DE2357195C3 - Method for testing the division ratio of a high-voltage divider and arrangement for carrying out the method - Google Patents
Method for testing the division ratio of a high-voltage divider and arrangement for carrying out the methodInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung des Teilungsverhältnisses eines Hochspannungsteilers mittels eines Niederspannungs-Normalspannungsteilers durch den Vergleich des Teilungsverhältnisses des zu prüfenden Spannungsteilers unter seinen Betriebsbedingungen mit dem des Normalspannungsteilers und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a method for testing the division ratio of a high voltage divider using a low-voltage normal voltage divider by comparing the division ratio of the voltage divider to be tested under its operating conditions with those of the normal voltage divider and an arrangement for carrying out the method.
Es ist ein Verfahren zur Prüfung eines Hochspannungsteilers bekannt, das auf der Ermittlung seines Spannungsteilungsverhältnisses mit Hilfe eines Niederspannungs-Normalspannungsteilers (s. z. B. US-PS 77 555) beruht.It is a method of testing a high voltage divider known that on the determination of its voltage division ratio with the help of a low voltage normal voltage divider (see e.g. U.S. Patent 77,555).
Die Prüfung nach diesem Verfahren besieht in der Ermittlung der Verhältnisse zwischen den Widerständen des zu prüfenden Spannungsteilers mit Hilfe eines Niederspannungs-Präzisions-Dekadenspannungsteilers. Danach berechnet man das Hauptteilungsverhällnis des zu prüfenden Spannungsteilers an Hand der erhaltenen Werte der Teilungsverhältnisse des Dekadenspan-The test according to this procedure involves determining the relationships between the resistances of the voltage divider to be tested with the help of a low-voltage precision decade voltage divider. Then the main division ratio of the voltage divider to be tested is calculated on the basis of the obtained Values of the division ratios of the decade span
niingsleilers.niingsleilers.
Das angegebene Verfuhren ist nur für einen speziell ausgebildeten Spannungsteiler geeignet, welcher mindestens zwei Ausgänge aufweist. Kine Prüfung des Teilers während seines Betriebes ist unmöglich. Die Prüfung wird unter Bedingungen durchgeführt, die von den Arbeitsbedingungen abweichen, du die elektrischen und thermischen Verhältnisse des Spannungsteilers infolge einer Kur/schließung eines seiner ZweigeThe specified procedure is only specific for one person trained voltage divider suitable, which has at least two outputs. No examination of the Divider during its operation is impossible. the Testing is performed under conditions specified by the working conditions differ, you the electrical and thermal conditions of the voltage divider as a result of a short-circuit / closure of one of its branches
id gestört werden. Eine große Zahl von Umschaliungen und Messungen führt /ur I lcrabseizung der Genauigkeit und Vergrößerung der für die Prüfung notwendigen Zeit.id be bothered. A large number of casings and measurements lead to a reduction in accuracy and increasing the time required for the exam.
Es ist eine Anordnung /ur Durchführung des Verfahrens zur Prüfung eines Hoehspannungsteikrs bekannt, die einen elektrisch mit dem zu prüfenden Spannungsteiler verbundenen Niederspannungs-Nor malspannungsteiler und einen Nullindikator enthält, .m dessen einem Eingang der Ausgang des zu prüfendenIt is an arrangement / ur implementation of the Method for testing a Hoehspannungsteikrs known, which is electrically connected to the test Voltage divider connected to low voltage norm Contains voltage divider and a zero indicator, .m one input of which is the output of the under test
ίο Spannungsteilers liegt (s. z. B. The Review of Scientific Instruments. Volume ib. Nr.4,S. 532 bis 537 [l%5]).ίο voltage divider (see, for example, The Review of Scientific Instruments. Volume ib. No. 4, pp. 532 to 537 [1% 5]).
Diese Anordnung besteht aus einer parallel zum zu prüfenden Spannungsteiler angeschlossenen Prüfungskette, die sich aus in Reihe liegendem Hochspannungs- widerstand und Niederspannungs-Dekaden Normalspannungsteiler zusammensetzt. Die Anordnung enthalt ebenfalls einen Nullindikator, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Normalspannungsleilers verbunden ist, und einige Umschalter. Die Umschalter dienen zum Anschließen des zweiten Einganges des Nullindikators an die Ausgänge des zu prüfenden Spannungsteilers sowie zum Kurzschließen der Zweige des letzteren.This arrangement consists of a test chain connected in parallel to the voltage divider to be tested, which consists of high-voltage resistance and low-voltage decades normal voltage divider. The arrangement contains also a zero indicator, one input of which is connected to the output of the normal voltage cable is, and some toggles. The changeover switches are used to connect the second input of the zero indicator to the outputs of the voltage divider under test, as well as to short-circuit the branches of the latter.
