SU960641A1

SU960641A1 - Electro luminescent meter of high voltage

Info

Publication number: SU960641A1
Application number: SU803236773A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Николаевич Шапошников; Людмила Ильинична Татарникова
Original assignee: Иркутский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1980-12-02
Filing date: 1980-12-02
Publication date: 1982-09-23

Description

(54) ЭЛЕКТРОШМИНЕСЦЕНТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ(54) HIGH VOLTAGE ELECTROSHUMESCENT METER

1one

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл использовани при проверке высоковольтной измерительной аппаратуры .The invention relates to electrical measuring equipment and is intended for use in testing high-voltage measuring equipment.

Известен электроизмерительный прибор, содержащий электронагреватель в виде резистора переменного сечени , на который нанесено термоиндикаторное покрытие The electrical measuring device is known, which contains an electric heater in the form of a variable cross-section resistor to which a thermal indicator coating is applied.

Недостаток известного устройства определ етс узкой областью практического применени , ограниченной электрическими цеп ми относительно невысокого напр жени .The disadvantage of the prior art device is determined by the narrow practical application area limited by electric circuits of relatively low voltage.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс электролюминесцентный измеритель высоких напр жений, обеспечивающий сравнение контролируемого напр жени с калиброванным низким напр жением и содержащий кювету, заполненную жидким диэлектриком и закрытую стационарной плитой, конденсатор, состо - .The closest technical solution to the invention is an electroluminescent high voltage meter, which provides a comparison of the monitored voltage with a calibrated low voltage and contains a cell filled with a liquid dielectric and closed with a stationary plate, a capacitor.

щий из расположенных в пространстве кюветы раздвижных электродов, один из которых выполнен в виде электродюминесцентной чейки, заключенной в индивидуальную камеру, а другой в виде металлической пластины, электрически св занной с высоковольтным вводом и кинематически через подвижную систему - с емкостным датчиком перемещений, размещенным в Sliding electrodes arranged in the cuvette space, one of which is made in the form of an electroluminescent cell enclosed in an individual chamber, and the other in the form of a metal plate electrically connected to the high-voltage input and kinematically through a moving system to a capacitive displacement sensor placed in

10 диэлектрической жидкости; фотоприемник , прикрепленный к стенке кюветы и подключенный выходе м ко входу регистрирущего прибора св зи с тем, что в указанном 10 dielectric fluid; a photodetector attached to the wall of the cuvette and connected to the output of m to the input of the recording instrument of communication with the fact that

15 устройстве рассто ние между электродами конденсатора фиксируетс только с помощью емкостного датчика, причем работающего в нестабильной завис щей от влажности воздуха и ок2S ружа|эщей температуры среде ( трансформаторном масле) погрешности измере-ни напр жени оказываютс весьма Значительными. На результирующую точность отрицательно вли ет также неустоймивое крепление фотоприемника. Целью изобретени вл етс повышение точностиизмерительного устройства . Поставленна цель достигаетс тем что в электролюминесцентный измеритель высоких напр жений, содержащий кювету, заполненную жидким диэлектриком и закрытую стационарной плитой , конденсатор, состо щий из расположенных в пространстве кюветы раз движных электродов, один из которых выполнен в виде электролюминесцентно чейки, заключенной в индивидуальную камеру, а другой - в виде металлической пластины, электрически св зан ной с высоковольтным вводом и кинематически через подвижную систему с емкостным датчиком перемещений, фо топриемник, выход которого подключен ко входу регистрирующего прибора , введены лазерный интерферометр с внешним зеркалом и трехгранна поворотна призма, а подвижна систе- ,ма снабжена допОлнительнЪй горизонтально перемещаемой панелью, причем лазерный интерферометр, фотоприемперемещений ник и емкостный датчик, установлены на стационарной плите кюветы, внешнее зеркало лазерного интерферометра укреплено на дополнительной панели подвижной системы, а трехгранна поворотна призма размещена в камере электролюминесцентно чейки на пути следовани светового потока от чейки к фотоприемнику. На фиг. 1 представлен предложенный измеритель высоких напр жений, о Щий вид на фиг.2:- камера электролюминесцентной чейки, разрез. Лазерный интерферометр с конструк тивными составными элементами 2 и 1 (фиг.1) фотоприемник 3 (фотоэлектрон ный умножитель, работающий в режиме счета светового импульса) и емкостной датчик перемещений, представл ющий собой сдвоенный коаксиапьноцилиндрический конденсатор с плавающим поршнем, креп тс на стационарной плите 5 кюветы 6, заполненной трансформаторным маслом. На плите 5 установлены также салазки 7 дл перемещени подвижной системы 8 .; и микровинт 9 с карданом 10, служащие дл перемещени салазок 7. Эле15, the distance between the electrodes of the capacitor is fixed only with the help of a capacitive sensor, and the medium (transformer oil) operating in an unstable humidity dependent on the air and around the temperature of the medium (transformer oil) is very significant. The resulting accuracy is also adversely affected by the unstable mounting of the photodetector. The aim of the invention is to improve the accuracy of the measuring device. The goal is achieved by the fact that in an electroluminescent high voltage meter containing a cuvette filled with a liquid dielectric and covered with a stationary plate, a capacitor consisting of spaced electrodes arranged in space of the cuvette, one of which is designed as an electroluminescent cell enclosed in an individual cell, and the other, in the form of a metal plate, electrically connected with a high-voltage input and kinematically through a moving system with a capacitive displacement sensor, The nickname, the output of which is connected to the input of the registering device, is introduced by a laser interferometer with an external mirror and a trihedral rotary prism, and the mobile system is equipped with an additional horizontally movable panel, the laser interferometer, a photo-pickup nickname and a capacitive sensor, are installed on the stationary cell plate, The laser interferometer mirror is mounted on the additional panel of the moving system, and the three-sided rotary prism is placed in the chamber of an electroluminescent cell along the path Emitting the light flux from the cell to the photodetector. FIG. Figure 1 shows the proposed high voltage meter, as shown in Figure 2: - electroluminescent cell, section. A laser interferometer with structural components 2 and 1 (Fig. 1) a photodetector 3 (a photomultiplier tube operating in the light pulse counting mode) and a capacitive displacement transducer, which is a dual coaxial capacitor with a floating piston, is mounted on a stationary plate 5 cuvettes 6, filled with transformer oil. A slab 7 is also mounted on the slab 5 for moving the movable system 8; and micro-screw 9 with cardan 10, used to move the slide 7. Ele

