FR2574941A1

FR2574941A1 - METHOD FOR COMPENSATING DISTURBANCE CAPACITIES BETWEEN A RESISTOR AND AN ELECTRICALLY CONDUCTIVE PROTECTION ELECTRODE

Info

Publication number: FR2574941A1
Application number: FR8517959A
Authority: FR
Inventors: Willi Gatermann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1984-12-15
Filing date: 1985-12-04
Publication date: 1986-06-20
Also published as: GB8530617D0; ES549921A0; FR2574941B1; GB2168495B; IT1200870B; DE3445898C2; GB2168495A; DE3445898A1; IT8523163A0; ES8701387A1

Abstract

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA COMPENSATION DE CAPACITES PERTURBATRICES DANS LEQUEL L'ELECTRODE DE PROTECTION EST CONSTITUEE PAR UN CYLINDRE DE PROTECTION ENTOURANT LA RESISTANCE, CARACTERISES EN CE QUE LE CYLINDRE DE PROTECTION 4 CONTIENT UNE ELECTRODE SUPPLEMENTAIRE 5 ELECTRIQUEMENT CONDUCTRICE QUI EST ADAPTEE A L'ESPACE OCCUPE PAR LA RESISTANCE R, EST A UN POTENTIEL U DE HAUTE TENSION ET EST CONSTITUEE DE TELLE MANIERE QUE LE CYLINDRE DE PROTECTION 4 AGIT SUR LA RESISTANCE R DE MANIERE A AUGMENTER LA CAPACITE D'AUTANT PLUS QUE LA CAPACITE DE L'ELECTRODE SUPPLEMENTAIRE 5 PAR RAPPORT A LA RESISTANCE R DIMINUE.METHOD AND DEVICE FOR THE COMPENSATION OF INTERRUPTING CAPACITIES IN WHICH THE PROTECTION ELECTRODE IS CONSTITUTED BY A PROTECTION CYLINDER SURROUNDING THE RESISTOR, CHARACTERIZED IN THAT THE PROTECTION CYLINDER 4 CONTAINS AN ADDITIONAL ELECTRODE 5 ELECTRICALLY CONTAINED TO BE CONDUCTED TO IT. OCCUPIED BY RESISTOR R, IS AT A HIGH VOLTAGE POTENTIAL U AND IS CONSTRUCTED SO THAT PROTECTION CYLINDER 4 ACTS ON RESISTOR R SO AS TO INCREASE THE CAPACITY BY MORE THAN THE CAPACITY OF THE ADDITIONAL ELECTRODE 5 IN RELATION TO RESISTANCE R DECREASES.

Description

257494i La présente invention est relative à un procédé de compensation deThe present invention relates to a method for compensating for

capacités perturbatrices entre unedisruptive capacities between a

résistance et une électrode de protection électriquement con- resistance and an electrically con- nected protective electrode

ductrice, dans lequel la résistance est reliée à une tension comportant une partie de tension continue et une partie conductive, in which the resistor is connected to a voltage comprising a DC voltage part and a part

de tension alternative et dans lequel l'électrode de pro- alternating voltage and in which the pro-

tection qui est à un potentiel nul est placée à proximité immédiate de la résistance. L'invention s'étend également tection which is at zero potential is placed in the immediate vicinity of the resistor. The invention also extends

à un dispositif pour l'application du procédé. to a device for applying the method.

Dans certains cas d'application, les tensions sont mesurées à l'aide d'un diviseur de tension. C'est le cas notamment pour les hautes tensions. La fig. 1 représente un exemple simple d'un diviseur de tension comportant les résistances R1 et R2. La haute tension appliquée au diviseur de tension est désignée par UH, tandis que la tension de mesure est désignée par UM. Les valeurs de tension et de résistance électriques sont également indiquées sur le schéma, la tension de mesure UM ayant été calculée, dans l'hypothèse de résistances ohmiques pures R1 et R2, d'après In some application cases, the voltages are measured using a voltage divider. This is particularly the case for high voltages. Fig. 1 shows a simple example of a voltage divider comprising the resistors R1 and R2. The high voltage applied to the voltage divider is designated by UH, while the measurement voltage is designated by UM. The electrical voltage and resistance values are also indicated in the diagram, the measurement voltage UM having been calculated, assuming pure ohmic resistances R1 and R2, from

les formules généralement connues. generally known formulas.

