SU1211816A1 - Делитель напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к делител м высокого напр жени . Цель изобретени  - повышение точности. Низковольтные вьюоды 3 и 4 соединены с крайними обкладками 7 цепи конденсаторов . Обкладки размещены со смещением относительно друг друга, с их увеличивающимс  количеством и величиной перекрыти  в зависимости от пор дко- , вого номера конденсатора при отсчете от низковольтного вывода 4 к высо- ковольтному 5. Изол ци  I6 между ветками 10 выполнена в виде промежутка, заполненного маслом 15, с перегород- ками 17 из картона. 4 ил. (Л

Description

1 .

Изобретение относитс  к измери- тельной технике, а именно к делител м высокого напр жени , используе-; мым дл  измерени  напр жени  раз- личной формы при испытании высоковольтных аппаратов и трансформаторов

Цель изобретени  - повышение точности .

Подключение высоковольтного вьшо- да к средней обкладке цепи и низковольтных выводов к крайним .обкладкам цепи приводит к тому, что токи в нижней и верхней част х цепи  вл ютс  магнитно-встречными, что, снижает индуктивность цепи, исключает- краевой эффект у высоковольтного вывода и собственные электромагнитные колебани  цепи.

Размещение обкладок каждого конденсатора с взаимным перекрытием с обкладками соседних конденсаторов обеспечивает одновременное образо- в.ание емкости и со.единение конденсаторов в единую цепь бе.з соединительных проводов, что дополнительно снижает индуктивность цепи и исключает ее электромагнитные колебани .

Обеспечение величины перекрыти  . обкладок и количества параллельных обкладок в конденсаторе, увеличивающихс  по мере роста пор дкового номера конденсатора в цепи при отсчете от низковольтного вывода к высоковольтному , обеспечивает равномерное распределение напр жени  по последовательным-конденсаторам цепи компенсирует вли ние емкости обкладок на охватываю Щ1Й кожух, исключает собственные электромагнитные, колеба- ни  -цепи при любой форме измер емого напр жени .

На фиг. 1 схематически показана конструкци  делител  напр жени , пример выполнени ; на фиг. 2,- промежуточные операции изготовлени ; цепи конденсаторов делител  до -сборк-и; на фиг. 3 и 4 объ снена св зь увеличени  количества параллель-обкладок- .в конденсаторе и величины перекрыти  по мере роста пор дкового номера конденсатора в .цепи при отсчете от низковольтного вывода к высоковольтному с равномерным распределе- ни.ем напр жени  по последовательным конденсаторам цепи делител .

Делитель напр жени  (фиг. 1) со- держит кожух 1, в котором размещена цепь последовательно соединенных

62

конденсаторов в виде цилиндрической спирали 2, с двум  низковольтными выводами 3 и 4 от нижнего и верхнего концов спирали и одним высоковольтным выводом 5 от середины спирали,, соединенным с проходным изол тором в фарфоровом корпусе 6, установлен- ньм в полости спирали. Обкладки 7 конденсаторов намотаны на картоннуюполосу 8 И изолированы конденсаторной бумагой, .образующей слои 9 изол ции между обкладками, при этом обкладки 7 соседних конденсаторов размещены с взаимным перекрытием, величина перекрыти  обуславливает знач е- ние емкости, сами перекрыти  обкладок одновременно и соедин ют соседние конденсаторы между собой. Последовательно соединенные конденсаторы

образуют витки 10 спирали 2, на по- ве.рхность витков наложен слой изол -. ции 11 дл  придани  электрической . прочности промежуткам между витками . От спирали вьпюлнены измерительHbie выводы 12 и 13, например, дл  по дключени  осциллографа. К кожуху 1 подсоединены радиаторы -14 дл  охлаждени  масла 15, нагреваемого при длительном приложении измер емого

напр жени . Главна  изол ци  16. между витками 10 спирали 2 и кожухом 1 выполнена в виде промежутка, заполненного маслом 15 с установленными- перегородками 17 из картона. Витки

10 спирали 2 намотаны на жесткий изол цио.нный цилиндр 8,  вл ющийс  опорой спирали. ,

На фиг. 2 кажда  строка показывает размещение о.бкладок и слоев изол ции на промежуточных операци х изготовлени  цепи конденсаторов делител .

На первой -строке показана картонна  полоса 8, длина которой равна

длине размотанной спирали .цепи конденсаторов .- .

На второй строке показаны обкладки 7 конденсаторов, намотанные из фольги на картонную полосу 8 с изол ционными промежутками между соседними обкладками, К .крайним обкладкам подключены низковольтные выводы 3 и 4 (на фиг. 2 показана одна часть цепи с низковольтным выводом 4).

Н.а третьей строке показан слой -изол и,ии 9, намотанный на обкладки 7. На четвертой строке показана пос- ледуюша  операци  изготовлени  цепи,.

3

когда на слой изол ции 9 намотаны обкладки 7 второго  руса, они перекрывают обкладки 7 первого  руса в местах их изол ционных промежутков, и так далее.