Die beschriebene Anordnung findet allerdings nur eine beschränkte Anwendung, weil sie nur zur Prüfung eines Spannungsteilers mit zwei Ausgängen und einem bestimmten Verhältnis zwischen den Widerständen seiner Zweige geeignet ist. Außerdem ist zum Bau einer solchen Anordnung ein kostspieliger DekadenNormalspannungsteiler der Genauigkeitsklasse O.O0O1 crforderlich, dessen Herstellung große technische und technologische Schwierigkeiten bietet.However, the described arrangement is only used to a limited extent because it is only used for testing a voltage divider with two outputs and a certain ratio between the resistances its branches is suitable. In addition, an expensive decade normal voltage divider is required to build such an arrangement of accuracy class O.O0O1 cr required, the production of which presents great technical and technological difficulties.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung der angegebenen Nachteile.The present invention aims to obviate the stated disadvantages.
Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, ein Verfahren zur Prüfung eines Hochspannungsteilers jnd eine Anordnung zur Durchführung desselben zu entwickeln, in denen die Änderung der Funktion des Normalspannungsteilers die Prüfung eines Spannungsteilers beliebiger Konstruktion während seines Betriebes ermöglicht, ohne seine elektrischen und thermischen Verhältnisse zu stören, sowie eine Erhöhung der Genauigkeit und einen schnelleren Ablauf der Prüfung sichert.The invention is based on the object a Method for testing a high voltage divider jnd to develop an arrangement for carrying out the same, in which the change in the function of the Normal voltage divider the testing of a voltage divider of any construction during its operation allows, without disturbing its electrical and thermal conditions, as well as increasing the Ensures accuracy and a faster course of the test.
Die gestellte Aufgabe wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch gelöst, daß das Teilungsverhältnis des Normalspannungsteilers gleich dem Nennwert des Teilungsverhältr.isses des zu prüfenden Spannungsteilers gewählt wird, wobei parallel zum zu prüfenden Spannungsteiler ein zusätzlicher Hochspan· nungsteiler angeschlossen und an diesem ein Teilungsverhältnis eingestellt wird, das gleich dem Teilungsverhältnis des zu prüfenden Spannungsteilers ist. wonach der Normalspannungsteiler in den Stromkreis des zusätzlichen Spannungsteilers eingeschaltet und die Potentialdifferenz zwischen den Ausgängen des zu prüfenden und des Normalspannungsleilers gemessen wird, aus dessen Größe das Tcilungsverhällnis des /u prüfenden Spannungsteilers errechnet wird.The task set is by means of the invention Method achieved in that the division ratio of the normal voltage divider is equal to the nominal value of the division ratio of the voltage divider to be tested is selected, with parallel to the An additional high-voltage divider is connected to the voltage divider to be tested and a division ratio is applied to this is set, which is equal to the division ratio of the voltage divider to be tested is. after which the normal voltage divider in the circuit of the additional voltage divider switched on and the potential difference between the outputs of the zu the test and the normal tension line is measured, from the size of which the Tcilungsverhälnis of the / u voltage divider to be tested is calculated.