A la fig. 1, à chaque résistance R1 ou R2 corres- In fig. 1, at each resistor R1 or R2 correspond-

pond une capacité parallèle C1 ou C2 indiquée en trait interrompu. Lorsque des capacités parallèles de ce type interviennent, le mode de transmission n'est utilisable uniquement pour des mesures de tension dynamiques que lorsqu'il y a réalisation d'une capacité C1 qui donne avec la résistance R la même constante de temps C = C1 x R1 que la capacité C2 avec la résistance R2, c'est-à-dire lays a parallel capacity C1 or C2 indicated in broken lines. When parallel capacitors of this type occur, the transmission mode can only be used for dynamic voltage measurements when there is the production of a capacitor C1 which gives the resistance R the same time constant C = C1 x R1 than the capacity C2 with the resistance R2, that is to say

t= C2 x R2. Dans le cas d'une résistance de mesure spatiale- t = C2 x R2. In the case of a spatial measurement resistor-

ment étendue, par exemple de la résistance R1, il y a, en plus, des capacités perturbatrices, spatialement réparties par rapport à un chassis utilisé, qui sontreprésentées en trait interrompu à la fig. 1. Ces capacités perturbatrices, ment extended, for example of the resistance R1, there are, in addition, disturbing capacities, spatially distributed with respect to a chassis used, which are represented in broken lines in FIG. 1. These disruptive capacities,

qui présentent l'inconvénient d'un couplage de champs para- which have the disadvantage of a coupling of parallel fields

sites avec la résistance de mesure R1 et d'empêcher l'appli- sites with the measurement resistor R1 and prevent the appli-

cation du procédé de compensation décrit ci-dessus, peuvent être compensées par protection de la résistance de mesure R1 au moyen d'une électrode protectrice. On peut utiliser, par exemple, comme l'indique la fig. 2, un cylindre de protection 1 électriquement conducteur qui entoure les résis- tances R1 et R2 du diviseur de tension et est au potentiel zéro. L'inconvénient consiste en ce que le diamètre du cylindre de protection 1 doit avoir une dimension telle que seules des capacités perturbatrices d'importance négligeable interviennent contre un chassis car, dans le cas contraire, le diviseur de tension ne fonctionne pas pour les hautes tensions. Le but de l'invention est donc la mise au point d'un procédé et d'un dispositif permettant de compenser les capacités perturbatrices entre une résistance et un cation of the compensation method described above, can be compensated by protection of the measurement resistor R1 by means of a protective electrode. You can use, for example, as shown in fig. 2, an electrically conductive protective cylinder 1 which surrounds the resistors R1 and R2 of the voltage divider and is at zero potential. The disadvantage is that the diameter of the protective cylinder 1 must have a dimension such that only disruptive capacities of negligible importance intervene against a chassis because, otherwise, the voltage divider does not work for high voltages. . The object of the invention is therefore the development of a method and a device making it possible to compensate for the disturbing capacities between a resistance and a

cylindre de protection entourant de très près la résistance. protective cylinder very closely surrounding the resistor.

Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que l'on empêche la formation d'une partie du courant qui dépend de la tension alternative existant entre la résistance R3 et l'électrode de protection 4 ou des capacités This object is achieved, according to the invention, by preventing the formation of a part of the current which depends on the alternating voltage existing between the resistor R3 and the protection electrode 4 or on the capacities.

perturbatrices entre une résistance et un cylindre de protec- interference between a resistor and a protective cylinder

tion entourant de très près la résistance. tion very closely surrounding resistance.

Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que l'on empêche la formation d'une partie du courant qui dépend de la tension alternative existant entre la résistance This object is achieved, according to the invention, by preventing the formation of a part of the current which depends on the alternating voltage existing between the resistor

R3 et l'électrode de protection 4 ou des capacités pertur- R3 and the protection electrode 4 or capacitances disturbing

batrices et vient de la résistance R3 et que l'autre partie de ce courant est remplacée par la production et l'amenée d'un contre-courant de même intensité dirigé en sens inverse batrices and comes from resistance R3 and that the other part of this current is replaced by the production and the bringing of a counter-current of the same intensity directed in opposite direction

du courant provenant de la résistance. current from the resistor.

Un dispositif pour l'application du procédé suivant l'invention est décrit dans lequel l'électrode de A device for applying the method according to the invention is described in which the electrode

protection est constituée par un cylindre de protection en- protection consists of a protective cylinder

tourant la résistance, est caractérisé en ce que le cylindre turning resistance, is characterized in that the cylinder

de protection contient une électrode supplémentaire électri- protection contains an additional electric electrode

quement conductrice qui est adaptée à l'espace occupé par la résistance, est à un potentiel de haute tension et est constituée de telle manière que le cylindre de protection agit sur la résistance de manière à augmenter la capacité d'autant plus que la capacité d'électrode supplémentaire only conductive which is adapted to the space occupied by the resistor, is at a high voltage potential and is constituted in such a way that the protective cylinder acts on the resistor so as to increase the capacity all the more as the capacity d '' additional electrode

par rapport à la résistance diminue. compared to the resistance decreases.

