Электростатический преобразователь напряжения

Электростатический преобразователь напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено05.03.74 (21) 2001975/18-21 с присоединением заявки,агавЂ

{23) Приоритет (43) Опубликовано 150578. Бюллетень Ю 18

Союз Советскиа

Социалистических

Реснубпкк (11) 607149 (51) М. Кл.

Сг 01 К 5/28

Гвщарвтвваамв ввватвт

Ввввтв втававтрвв 6аСр ав авва» азвврвтвааа в втармтаа (53) УДК 621. 317.725. . 082. 72 (088. 8) (45) Дата опубликовании онисания280478

P2) вторы изобретения

С.М.Пигин и Э.Г.Конькова (73) Заявитель (54 ) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при конструировании высоковольтных измерительных преобразователей.

Известны высоковольтные измерительные преобразователи, содержащие емкостный делитель напряжения и индикатор (1) . Однако известные преобразователи имеют сложную конструкцию и потребляют значительную мощность.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является электростатический преобразователь напряжения электрического тока в аналоговую величину, содержащий изолированные от земли неподвижные электроды, к которым подводится измеряемое напряже ние, и заземленный центральный подвижный электрод (2). Этот преобразователь характеризуется значительной погрешностью нри измерениях в цепях, потенциалы проводов которых несимметричны относительно земли.

Целью изобретения является повышение точности измерения напряжения в цепях с несимметричными потенциалами проводов относительно земли. В описываемом преобразователе это достигается тем, что он снабжен заземленным подвижным экраном, выполненным в форме незамкнутой цилиндрической поверхности, ось вращения которого параллельна образующей цилиндра, лежит в

5 плоскости симметрии экрана на равноудаленном расстоянии от неподвижных электродов и перпендикулярна к оси подвеса подвижного электрода.

Описываемый преобразователь поэ10 воляет линеариэовать измерительную шкалу с высокой степенью точности.

На чертеже представлен описываемый преобразователь.

Он содержит неподвижные электроды т5 1 и 2, установленные на изоляторах

3 и 4, между которыми на растяжках 5 укреплен центральный подвижный электрод б; на оси электрода укреплено зеркало 7 отсчетного устройства, отра20 жающее световой луч осветителя 8 на шкалу 9. На расстоянии от центрального подвижного электрода б расположен заземленный подвижный экран 10 в виде полуцилиндра, ось вращения которого

28 совпадает с образующей цилиндра, лежит в плоскости симметрии экрана, укреплена на растяжках 11 и перпендикулярна к осям центрального подвижного б и неподвижных 1 и 2 электроЗ0 дов и равноудалена от последних.

607149

ЦНИИПИ Заказ 2575/33 Тираж 1112 Подписное

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

При подаче измеряемого напряжения на изолированные от земли неподвижные электроды 1 и 2 образующееся между ними электростатическое поле воздействует на подвижный экран 10. Если потен- g циалы проводов в цепи измеряемого напряжения симметричны относительно земли, то распределение полей между электродом 1 и подвижным экраном 10 и электродом 2 и .подвижным экраном

10 также симметрично. Обусловленные этими полями вращающие моменты, воздействующие на подвижный экран 10, при этом оказываются равны между собой. В результате подвижный экран 10 остается .неподвижным в среднем положении, сохраняя тем самым симметрию поля между неподвижными электродами 1 и 2 и центральным подвижным электродом

6. Это поле, воздействуя на электрод

6, сообщает ему вращающий момент, под влиянием которого электрод 6 поворачивается на угол, при котором противодействующий момент растяжек 5 компенсируется вращающим моментом электрода 6. Поворот электрода 6 определяют по шкале 9 с помощью осветителя

8 и зеркала 7.

При несимметричных потенциалах проводов в цепи измеряемого напряжения распределение полей между электродом

1 и подвижным экраном 10 и электродом

2 и подвижным экраном 10 также несимметрично. Вследствие этого вращающие моменты, воздействующие на подвижный экран 10, оказываются не равными меж- 35 ду собой. Под влиянием разности указанных моментов подвижный экран 10 поворачивается в сторону электрода с более высоким потенциалом до тех пор пока противодействующий момент рас- 40 тяжек 11 не скомпенсирует укаэанную разность моментов.

Таким образом, подвижный экран 10 занимает некоторое несимметричное по отношению к электродам 1 н 2 положение,45 т.е. несимметрично расположен в пространстве между электродами 1 и 2 и центральным подвижным электродом 6, причем электрод 1 или 2, на котором потенциал выше, оказывается экранированным в большей степени.

На чертеже пунктиром показано положение экрана 10 при потенциале на. электроде 2, превышающем потенциал на электроде 1. В результате вносимое подвижным экраном 10 изменение поля вокруг центрального подвижного электрода 6 обеспечивает равенство прикладываемых к нему вращающих моментов при симметричных и несимметричных потенциалах проводов в цепи измеряемого напряжения. Следовательно, погрешность, вызванная несимметрией потенциалов проводов в цепи измеряемого напряжения, оказывается скомпенсированной.

Формула изобретения

ЭлекТростатический преобразователь напряжения, содержащий изолированные от земли неподвижные электроды и заземленный центральный подвижный электрод, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения напряжения в цепях с несимметричными потенциалами проводов относительно земли, он снабжен заземленным подвижным экраном, выполненным в форме незамкнутой цилиндрической поверхности, ocb вращения которого параллельна образующей цилиндра, лежит в плоскости еиьыетрии экрана на равноудаленном расстоянии от неподвижных электродов и перпендикулярна к оси подвеса подвижного электрода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Бабиков М.A. Техника высоких напряжений. Госэнергоиздат, 1955, с. 148, рис. 8-37.

2. Рождественская Т.Б. Электрические компараторы для точных измерений тока, напряжения и мощности. Стандартгиз, 1964, с. 82, рис. 21.