земли перемещение светового указателя по шкале 6 будет различным, так как поле, воздействующее на подвижный электрод 14, определяется напряжениями между электродами 1 и 2 и между электродом 2 и землей, т. е. отсчет по шкале 6 производят с погрешностью, зависящей от напряжения электрода 14 относительно земли.

При появлении напряжения на электроде 2 относительно земли между электродами 2 и 9 возникает электростатическое поле, воздействующее на подвижный электрод 11 измерительного механизма 7. Поворот подвижного электрода 11 вызывает поворот зеркала 20 и перемещение светового указателя от источника 16 по шкале 8. Градуировка шкалы 8 выполнена непосредственно в ве.личинах поправок к показаниям шкалы 6.

Показание по шкале 8 (поправка) вычитают из показания по шкале 6.

Данный киловольтметр имеет следующие преимущества:

l. Погрешность при измерениях в незаземленных цепях, достигающая 10 — 17 /q, уменьшена до 1,5/о, что соответствует классу точности существующих киловольтметров.

Например, напряжение 30 кВ в незаземленной цепи измеряется электростатическим киловольтметром С100 класса точности 1,5 на пределе измерения 75 кВ с погрешностью

12 /р, на пределе измерения 50 к — с погрешностью 6,8 /о, а предложенным киловольтметром — с погрешностью .на обоих пределах измерения.

2. Время, затрачиваемое на проведение измерения, уменьшено с 3 — 5 мин до 10 — 30 с т. е. в 6 — 30 раз. Например, время измерения напряжения 30 кВ электростатическими киловольтметрами С100 и С196 с последующим расчетом поправки составляет 4 мин, а предложенным киловольтметром — 18 с, т. е. в 13 раз меньше.

3. Достигнуто упрощение устройства, так как нет необходимости одновременно го использования двух киловольтметров, один из которых измеряет напряжение в измерительной цепи, а другой — напряжение относительно земли на электроде с измерительным механизмом у первого киловольтметра.

Такое решение позволяет использовать один киловольтметр для определения напряжения электрода с измерительным механизмом относительно земли и поправки, при673927

Формула изобретения

Составитель T. Веремейкина

Редактор А. Зиньковский Техред О. Луговая Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4064/40 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 чем расчет поправки производят один раз при градуировке второй шкалы киловольтметра в величинах поправки.

I. Электростатический киловольметр, содержащий два электрода, установленные на изоляторах, измерительный механизм и 1ыкалу, расположенные внутри одного из электродов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности при измерениях в незаземленных цепях, он снабжен расположенными внутри электрода с измерительным механизмом вторым измерительным меб ханизмом и второй шкалой, а также третьим электродом, установленным внутри изолятора, на котором расположен электрод с измерительными механизмами, причем оси подвижных частей обоих измерительных механизмов расположены между собой под углом, а третий электрод заземлен.

2. Киловольтметр по п. 1, отличающийся тем, что оси подвижных частей обоих измерительных механизмов расположены между собой под углом, близким к 90 . ,© Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Векслер М. С. Электростатические приборы, М.=Л.— Энергия, 1964. с. 43 — 44, рис. 19.