L'avantage particulier de l'invention consiste en ce que, contrairement à ce qus l'on peut obtenir avec le cylindre de protection de grand diamètre utilisé jusqu'à The particular advantage of the invention is that, contrary to what can be obtained with the large diameter protective cylinder used up to

le présente par l!homme de l'art ou avec l'électrode de protec- the present by the skilled person or with the protective electrode

tion utilisé jusqu'à présent à une grande distance de la résistance, on peut utiliser avec succès un cylindre de protection de petit diamètre ou une électrode de protection tion hitherto used at a large distance from the resistor, a small diameter protective cylinder or a protective electrode can be successfully used

située à proximité immédiate de la résistance. located in the immediate vicinity of the resistance.

Diverses autres caractéristiques de l'invention Various other features of the invention

ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. moreover emerge from the detailed description which follows.

Des formes de réalisation de l'objet de l'inven- Embodiments of the object of the invention

tion sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, tion are shown, by way of nonlimiting examples,

aux dessins annexés.to the accompanying drawings.

La fig. 1 et la fig. 2 montrent schématiquement Fig. 1 and fig. 2 show schematically

les moyens sus-décrits.the means described above.

La fig. 3 illustre un exemple de réalisation de l'invention et représente un dispositif pour l'application Fig. 3 illustrates an exemplary embodiment of the invention and represents a device for the application

du procédé de l'invention comportant un diviseur de tension. of the method of the invention comprising a voltage divider.

Ce diviseur de tension de la fig. 3 qui peut servir à la mesure de tensions comporte une résistance R3 spatialement étendue et une résistance plus petite R4 montée en série. La haute tension UH est appliquée au point de haute tension 2 de la résistance R3 tandis que la tension de mesure UM peut être prélevée à un point de mesure 3 qui attaque la conduite de liaison électrique entre les deux résistances. L'autre point de raccord de la résistance R4 This voltage divider of fig. 3 which can be used for measuring voltages comprises a spatially extended resistor R3 and a smaller resistor R4 connected in series. The high voltage UH is applied to the high voltage point 2 of the resistor R3 while the measurement voltage UM can be taken at a measurement point 3 which attacks the electrical connection pipe between the two resistors. The other connection point of resistance R4

est à la masse.is grounded.

Les deux résistances sont entourées par un cylin- The two resistors are surrounded by a cylin-

dre de protection 4 électriquement conducteur à travers dre protection 4 electrically conductive through

lequel le point de mesure 3 est tiré et qui est relié élec- which the measuring point 3 is drawn and which is electrically connected

triquement à la conduite de mesure. Le cylindre de protection 4 contient une électrode supplémentaire 5, électriquement conductrice et adaptée à l'espace de la résistance R3, qui, du fait qu'elle est reliée au point de haute tension 2, est à un potentiel de haute tension. Elle est constituée de telle manière que le cylindre de protection 4 agit sur la résistance R3 en augmentant sa capacité d'autant plus que la capacité de l'électrode supplémentaire par rapport à la résistanoe R3 diminue. Dans ces conditions, la tension alternative qui existe entre la résistance R3 et l'électrode supplémentaire 5 dans la direction du point de masse 6 augmente constamment, depuis zéro volt jusqu'à la valeur maximale UW. Par contre, la tension alternative existant entre la résistance R3 et le cylindre de protection 4 diminue depuis la valeur maximale Uw jusqu'à zéro volt. La capacité de l'électrode supplémentaire 5, qui varie, et la tension alternative, qui varie également et est couplée avec la résistance R3 spatialement étendue, produisent, lorsque la distance au point 2 de potentiel de haute tension augmente, un courant d'égalisation, dirigé vers la résistance to the measurement line. The protective cylinder 4 contains an additional electrode 5, electrically conductive and adapted to the space of the resistor R3, which, because it is connected to the high voltage point 2, is at a high voltage potential. It is constituted in such a way that the protective cylinder 4 acts on the resistor R3 by increasing its capacity all the more as the capacity of the additional electrode with respect to the resistor R3 decreases. Under these conditions, the alternating voltage which exists between the resistor R3 and the additional electrode 5 in the direction of the ground point 6 constantly increases, from zero volts to the maximum value UW. On the other hand, the alternating voltage existing between the resistor R3 and the protective cylinder 4 decreases from the maximum value Uw to zero volts. The capacity of the additional electrode 5, which varies, and the alternating voltage, which also varies and is coupled with the spatially extended resistor R3, produce, when the distance to point 2 of high voltage potential increases, an equalization current , directed towards resistance