трическое поле создаетс между.электролюминесцентной чейкой, составл ющей вместе со вспомогательной констстемы измерени на основе лазерного Интерферометра, состо щего из элементов 1 , 2 и с емкостным датчиком k руктивной плоскостью неподвижный элег трод 11, и подвижным электродом 12, вылолненным в виде металлическойпластины . В отдельных модификаци х уст-ройства электрод 11 может отсутствовать . Электролюминесцентна чейка ( не показана)заключена в камеру 13. Подвижный электрод 12 электрически св зан с высоковольтным вводом И и кинематически через подвижную систему 8 - с емкостным датчиком k перемещений. На горизонтально перемещаемой панели подвижной системы 8 укреплено внешнее зеркало 15, ориентированное по оси элемента 2 лазерного интерферометра. Оптическа св зь между электролюминесцентной чейкой/и фотоприемником 3 осуществлена через трехгранную поворотную призМУ 16 ( фиг. 2). в устройстве применен, нулевой метод измерений, который реализуетс следующим образом. При некотором рассто нии d между электродами 11 и 12 на них подаетс калиброванное наггр жение У. Под действием электрического пол электролюминесцентна чейка наминает све итьс . Уровень светимости регистрируетс фотоприемником 3. Затем подаетс высокое измер емое . напр жение U и микровинтом 9 электроды 11 и 12 развдигаютс на рассто ние d до получени того же уровн светимости чейки, что и при калиброванном напр жении Up. Уровень светимости определ етс напр женностью электрического пол между электродами 11 и 12, завис щей от приложенного напр жени и рассто ни между электродами ,f-: Следовательно, из равенства напр женности при двух измерени х получим ж.е измер емое напр жение соответствует : . Больша точность измерени Uу достигаетс более точным изм.ерением d и d. Дл этих целей и служат сиперемещений , Системы дублируют друг ,друга и позвол ют сравнивать результаты измерений перемещени электрода 12, Реализованное в устройстве вынесение емкостного датчика k перемещений в воздушную среду существенно повышает стабильность его функционировани . Метод измерени перемещений на основе лазерного интер ферометра в целом вл етс более точным , его применение в устройстве позвол ет почти на пор док повысить точность измерени высокого напр жени , установка фотоприемника 3 на стационарной плите 5 осуществленна благодар использованию трехгранной поворотной призмы 16, способствует заметному подъему общей устойчивости конструкции, что также положительно : сказываетс на результирующей точноети измерени . Предложенное устройство может найти применение в метрологических цел х как образцовый прибор дл измерени напр жений до 110 кВ. Фо1эмула изобретени 1 Электролюминесцентный измеритель ; высоких напр жений, содержащий кюве-I ту, заполненную жидким диэлектриком и закрытую стационарной плитой, коН- денсатор, состо щий из расположенных в пространстве кюветы раздвиж- ; ных электродов, один из которых выполнен в виде электролюминесцентнои чейки, заключенной в индивидуальную камеру, а другой - в виде металлической пластины, электрически св занной с высоковольтным введем и кинематически .через подвижную систему - с емкостным, датчиком перемещений , фотоприемник, выход которого подключен к входу регистрирующего прибора, отличающий,с тем, что, с целью повышени точности измерени , в него введены лазерный интерферометр с внешним зеркалом и трехгранна поворотна призма , а подвижна система снабжена дополнительной горизонтально перемещаемой панелью, причем лазерный интерферометр, фотоприемник и емкостный датчик перемещений установлены на стационарной плите кюветы, внешнее зеркало лазерного интерферометра установлено на дополнительной панели подвижной системы, а трехгранна по&оротна призма размещена в камере электролюминесцентной чейки на пути следовани светового потока от чейки к фотоприемнику. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1J Авторское свидетельство СССР W tasOS, кл G 01 R 19/00, 1972. 2. Рамазанов П. Е, и Шапошников Электролюминесцентный измеритель напр жений до 110 кВ. - Извести ВУЗов, изикa, 1972, Ь ;, с.135-13A three-dimensional field is created between the electroluminescent cell, which, together with the auxiliary measurement circuit, is based on a laser interferometer consisting of elements 1, 2 and with a capacitive sensor k with a reactive plane, a fixed elec trode 11, and a movable electrode 12, shaped as a metal plate. In some modifications of the device, electrode 11 may be absent. The electroluminescent cell (not shown) is enclosed in the chamber 13. The movable electrode 12 is electrically connected to the high-voltage input I and kinematically through the mobile system 8 to the capacitive displacement sensor k. On the horizontally movable panel of the mobile system 8, an