Ausfeilend von einem elektrisch mn dem /u prüfenden Spannungsteiler verbundenen Niedersp.innungs Nonnilspiiiinungstetler und einem Nullindikator, dessen eint· I.inking an den Ausgang des /ti prüfenden Spannungs.eilers angeschlossen ist. besieh, eine Anord nung zur iJuivhfiilirung des erfindungsgemäßen Verfall lütis .ins C1UMMIi parallel /i'in /u prüfenden Spanniingstei ler .mgesehlossenen /usal/lichen I lodispannungsteilei mit regelbarem Ausgang, in dessen Stromkreis der Norm.ilspannungsieilcr liegt, einem Registriergerät, an dessen einem King.iiig der Ausgang des /u prüfenden Spannungsteilers hegt, sowie einem Umschalter, in dessen erster Stellung der Normalspannungstciler kcr/gesdilosscn und der /weile Eingang des Nullindikators mn dem Ausgang des zusätzlichen Spannungsteilers verbunden ist und in dessen /weiter Stellung der /weite Hingang des Registriergerätes an den Ausgang ,des Norma'spanniingsteilers angeschlossen ist. *",'- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Prüfung einesRefined of a low-voltage non-volatile voltage divider connected electrically to the voltage divider to be tested and a zero indicator, the input of which is connected to the output of the voltage divider to be tested. Consider an arrangement to prevent the decay according to the invention in C 1 UMMIi parallel / i'in / u testing voltage dividers, closed / common Iodine voltage dividers with adjustable output, in whose circuit the standard voltage divider is located, a recording device, one of which has the output of the voltage divider to be tested, as well as a switch, in the first position of which the normal voltage divider kcr / gesdilosscn and the while input of the zero indicator mn are connected to the output of the additional voltage divider and in its / further position the / wide entrance of the recorder to the output of the Norma's spanniing divider is connected. * ", '- The inventive method for testing a
- llochspannungsteilers und die Anordnung zur Durchführung desselben ermöglichen eine genaue und »chnelle Prüfung von Prä/isions-Hoehspannungsteilern bei einer wesentlichen Verbilligung und Vereinfachung > <ler zur Prüfung erforderlichen Operationen. Es ist offensichtlich, daß der Bau eines Normalspannungstei-- Hole voltage divider and the arrangement for implementation These enable precise and quick testing of high voltage dividers with a substantial reduction in price and simplification> <ler operations required for testing. It is obviously that the construction of a normal stress
!' lers mit einem oder mehreren Teilungsverhältnissen 'keine großen Schv ierigkeiten bietet, und daß bei seiner Ausführung in der Art eines selbständig zu prüfenden Cerates die ganze Prüfung ohne Anwendung von irgendwelchen Normalinstrumenien möglich ist. ! 'lers with one or more division ratios' does not present any great difficulties, and that when it is carried out in the manner of an independently tested cerate, the entire test is possible without the use of any standard instruments.
Im folgenden ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispie! an Hand einer Zeichnung naher erläutert,In the following the invention is based on an exemplary embodiment! explained in more detail on the basis of a drawing,
\ welche das elektrische Prinzipschaltbild der erfindungs- \ which shows the basic electrical circuit diagram of the
; gemäßen Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Prüfung eines Hochspannungsteilers zeigt.; according to the arrangement for carrying out the procedure for testing a high voltage divider shows.
I Inier der Prüfung bei Betriebsbedingungen wird eine solche Prüfung verstanden, bei der dem Eingang des zu prüfenden Spannungsteilers seine Arbeitsspannung zugeführt und seine Ausgangsspannung mit irgendeinem Cii-rat gemessen bzw. registriert wird, wobei keine wahrend der Prüfung durchzuführenden Handlungen Jie Parameter des zu prüfenden Spannungsteilers beeinflussen.In the test under operating conditions, a such test understood at the input of the voltage divider to be tested its working voltage and its output voltage is measured or registered with some Cii-rat, with none Actions to be performed during the test The parameters of the voltage divider to be tested influence.
Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Prüfung eines Hochspannungslcilers enthält einen zusätzlichen I Iochspannungsteiler I, welcher aus einem Hochspannurigs Widerstandszweig 2 mit dem Widerstand /?i und einem Nicderspannungs-Widerstandszweig 3 mit regelbarem Widerstand Ri besieht und parallel zum zu prüfenden Hochspannungsteiler 4 angeschlossen ist, an dessen Ausgang 5 ein Meßgerät 6 liegt. Zwischen den Zweigen 2 und 3 des Spannungsteilers ί liegt ein Niederspannungs-Normaispannungsteiler 7 mit einem gemeinsamen Widerstand "i.The arrangement for carrying out the method for testing a high-voltage iciler contains an additional Ioch voltage divider I, which consists of a high-voltage resistor branch 2 with the resistor /? I and a Nicderspannungs resistor branch 3 with a controllable resistor Ri and is connected in parallel to the high-voltage divider 4 to be tested, a measuring device 6 is connected to its output 5. Between the branches 2 and 3 of the voltage divider ί is a low-voltage standard voltage divider 7 with a common resistance "i.