R3, qui remplace complètement le courant qui va de la résis- R3, which completely replaces the current going from the resistance

tance R3 vers le cylindre de protection 4. Dans ces condi- tance R3 towards the protective cylinder 4. Under these conditions

tions, l'électrode supplémentaire 5 empêche la production d'une partie du courant qui, sous l'action de la tension alternative existant entre la résistance R3 et le cylindre de protection 4 sous l'action des capacités perturbatrices, provient de la résistance R3 tandis que l'autre partie de ce courant est remplacée par la production et l'amenée d'un contrecourant de même intensité contrecarrant le tions, the additional electrode 5 prevents the production of part of the current which, under the action of the alternating voltage existing between the resistor R3 and the protective cylinder 4 under the action of the disturbing capacitors, comes from the resistor R3 while the other part of this current is replaced by the production and the bringing of a counter current of the same intensity counteracting the

courant provenant de la résistance. current from the resistor.

Lorsqu'elle est à l'état déroulé, l'électrode supplémentaire 5 peut avoir la forme d'un triangle rectangle en couche mince dans lequel le côté le plus long de l'angle droit correspond à la longueur de la résistance R3 et dans lequel le côté le plus court de l'angle droit est un peu plus long que la périphérie circulaire de la résistance. Le déroulement de l'électrode supplémentaire 5 est représenté When in the unrolled state, the additional electrode 5 may have the shape of a thin-film right triangle in which the longest side of the right angle corresponds to the length of the resistor R3 and in which the shortest side of the right angle is a little longer than the circular periphery of the resistor. The sequence of the additional electrode 5 is shown

en trait interrompu à côté du cylindre de protection 4. in broken lines next to the protective cylinder 4.

Lorsqu'elle est à l'état enroulé, l'électrode supplémentaire entoure partiellement la résistance R3 de telle manière que, dans la zone du point 2 de raccord à la haute tension, la résistance R est complètement entourée et que, dans la When in the wound state, the additional electrode partially surrounds the resistor R3 in such a way that, in the region of point 2 of connection to the high voltage, the resistor R is completely surrounded and that, in the

direction du point 6 de raccord au potentiel zéro, l'enve- direction of point 6 of connection to zero potential, the

loppement de la résistance R3 par l'électrode supplémentaire diminue. De ce fait, l'électrode supplémentaire 5 n'entou- re que la résistance de mesure R3 tandis que le cylindre de protection 4 peut être associé aussi bien à la résistance de mesure R3 seule qu'aux deux résistances R3 et R4, comme development of resistance R3 by the additional electrode decreases. Therefore, the additional electrode 5 surrounds only the measurement resistor R3 while the protective cylinder 4 can be associated both with the measurement resistor R3 alone and with the two resistors R3 and R4, as

l'indique la fig. 3.indicated in fig. 3.

Claims

1. Method for compensating disturbing capacities

batrices between a resistor and an electrically conductive protection electrode, in which the resistance is connected to a voltage comprising a DC voltage part and an AC voltage part and in which the protection electrode which is at zero potential is placed at immediate proximity of the resistor, characterized in that the formation of a part of the current which depends on the alternating voltage existing between the resistor (R3) and the protection electrode (4) or on the disturbing capacitors is prevented of the resistor (R3) and in that the other part of this current is replaced by

the production and supply of a counter-current of the same intensity

sity directed in the opposite direction of the current coming from the resistance

this.

2. Device for applying the process

according to claim 1, wherein the protective electrode

tion consists of a protective cylinder surrounding

resistance, characterized in that the protective cylinder

tion (4) contains an additional electrode (5)

only conductive which is adapted to the space occupied by the resistor (R3), is at a potential (UH) of high voltage

and is constructed in such a way that the pro-

tection (4) acts on the resistance (R3) so as to increase

ter the capacity all the more as the capacity of the electrode

additional (5) compared to the resistance (R3) decreases.

3. Device according to claim 2, character-

risé in that, when it is unrolled, the additional electrode (5) has the shape of a right-angled triangle in thin layer in which one of the sides of the right angle has the length of the resistance R3 and in which the other side of the right angle is a little longer than the perimeter

resistor, in that the additional electrode

wire (5) is wrapped around the resistor (R3) in such a way that, in the area of the point (2) of connection to

high voltage, resistance (R3) is completely surrounded

due to the additional electrode. (5) and that in the direction of the point (6) of connection to the zero potential the envelopment of the resistor (R3) by the additional electrode (5) decreases.

4. Device according to one of claims 2

or 3, characterized in that the resistor (R3) associated with another resistor (R4) connected in series constitutes a voltage divider which is used for the measurement of values

Of voltage.

5. Device according to claim 4, character-

risé in that the protective cylinder (4) surrounds the two resistors (R3, R4) while the electrode supplemented

re (5) is only associated with the measurement resistance (R3).