Электростатический преобразователь напряжения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сетоз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет т. свид-ву/18 вщаввтвввамв ввватвт Ввввтв Мввавтрвв ЮР ав авва ввйввтваа 1в атавизм 43) Опубликовано 150578. Бтоллетень Ю45) Дата опубликования описании 280478 УДК 621.317.72082. 72 (088. 8) вторьтизобретени М.Пигин и Э.Г.Коньков(54) Э СТАТИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕНАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при конструировании высоковольтных измерительных преобразователей. 5Известны высоковольтные измерительные преобразователи, содержащие емкостный делитель напряжения и индикатор 11 . Однако известные преобразователи имеют сложную конструкцию Ю и потребляют значительную мощность. Наиболее близким к изобретению техническим решением является электростатическийпреобразователь напряжения электрического тока в аналоговуювеличину, содержащий изолированные от земли неподвижные электроды, к которым подводится измеряемое напряже ние, и заземленный центральный подвижный электрод 2. Этот преобразо ватель характеризуется значительной погрешностью нри измерениях в цепях, потенциалы проводов которых несимметричны относительно земли.Целью изобретения является повышение точности измерения напряжения в цепях с несимметричными потенциалами проводов относительно земли. В описываемом преобразователе это достигается тем, что он снабжен заземленным ф подвижным экраном, выполненным в форме незамкнутой цилиндрической поверхности, ось вращения которого параллельна образующей цилиндра, лежит в плоскости симметрии экрана на равно- удаленном расстоянии от неподвижных электродов и перпендикулярна к оси подвеса подвижного электрода.Описываемый преобразователь позволяет линеариэовать измерительную шкалу с высокой степенью точности.На чертеже представлен описываемый преобразователь.Он содержит неподвижные электроды 1 и 2, установленные на изоляторах 3 и 4, между которыми на растяжках 5 укреплен центральный подвижный электрод б; на оси электрода укреплено зеркало 7 отсчетного устройства, отражающее световой луч осветителя 8 на шкалу 9. На расстоянии от центрального подвижного электрода б расположен заземленный подвижный экран 10 в виде полуцилиндра, ось вращения которого совпадает с образующей цилиндра, лежит в плоскости симметрии экрана, укреплена на растяжках 11 и перпендикулярна к осям центрального подвижного б и неподвижных 1 и 2 электродов и равноудалена от последних.607149 каз 2575/33 Тираж 11 НИИП одписное Патентф, г. Ужгород,лиал,о ная, 4 При подаче измеряемого напряжения на изолированные от земли неподвижные электроды 1 и 2 образующееся между ними электростатическое поле воздействует на подвижный экран 10. Если потен циалы проводов в цепи измеряемого напряжения симметричны относительно земли, то распределение полей между электродом 1 и подвижным экраном 10 и электродом 2 и .подвижным экраном р 10 также симметрично. Обусловленные этими полями вращающие моменты, воздействующие на подвижный экран 10, при этом оказываются равны между собой. В результате подвижный экран 10 остается неподвижным в среднем положении, сохраняя тем самым симметрию поля между неподвижными электродами 1 и 2 и центральным подвижным электродом 6. Это поле, воздействуя на электрод 6, сообщает ему вращающий момент, под влиянием которого электрод 6 поворачивается на угол, при котором противодействующий момент растяжек 5 компенсируется вращающим моментом электрода 6. Поворот электрода 6 определяют по шкале 9 с помощью осветителя 8 и зеркала 7.При несимметричных потенциалах проводов в цепи измеряемого напряжения распределение полей между электродом 1 и подвижным экраном 10 и электродом 2 и подвижным экраном 10 также несимметрично, Вследствие этого вращающие моменты, воздействующие на подвижный экран 10, оказываются не равными меж ду собой, Под влиянием разности указанных моментов подвижный экран 10 поворачивается в сторону электрода с более высоким потенциалом до тех пор, пока противодействующий момент рас тяжек 11 не скомпенсирует указанную разность моментов.Таким образом, подвижный экран 10 занимает некоторое несимметричное по отношению к электродам 1 н 2 положение,45 т.е. несимметрично расположен в пространстве между электродами 1 и 2 и центральным подвижным электродом 6, причем электрод 1 или 2, на котором потенциал выше, оказывается экрани" рованным в большей степени.На чертеже пунктиром показано положение экрана 10 при потенциале на, электроде 2, превышающем потенциал на электроде 1, В результате вносимое подвижным экраном 10 изменение поля вокруг центрального подвижного электрода 6 обеспечивает равенство прикладываемых к нему вращающих моментов при симметричных и несимметричных потенциалах проводов в цепи измеряемого напряжения. Следовательно, погрешность, вызванная несимметрией потенциалов проводов в цепи из" меряемого напряжения, оказывается скомпенсированной.Формула изобретенияЭлекТростатический преобразователь напряжения, содержащий изолированные от земли неподвижные электроды и заземленный центральный подвижный электрод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения напряжения в цепях с несимметричными потенциалами проводов относительно земли, он снабжен заземленным подвижным экраном, выполненным в форме не" замкнутой цилиндрической поверхности, ось вращения которого параллельна образующей цилиндра, лежит в плоскости еиьщетрии экрана на равноудаленном расстоянии от неподвижных электродов и перпендикулярна к оси подвеса подвижного электрода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Бабиков М.А. Техника высоких напряжений, Госэнергоиздат , 1955, с. 148, рис. 8-37.2. Рождественская Т.Б. Электрические компараторы для точных измерений тока, напряжения и мощности, Стандартгиз, 1964 р с. 82, рис. 21,