Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.XII.1972 KI. 21e,27/26 MKP GOIr 27/26 Wspóltwórcy wynalazku: Jerzy Dawidowski, Pawel Humbla, Wojciech Bartkowiak, Marian Staszewski, Jerzy Lewan¬ dowski, Czeslaw Lichtenstein Wlasciciel patentu: Zaklady Energetyczne Okregu Zachodniego, Poznan (Polska) Kondensator do pomiaru rezystywnosci i stratnosci dielektrycznej olejów izolacyjnych Przedmiotem wynalazku jest kondensator do po- : miaru rezystywnosci i straitnosci dielektrycznej olejów izolacyjnych.Znane kondensatory do pomiaru rezystywnosci 1 stratnosci dielektrycznej olejów izolacyjnych, skladaja sie z dwóch koncentrycznych elektrod, zewnetrznej i wewnetrznej. Elektrody w ksztalcie cylindrów wykonane sa ze stali i maja srednice : mniejsze od wysokosci okreslone stosunkiem okolo 1:2.Elektroda zewnetrzna, stanowiaca jednoczesnie naczynie pomiarowe, przykryta jest pokrywa w któ¬ rej umiejscowione sa zaciski umozliwiajace wyko¬ nanie pomiaru.Znany jest równiez kondensator pomiarowy skla¬ dajacy sie z cylindrycznej komory pomiarowej sta¬ nowiacej szczelny termostat wewnatrz której umieszczone sa elektrody. W zaleznosci od rodzaju dielektryka zastosowane moga byc elektrody tale- rzykowate lub cylindryczne. Przy pomiarach wlas¬ nosci dielektrycznych cieczy stosuje sie elektrode cylindryczna. Napiecie zasilajace elektrody dopro¬ wadza isie poprzez koncentryczne wyprowadzenia.Komora pomiarowa otoczona jest plaszczem grzejnym wyposazonym w dwa izolowane przewo¬ dy, doprowadzajacy i odprowadzajacy medium grzejne lub chlodzace.Takie rozwiazania kondensatorów maja ogra¬ niczone zastosowanie przy pomiarach wlasnosci dielektrycznych olejów izolacyjnych ze wzgledu na 2 mala pojemnosc elektryczna urzadzenia oraz nie¬ dokladnosc pomiaru wynikajaca z niejednorodnosci pola elektrycznego na krawedziach elektrod.Kondensatory skladajace sie z dwóch koncent- 5 rycznych elektrod zewnetrznej i wewnetrznej w ksztalcie cylindrów posiadaja równiez ograniczo¬ na pojemnosc miedzy elektrodami wynoszaca okolo 60 —100 pF przy odstepie elektrod rzedu 1 do 2,5 mm. 10 Na krawedziach elektrod wystepuje zjawisko nie¬ jednorodnosci pola elektrycznego co ma powazny wplyw na wyniki pomiarów. Ograniczona pojem¬ nosc kondensatora spowodowana jest mozliwoscia jednostronnego wykorzystania pojemnosci pomiedzy 15 wewnetrzna powierzchnia elektrody zewnetrznej i zewnetrzna powierzchnia elektrody wewnetrznej.Wykonanie kondensatora o konstrukcji omawianej ale o zadanej pojemnosci 170 pF i odstepie elektrod 5 mm wymagaloby tak znacznego zwiekszenia ga- 20 barytów urzadzenia, ze uzytkowanie jego nastrecza¬ loby trudnosci tak ze wzgledów funkcjonalnych jak i ekonomicznych.Celem wynalazku jest takie rozwiazanie konden¬ satora do pomiaru rezystywnosci i stratnosci die- 25 lektrycznej olejów izolacyjnych, które umozliwi uzyskanie pojemnosci elektrycznej rzedu 170 pF przy odstepie elektrod 5 mm i najmniejszych wy¬ miarach geometrycznych urzadzenia przy jedno¬ czesnym wyeliminowaniu zjawiska niejednorodnosci 30 pola elektrycznego. «*5 83865 3 Cel ten zostal osiagniety przez rozwiazanie kon¬ strukcji kondensatora pomiarowego polegajace na zastosowaniu komory pomiarowej o ksztalcie za¬ mykanego plaskiego cylindra z pierscieniem dystan- sowo-ektanujacym na którym w równej odleglosci miedzy czesciami