На п той строке приведена схема расположени  обкладок 7 дл  промежуточной стадии, приведенной в четвертой строке. Схема изображает сечение по оси полосы 8 и показывает взаимное размещение обкладок в цепи.

На шестой строке приведена примерна  схема расположени  обкладок 7 в верхней половине цепи между низковольтным выводом 3 и высоковольтным выводом 5. Така  же часть цепи между вторыми низковольтными выводами 4 и 5. По мере приближени  к выводу 5 количество параллельных обкладок и величина перекрыти  увеличиваютс . На выводе 5 средние параллельные обкладки соединены между собой, далее соединений нет - только перекрыти .

Изготовленную цепь конденсаторов наматывают на изол цион ный цилиндр 18,  вл ющийс  остовом делител  и оправкой при намотке.

На фиг, 3 и 4 показана электрическа  схема части делител  (фиг. 1) между высоковольтным выводом 5 и низковольтным выводом 3 и график распределени  напр жени  U по конденсаторам цепи в зависимости от их пор дкового номера п при измерении напр жени . Электрическа  цепь делител  содержит емкость С последовательно соединенных конденсаторов, емкости С ( обкладок конденсаторов на кожух 1.

Распределение напр жени  U на обкладках относительно кожуха определ етс  уравнением сохранени  электрического зар да

с,и +

f cwfl-.o

dn L dn J

Если C(n)C - посто нное значение дл  всех конденсаторов, то

U U55hoin/5ho6N Dd --I С,I с .

т

Если С(п)С, + С, - увеличивающеес  значение по мере роста пор дЛf

кового номера п конденсатора (.С - емкость подключенного к делителю измерительного прибора), то

tJ Ujn/W

1816

где N - общее число конденсаторов в части цепи между выводами 3 (4) и 5.

На графике показаны дл  сравнени  5 распределение (19) напр жени  в части цепи предлагаемого делител  и (20) в цепи известного.

В известном и предлагаемом делител х значени  размеров и электричес- 0 кик величин следующие:

Измер емые -напр жени  2000 (амплитуда импульса), 1000 кВ (действую- щее значение напр жени  промышленной частоты при подключении в течение 5 1 мин), 700 (действующее значение напр жени  промьшшенной частоты при подключении в течение 2 ч), 450 кВ (действующее значение напр жени  промышленной частоты при подключении в 0 течение 1000 ч и более).

Диаметр охватывающего кожуха 0,7 м, высота охватывающего кожуха 3 м, масса после заливки маслом без высоковольтного вывода 1,2 т, 5 Емкость подключаемого измерительного осциллографа С 1000 пФ.

Погрешность измерени  не более 0,5%.

Число последовательно включенных 0 конденсаторов в цепи - .

При проектировании делител  напр жени , измен   толщину слоев изол ции 9 между обкладками 7, величину взаимного перекрыти  и количество параллельных обкладок, регулируют емкость конденсаторов, добива сь того, чтобы емкость С конденсатора бьша равна

40

с с, f + с

где С, -емкость обкладки на кожух;

п -пор дковый номер конденсато- .ра при отсчете от низковольтного вьшода 3 (4) к высоковольтному выводу 5; С., - емкость подключенного

П

к измерительному выводу , например, осцил- „лографа.

При этом напр жение распредел етс  по виткам 10 равномерно с одинаковым напр жением на каждом витке и с линейно возрастающим напр жением и между витком и кожухом.

55

При действии на высоковольтный вывод 5 напр жени  различной формы (промышленной частоты 50 Гц, испытигельной частоты 225 и 400 Гц, грозовые полные и срезанные импульсы,, коммутационные полные и срезанные импульсы) отношение - посто нное .

Это сокращает на 30% продолжительность испытаний, так как не требует проверки отношени  (J, /Ug .

Делитель можно устанавливать вблизи испытательного и испытуемого оборудовани , что позвол ет уменьшить площадь испытательного стенда.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Делитель напр жени , содержащий последовательно соединенные конденсаторы , состо щие из изолированных металлических обкладок и образующие цепь с высоковольтным и низковольтными выводами, отличающийс  тем, что, с целью повы- шени  точности делени  напр жени , он снабжен кожухом с размещенными в нем последовательно соединенньми конденсаторами, при этом высоковольтный вывод подключен к средней обкладке , а низковольтные выводы подключены к крайним обкладкам цепи конденсаторов, обкладки каждого из которых размещены со смещением относительно обкладок соседних кон-

   денсаторов, с увеличивающимс  количеством обкладок и величиной перекрыти  в зависимости от пор дкового номера конденсатора при отсчете от низковольтного вывода к высоковольтному .

   UAf

   о A U

   Фаг.з

   Редактор Л, Кастран

   Составитель А. Салынский

   Техред М.Гергель Корректор Л. Пилипенко

   Заказ 647/57 Тираж 644 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035,.Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

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

   0Ui.k