external mirror 15 is fixed, oriented along the axis of the element 2 of the laser interferometer. The optical connection between the electroluminescent cell / and the photoreceiver 3 is made through a trihedral rotary prism 16 (Fig. 2). In the device, a zero measurement method is applied, which is implemented as follows. At a certain distance d between the electrodes 11 and 12, a calibrated load W is applied to them. Under the action of an electric field, the electroluminescent cell heats up the glow. The luminosity level is recorded by the photodetector 3. Then a high measurable is applied. the voltage U and the microscrew 9, the electrodes 11 and 12 are shifted to the distance d to obtain the same luminance level of the cell as with the calibrated voltage Up. The luminosity level is determined by the voltage of the electric field between the electrodes 11 and 12, depending on the applied voltage and the distance between the electrodes, f-: Therefore, from the equality of the voltage in two dimensions, we get the measured voltage corresponds to:. Greater measurement accuracy Uy is achieved by more accurate measurement of the measurements of d and d. For these purposes, they serve as displacements. The systems duplicate each other and allow comparing the results of measurements of the displacement of the electrode 12. The removal of the capacitive displacement sensor k into the air medium implemented in the device significantly increases the stability of its operation. The method of measuring displacements based on a laser interferometer as a whole is more accurate, its use in the device makes it possible to increase the accuracy of measuring high voltage almost by an order of magnitude, the installation of a photodetector 3 on a stationary plate 5 carried out using a three-sided rotary prism 16 contributes to a noticeable rise the overall stability of the structure, which is also positive: affects the resulting accuracy of the measurement. The proposed device can be used for metrological purposes as an exemplary instrument for measuring voltages up to 110 kV. Formula of Invention 1 Electroluminescent Meter; high voltages, containing a cuvee-I tu, filled with a liquid dielectric and closed by a stationary plate, a capacitor consisting of a slide-in-spaced capacitor; electrodes, one of which is made in the form of an electroluminescent cell enclosed in an individual chamber, and the other in the form of a metal plate electrically connected to a high-voltage one and kinematically inserted through a moving system — with a capacitive displacement sensor — a photodetector whose output is connected to to the input of the recording device, which differs in that, in order to improve the measurement accuracy, a laser interferometer with an external mirror and a three-sided rotary prism are introduced into it, and the mobile system is equipped with An additional horizontally movable panel with a laser interferometer, a photodetector and a capacitive displacement transducer installed on the stationary cell plate, an external mirror of the laser interferometer installed on the subpanel of the moving system, and a three-sided and prism cell in the path of the luminous flux from the cell to photodetector. Sources of information taken into account in the examination of 1J USSR author's certificate W tasOS, class G 01 R 19/00, 1972. 2. P. E Ramazanov, and Shaposhnikov Electroluminescent Voltage Meter up to 110 kV. - Lime universities, izik, 1972, b;, p. 135-13

Claims

Claim

Electroluminescent meter; high voltage containing cuvée; the one filled with a liquid dielectric and covered by a stationary plate, a capacitor, consisting of sliding electrodes located in the cell’s space, one of which

960641 6 is filled in the form of an electroluminescent cell enclosed in an individual chamber, and the other is in the form of a metal plate electrically connected to a high-voltage air force) dem and kinematically! - through a moving system - with a capacitive displacement sensor, a photodetector, the output of which is connected to the input recording, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, a laser interferometer with an external mirror and a trihedral rotary prism are introduced into it, and the movable system is equipped with an additional horizontally movable Anel, wherein the laser interferometer, a photodetector and a capacitive 'displacement sensor mounted on the stationary plate of the cell, outside mirror of a laser interferometer is mounted on the additional panel moving system, and the triangular prism is placed in the rotating chamber electroluminescent cell in the path of the light flux from cell to the photodetector.