elektrody zewnetrznej ulozona jest elektroda wewnetrzna o plaskim ksztalcie ko¬ lowym, przy czym stosunek srednicy elektrody wewnetrznej do wysokosci elektrody zewnetrznej wynosi korzystnie 7:1. Umieszczony w pierscieniu dystansowym ekran, podlaczony jest do potencjalu równego potencjalowi elektrody (wewnetrznej. Ko¬ mora pomiarowa przykryta jest pokrywa ze szkla organicznego z zaciskami, które polaczone stykowo z^je^^^OS^^^e^ófmaiiorsi umozliwiaja wykona¬ nia tfotfifaTu. *Kbnaensktor wyposazony jest w dwie blizniacze cewki do ijidukcyjnego ogrzewania ko¬ mory pomiarowi ': \ Itondensator^db *fKmiani rezystywnosci i stratnosci dielektrycznej wedlug wynalazku umozliwia, przez wykorzystanie obu powierzchni elektrody wewne¬ trznej, uzyskanie wymaganej pojemnosci 170 pF przy odstepie 5 mm do obu czesci elektrody zew¬ netrznej. Pierscien dystansowo-ekranujacy likwi¬ duje wplyw niejednorodnosci pola elektrycznego na wyniki pomiarów. Stosunek srednicy elektrody wewnetrznej do wysokosci elektrody zewnetrznej wynoszacy korzystnie 7:1 pozwala na minimaliza¬ cje gabarytów urzadzenia.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przyk¬ ladzie' wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia przekrój i widok z góry kondensatora, fig. 2, przekrój i widok z góry kondesatora wraz z urzadzeniem ogrzewczym a fig. 3, schemat ideo¬ wy ukladu pomiarowego.Dwuczesciowa elektroda zewnetrzna 1 i 2 wyko¬ nana w ksztalcie zamykanego plaskiego cylindra, stanowi obudowe naczynia. Elektroda wewnetrzna 3 o plaskim ksztalcie kolowym osadzona jest w od¬ stepie 5 mm pomiedzy obu czesciami elektrody zewnetrznej 1 i 2 na dystansowym pierscieniu izo¬ lacyjnym 5 w którym umieszczona jest elektroda ekranujaca. Pierscien izolacyjny 5 spelnia jedno¬ czesnie role izolacji miedzy elektrodowej i stanowi przekladki dystansowe. Zewnetrzne, izolacyjne czesci pierscienia przyklejone sa do ekranu zywica epoksydowa.Dolna czesc elektrody zewnetrznej 1, stanowiaca jednoczesnie obudowe naczynia, sklada sie z piers¬ cienia stalowego i dna z blachy stalowej. Górna 838 4 czesc elektrody zewnetrznej 2, wykonana w formie plaskiego kola z blachy stalowej, wyposazona jest w trzy otwory z których dwa posiadaja -ksztalt kola a trzeci litery „tf\ Obie czesci elektrody zew- 5 netrznej 1 i 2 i elektroda wewnetrzna 3 pokryte sa warstwa chromu technicznego a ich srednice w od¬ niesieniu do wysokosci pierscienia stalowego elekt¬ rody zewnetrznej 1 wyrazaja sie stosunkiem 7:1^ Pokrywa naczynia 4 wykonana ze szkla organicz¬ no nego, wyposazona jest w trzy zaciski polaczone sty¬ kowo z elektrodami kondensatora i otwór do po¬ miaru temperatury za pomoca termometru rtecio¬ wego.W celu nagrzania oleju do temperatury pomiaru,, is naczynie ogrzewane jest indukcyjnie za pomoca dwóch blizniaczych cewek6. * Schemat ideowy ukladu pomiarowego pokazanjr na fig. 3. umozliwia pomiar rezystancji oleju izo¬ lacyjnego za pomoca megaomomierza 7. Megaomo- 20 mierz 7 polaczony jest trzema przewodami z elekt¬ rodami 1, 2, 3, kondensatora pomiarowego. Otrzy¬ many wynik przelicza sie na rezystywnosc, mnozac go przez stala naczynia.Stala ta moze byc uwzgledniona w skali przy- 25 rzadu co umozliwi bezposredni odczyt rezystyw¬ nosci. Pomiar wspólczynnika stratnosci dielektrycz¬ nej wykonuje sie w ukladzie mostka Scheringa. PL