Вакуумный емкостный делитель напряжений

 

c

ОПИСАН

Союз Советских

Социалистических

Республик

030

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.09.78 (21) 2673167/18-21 с присоединением заявки ¹вЂ”

/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231280 Бюллетень HP 47

Дата опубликования описаиия231280

1.

88.8) (72) Авторы изобретения

Э. Н. Смирнов и В. М. Сидоров (71) Заявитель (54) ВАКУУМНЫЙ ЕМКОСТНОЙ ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электровакуумным приборам, и может быть использовано для комплектования электронных киловольтметров, высоковольт- 5 ных зондов, высоковольтных осциллографов,а также применяться в высоковольтных цепях мощных электро- и радиотехнических устройств для настройки и контроля режимов цепей и lO формирующих блоков.

Известны .вакуумные емкостные делители напряжений, состоящие из двух последовательно соединенных конденсаторов (Высоковольтного и низковольтнс 15 го), размещенных в единой электроизоляционной металлодиэлектрической оболочке f1/ .

К недостаткам известных конденсаторов следует отнести узкий диапа- 20 зон измерений .

Наиболее близким предлагаемому по технической сущности является вакуумный емкостной делитель напряжения, содержащий два последовательно соеди-25 ненных конденсатора; один из которых образован высокопотенциальным цилиндрическим электродом и кааксиальным низкопотенциальным электродом, а второй образован заземленным цилиндром и размещенным внутри него низкопотенциальным электродом (21 .

Один из основных параметров из— вестного делителя — коэффициент деления — определяется отношением емкостей высоковольтного конденсатора к низковольтному. Понизить это отношение, с тем чтобы расширить пределы измерения амплитуд высоких напряжений, не представляется возможным беэ увеличения емкости низковольтного конденсатора, а увеличение этой емкости, в свою очередь, связано с .увеличением габаритных размеров и повышением собственной индуктивности делителя, сужающей полосу пропускания частот. Наличие указанных недостатков конструкции известного ,делителя не обеспечивает надежного .экранирования низковольтного конденсатора от воздействия мощных электромагнитных полей, чем ограничиваются пределы измерений высоких напряжений иэ-за наводимых на низковольтный кон— денсатор электромагнитных помех.

Цель изобретения — расширение пределов измерения.

Указанная цель достигается тем, что известный вакуумный емкостной делитель напряжений, содержащий два

790030 последовательно соединенных конден— сатора, один из которых образован высокопотенциальным цилиндрическим электродом и коаксиальным низкопотенциальным электродом, а второй заземленным цилиндром и размещенным внутри него низкопотенциальным электродом, снабжен двумя системами цилиндрических электродов, r.àýìeùåííûõ между высокопотенциальным и ниэкопотенциальным электродами, причем электроды одной системы электрически соединены между собой и заземлены, а электроды другой системы изолированы друг от друга диэлектрическими втулками, при этом электроды одной системы размещены между электродами i$ другой .

На чертеже представлена конструкция четырехкаскадного вакуумного емкостного делителя напряжений .

Устройство содержит диэлектричес- 2О кую оболочку 1 вакуумноплотно соеди— ненную с высоковольтным цилиндрическим электродом 2 посредством переходных деталей 3. Коаксиально электроду 2 расположен охватывающий его низкопотенциальный цилиндрический электрод 4 и образующий с ним емкость высоковольтный конденсатор с емкостью Сз первого каскада делите1 ля а низковольтный конденсатор этоР

4 го каскада с емкостью С„ образован электродом 4 и охватывающим его цилиндром 5. Некоторую долю емкости низковольтного конденсатора вносит оазделительная диэлектрическая втулка 6, размещенная между отбортованными частями электродов 4 и 5. Высоковольтная емкость второго каскада

С образована разделительной дизлек Ь трической втулкой 7, установленной между отбортованными частями цилин- 40 дрических электродов 4 и 8, а низковольтная емкость этого каскада С об2. разована боковой цилиндрическои по— верхностью электрода 8, и электродами 9 и 10 . Высоковольтный конденсатор третьего каскада с емкостью С образован диэлектрической втулкой

11, размещенной между отбортованными частями электродов 8 и 12, низковольтный конденсатор с емкостью боковой цилиндрической поверхностью электрода 12 13.