Die Anordnung enthält ebenfalls einen Nullindikator 8 und ein Registriergerät 9, deren einer der Eingänge gemeinsam und über eine Taste IO mit dem Ausgang 5 des Spannungsteilers 4 verbunden ist. sowie einen Umschalter II. in dessen erster Stellung (auf der Zeichnung dargestellt) der Spannungsteiler 7 kur/ge tchlosscn und der /weite Eingang des Nullindikators 8 mit dem Ausgang 12 dis Spannungsteilers 1 verbunden Kl. In der zweiten s ellung des Umschalters ti ist der /weite Ausgang des Registriergerätes 9 nut dem Ausgang 13 des Spannungsteilers 7 verbunden. Dabei ist der Spannungsteiler 7 mit einem Teilungsverhiiltnis gewühlt, das gleich dem Nennwer) de, Teiiungsverhä!1. nisses des Spannungsteilers 4 ist. und das Verhältnis /wischen R\ und Ri ist so gewühlt, dal./ beim Anlegen der Arbeitsspnnnung an die llochspiinnung'.cJiirchführung 14 des Spannungsteilers 4 und bei der /weiten Stellung des Umschalters II der Spannungsteiler 7 S ebenfalls seine Betriebsspannung führt.The arrangement also contains a zero indicator 8 and a registration device 9, one of the inputs of which is connected to the output 5 of the voltage divider 4 via a key IO. and a changeover switch II. in its first position (shown in the drawing) the voltage divider 7 short / ge tchlosscn and the / wide input of the zero indicator 8 connected to the output 12 dis voltage divider 1 Kl. In the second position of the changeover switch ti is the / wide output of the recording device 9 only connected to the output 13 of the voltage divider 7. The voltage divider 7 is selected with a division ratio that is equal to the nominal value, division ratio! 1st nisses of the voltage divider 4 is. and the ratio between R 1 and Ri is chosen so that when the working voltage is applied to the hole spinning, the guide 14 of the voltage divider 4 and when the switch II is in the wide position, the voltage divider 7 S also carries its operating voltage.
Die Prüfung des llochspannuni/stcilcrs 4 wird nach
der Erfindung in nachstehender Reihenfolge vorgenommen.
Am Spannungsteiler I wird ein leilungsvcrhiiltnisThe test of the hole tensioning unit 4 is carried out according to the invention in the following sequence.
At the voltage divider I there is a distribution ratio
ίο eingestellt, das dem des zu prüfenden Spannungsteilers 4 gleich ist. Dazu wird der Durchführung 14 die Betriebsspannung lh des Spannungsteilers 4 zugeführt. Bei den auf der Zeichnung gezeigten Stellungen des Umschalters Il und der Taste IO reguliert man den Widersland Ri bis /um Erreichen der Nullan/eige am Nullindikator 8. Dabei gilt die Beziehung:ίο set that is the same as that of the voltage divider 4 to be tested. For this purpose, the operating voltage 1h of the voltage divider 4 is fed to the bushing 14. In the positions of the switch II and the button IO shown in the drawing, the contradiction Ri is regulated until / to reach the zero level on the zero indicator 8. The following applies:
U2 U 2
2 _ 2 _
I,"+ K2 'I, "+ K 2 '
(D(D
worin S Teilungsverhältnis des Spannungsteiler«; 4 und lh Ausgangsspannung des Spannungsteilers 4, gemessen mit dem Gerät 6, ist.where S division ratio of the voltage divider «; 4 and lh output voltage of the voltage divider 4, measured with the device 6, is.
Dabei wird als der Nullindikator 8 ein solches Gerät gewählt, dessen Meßfehler, bedingt durch seinen Unempfindlichkeitsbereich, vernachlässigbar klein ist.In this case, such a device is selected as the zero indicator 8, the measurement error due to its Insensitivity range, is negligibly small.
Es ist zu bemerken, daß (1) den Istwert des Tcilungsverhältnisses des Spannungsteilers 7 enthält, der sich nach der Einwirkung der Hochspannung einstellt und auch die Nebenschlußwirkung des Gerätes-6 berücksichtigt.It should be noted that (1) contains the actual value of the division ratio of the voltage divider 7, which occurs after the action of the high voltage and also the shunt effect of the device-6 taken into account.
