Устройство для измерения высоких напряжений

Союз Советских Социалистических Респу 5 ликМЬА Зависимое от авт, свидетельства че л. 21 е, 3 21 е, 3 Заявлено 271968 ( 1228611/18 исоединением заявк МПК 6 01 г 15,(02 Ст 01 г 19 00 УДК 621.317.725(088.8юритет оиитет по де изобретении и открытипри Совете МинистровСССР Опубликовано 03.Х.1970. Бюллетень хе 2Дата опубликования описания 11.1.1971 Авторыизобретепи О. А. Мяздриков, А. Е. Скачков и 1 О. В. Тарасов Ленинградский институт авиационного приборостроениЗаявитель СТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ВЪСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ 2 го Изобретение относится к области измерительной тсхнчки. в частности к контрольно-изхерительпой высоковольтной аппаратуре и может Оыть использовао в всоковольной технике (телевизионные, рентгеновские установки).Известны устройства для измерения высоких напряжений, использующие перемещение границы раздела двух диэлектриков в поле конденсатора, которые имеют различие по диэлектрическим проницаемостям и один из которых представляет собой газ, В этих устройствах для повышения электрической прочности газообразной фазы последнюю приходится вводить в корпус под давлением, Стенки корпуса должны быть рассчитаны на высокие внутренние давления, т. е, обладать значительной толщиной, что усложняет устройство. Кроме того, корпус должен быть снабжен пиппелем, предназначенным для подачи и поддеркания давления газовой фазы во внутренней полости. Утечка газа практически не может быть заблаговременно обнарркена, а это приводит к пробою и порче устройства.Цель изобретения -- упрощение конструкции и повьшепие чувствительности устройства.Это достигается заменой сжатого газообразного диэлектрика жидким с соответствующими диэлектрической проницаемостью в и плотностью о,Благодаря этому повышается электрическая прочность межэлектродной среды в целом, исключается необходимость в создании повышенного давления внутри корпуса, увеличивается чувствительность устройства и упрощается его конструкция (не требуется высокая механическая прочность корпуса и устраняются элементы для подачи давления). Поэтому корпусом в 02 сет слу)кить Ооыная стеклянная пробирка.Конструктивно предлагаемое устройство отличается тем, что корпус и межэлектродная область заполнены двумя взаимно несмешиваемыми жидкими диэлектриками с различной плотностью, диэлектрической проницаемостью и оптической прозрачностью, например одкрашепным четыреххлорпстым углеродом и неокрашенным перфтормглеводородом,На чертеже изображена констр кция пред лагаемого устройства.Устройство состоит из прозрачного сосуда 1, заполненного двумя жидкими взаимно несмешиваемыми неполярнымн диэлектриками 2 и 3, одним из которых мо)кет быть, например, подкрашенный четыреххлор истый углерод (в = 2,25, р = 1,б), а другим - неокрашенный перфторуглеводород (е = 1,7 б, р - 1,73). Электроды 4 и 5 в сосуде расположены коаксиально и выполнены из стеклянных трубок с нанесенными на них проводящими оптически проз 280649рачными покрытиями, На электрод 4 покрытие нанесено с внутренней стороны, а на электрод б - с внешней.В верхней и нижней части электрода 4 имеются отверстия для перетекания жидкости из межэлектродного пространства во внешнюю область.Внутрь электрода 5 помещается шкала б, которая может перемещаться по оси электродов путем ввинчивания ее в пробку 7 с целью регулировки начала отсчета,Крепление электродов в сосуде и один относительно к другому осуществляется с помощью прокладок 8 и 9.Напряжение к электродам подводится через токоподводы 10, 11. Изменение объема жидких диэлектриков вследствие температурного расширения может компенсироваться устройством 12 в виде сильфона либо узкого канала, заполненного воздухом.При подаче напряжения на электроды в межэлектродной области граница раздела фаз перемещается в сторону диэлектрика с меньшей диэлектрической проницаемостью. По величине перемещения границы раздела в межэлектродном пространстве, отсчитанной по шкале, можно судить о измеренном электрическом напряжении.Величина перемещения определяется выражениемяо(я, - .,) Ув -2 2(и - Ра) д 01 - Уа) 1 п юг.где Й, - высота изменения границы раздела фаз под действием пондеромоторных сил электрического поля; е, - - электрическая постоянная;е - диэлектрическая проницаемость первого диэлектрика;е - диэлектрическая проницаемость вто рого диэлектрика;р - плотность первого диэлектрика;р - плотность второго диэлектрика;- радиус внутреннего электрода;- радиус внешнего электрода;10 Д - ускорение свободного падения.Из формулы видно, что высота подъемапропорциональна разности диэлектрических проницаемостей в - в и обратно пропорциональна разности плотностей р - р, жидких ди электриков, Поэтому, подобрав оптимальнысзначения этих величин, можно значительно увеличить чувствительность. Предмет изобретения20Устройство для измерения высоких напряжений, использующее явление перемещения границы раздела двух диэлектриков в поле конденсатора, содержащее корпус, например, 25 в виде прозрачного сосуда, внутри которогоустановлены электроды и отсчетная шкала, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, увеличения электрической прочности межэлектродной среды и увеличения 30 чувствительности, корпус и межэлектродпаяобласть заполнены двумя взаимно несмешиваемыми жидкими диэлектриками с различной плотностью, диэлектрической проницаемостью и оптической прозрачностью, напри мер подкрашенным четыреххлористым углеродом и неокрашенным перфторуглеводородом,280649 Редактор А. Корнеев Заказ 3444,3 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открыпгий прп Совете Чпиистров СССРМосква, Ж, Раушская паб, д. 4 5 Типография, пр. Сапунова, 2 Составитель Т. И. Веремейкнна Текрсд 3, И. Тараненко Корректоры: Л. Корогодп М. Коробова