Высоковольтный конденсатор четвертого каскада с емкостью С образован диэлектрической втулкой 14, размещенной между отбортованными частями электродов 12 и 15, а низковольтный конденсатор с емкостью С" — боковыми н цилиндрическими поверхностями электродов 13 и 15 и .внутренней поверхностью корпуса делителя 16. Электрод Щ

15 содержит центральное цанговое гнездо 17 под штекер коаксиальйого кабеля . Это гнездо совместно с цанговыми отростками основания 18 образует коаксиальный разъем делителя для его стыковки с измерительным прибором. Между основанием 18 и гнеэ— дом 17 размещено вакуумплотное диэлектрическое кольцо 19, а само основание 18 вакуумплотно соединено с корпусом 16 и заземлено. Для обеспечения откачки воздуха из полости, в которой размещены электроды 8, 9, 10,12, 13 и 15 в основании 18 выполнены четыре радиальных паза 20, а в центральной зоне электрода 15 имеется четыре отверстия 21. Входное гнездо 22 служит для подключения высоковольтного кабеля, которое одновременно является предохранительным колпачком для штенгеля . С переходными деталями 3 электрически соединен противокоронный венец 23.

Делитель работает следующим образом.

Входное напряжение U<>, подаваемое на входное гнездо 22, оказывается приложенным к первому каскаду делителя, между высоковольтным электродом 2 и заземленным им цилиндром .5.

Это напряжение делится первым каскадом в отношении 1,обратно пропорциональном величинам емкостей высоковольтного и низковольтного конденса! I торов, т. е. уменьшается aC„jC> раз.

Поделенное таким образом напряжение с низковольтного конденсатора первого каскада подается на второй каскад (прикладывается между электродом 4 и электродами 9 и 10, однопотенциальными с заземленным корпусом .16} . Аналогично первому каскаду второй каскад делит приложенное напряжение в отношении, обратно пропорциональном величинам емкостей высоковольтного и низковольтного кон— денсаторов второго каскада, т. е. уменьшает входное напряжение еще в „/Сц раз. Поделенное напряжение с .Л низковольтного конденсатора второго каскада подается на третий каска„ц, между электродом 8 и электродами 10 и 13 и т ° д. Окончательно поделенное выходное напряжение U снимается между цанговым гнездом 17 и основанием 18. Таким образом, выходное напряжение U уменьшается относительно входного в соответствии с зависимостью 0 „ = U Ä ° К, с сР с с,4 где

Ъ 4 сн сн сн общий коэффициент деления четырехкаскадного емкостного делителя на,,пряжений.

Наведенная на низковольтный кон— денсатор электромагнитная помеха от мощных полей делится последующими каскадами в соответствии с их коэффициентами деления .

В случае упомянутого двухкаскадногО делителя помеха уменьшается в

70,7 раза, в случае трехкаскадного делителя (в 17,1)9- 292 раза, что

799030

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9046/52 Тираж 844 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 позволяет повысить точность измеряемых напряжений при высоком уровне внешних электромагнитных помех.

Расширение пределов измерения напряжений (по амплитуде и полосе пропускания частот) емкостных делителей позволяет значительно повысить контроль параметров высоковольтных цепей мощных электро- и радиотехни ческих устройств, а также контроль параметров высоковольтных изделий электронной техники в процессе их производства и эксплуатации.

Вакуумный емкостной делитель напряжений содержащий два последовательно соединенных конденсатора, один из которых образован высокопотенциальным цилиндрическим электродом и 20 коаксиальным низкопотенциальным элек- тродом, а второй образован заземленным цилиндром и размещенным внутри него низкопотенциальным электродом, отличающийся тем, что| с целью расширения пределов измерения, он снабжен двумя системами цилиндрических электродов, размещенных между высокопотенциальным и низкопотенциальным электродами, причем электроды одной системы электрически соединены между собой и заземлены, а электроды другой системы изолированы друг oi друга диэлектрическими втулками, при этом электроды одной системы размещены между электродами другой..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Буц В. П. и др. Вакуумные конденсаторы. Л., "Энергия", 1971, с . 122-127..

2. Патент ЧССР Р 103743, кл . 21 g 10/Ь2, 1962(прототип) .