Hiernach wird die Spannungsdifferenz zwischen den Ausgängen 13 und 5 der Spannungsteiler 7 und 4 gemessen. Dazu führt man den Umschalter 11 in die zweite Stellung über und schreibt die Anzeige AUades Registriergerätes 9 auf, dessen Empfindlichkeit im Einklang mit der erforderlichen Prüfungsgenauigkeit gewählt wird.The voltage difference between the outputs 13 and 5 of the voltage dividers 7 and 4 is then measured. To do this, the changeover switch 11 is moved to the second position and the display AUa of the recording device 9 is recorded, the sensitivity of which is selected in accordance with the required test accuracy.
Danach kann man folgende Gleichung zusammenstellen: Then the following equation can be put together:
R3 R 3
+ R2 + R3 + R 2 + R 3
U1+ ItZ2. (2) U 1 + ItZ 2 . (2)
Indem man die Gleichungen (1) und (2) zusammen löst, findet man das gesuchte Teilungsverhältnis des Spannungsteilers 4 als:By solving equations (1) and (2) together, you can find the division ratio of the Voltage divider 4 as:
Wie bekannt, gilt für den Istwert des Teilungsverhältnisses As is known, applies to the actual value of the division ratio
S = Sn(I +O), (4)S = S n (I + O), (4)
worin t> sein relativer Meßfehler ist.
Da in unserem Fall Sn = S0, erhält manwhere t> is its relative measurement error.
Since in our case S n = S 0 , one obtains
S = S0(I + S). (5)S = S 0 (I + S). (5)
Aus (5) und (3) ergibt sichFrom (5) and (3) results
£ ■ *-) · TT^br <«>£ ■ * -) · TT ^ br <«>
Aus (6) ist es ersichtlich, daß eine genaue Ermittlung von »0« mit nicht sehr genau ermittelten Weiten von R2, From (6) it can be seen that an exact determination of "0" with not very precisely determined widths of R2,
/?3 und Ui möglich ist. Bei einer Prüfung von Präzisionsspannungslcilern kann man fast immer an Stelle dieser Größen ihre Nennwerte Ihn, Hin, Ihn einsetzen./? 3 and Ui is possible. When testing precision voltage filters, you can almost always use their nominal values Ihn, Hin, Ihn instead of these values.
Außer der beschriebenen Anordnung an ohmschen Spannungsteilern ist auch die Herstellung von gleichartigen Anordnungen an kapazitiven, kapazitiv-ohmschcn und induktiven Spannungsteilern möglich.In addition to the described arrangement on ohmic voltage dividers, the production of similar voltage dividers is also possible Arrangements of capacitive, capacitive-ohmic and inductive voltage dividers possible.
Die vorgeschlagenen Verfahren zur Prüfung eines Hochspannungstcilcrs und die Anordnung zur Durchführung desselben bieten große Möglichkeiten bei derThe proposed method for testing a high voltage component and the arrangement for carrying it out of the same offer great possibilities in the
Durchführung der Prüfung einer umfangreichen Reihe von verschiedenen Typen der Spannungsteiler für eine Spannung von einigen bis zu Hunderten Kilovolt sowohl für Gleich als auch für Wechselstrom. Auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung sind doppelte selbständig priifbare Spannungsteiler für eine Spannung von 100 bis 1000 kV mit einem Meßfehler von 0,001 bis 0,1% entwickeil worden, die in solchen Zweigen der Wissenschaft und Technik wie Meßwesen, Kernphysik, Gerätebau und Energiewirtschaft eine weitgehende Anwendung finden..Perform the test of an extensive set of different types of voltage dividers for a Voltage from a few to hundreds of kilovolts for both direct and alternating current. On the The present invention is based on double, independently testable voltage dividers for a voltage from 100 to 1000 kV with a measurement error of 0.001 to 0.1% has been developed in such branches of science and technology as metrology, nuclear physics, Device construction and energy industry are widely used.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732357195 DE2357195C3 (en) | 1973-11-16 | Method for testing the division ratio of a high-voltage divider and arrangement for carrying out the method |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19732357195 DE2357195C3 (en) | 1973-11-16 | Method for testing the division ratio of a high-voltage divider and arrangement for carrying out the method |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE2357195A1 DE2357195A1 (en) | 1975-05-28 |
| DE2357195B2 DE2357195B2 (en) | 1975-11-06 |
| DE2357195C3 true DE2357195C3 (en) | 1976-06-16 |
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