Электростатический киловольтметр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 949506(22) Заявлено 160780 (21) 2975908/18-21 511 М. Кл.з 6 01 Н 5/28 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытийОпубликовано 070882. Бюллетень М 29 Дата опубликования описания 070882 В.М. Руденко, И.А. Кожухарь, М.К. Волога и Г.А. Литинский(71) Заявитель Институт прикладной Физики АН Молдавской ССР(54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ КИЛОВОЛЬТМЕТР Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования на высоковольтных подстанциях при контроле аппаратуры высокого напряжения,Известно измерительное устройство,выполненное на основе явления перемещения границы раздела несмешиваемыхфаз жидкость-жидкость нли жидкостьгаз с различными магнитными проницаемостями и плотностями фаэ под действием псГндерматорных сил магнитногополя, содержащее заполненный двухфазным диэлектриком корпус, внутрикоторого расположен проводящий стержень, покрытый слоем магнитомягкогоматериала, имеющего продольный зазорс измерительной шкалой 111,Недостаток известного устройствазаключается в его ограниченных функциональных возможностях. Это устройство позволяет измерять только значительные по величине токи и не обеспечивает контроль высокого напряжения.Наиболее близким техническим решением к изобретению является электростатический киловольтметр, основанный на явлении перемещении. границы двухфазного диэлектрика в поле конденсатора, содержащий, в частности, корпус с жидкой и газообразнойдиэлектрическими Фазами, конденсаторс высоковольтным и заземленнымэлектродами, пересекающими границураздела Фаз, отсчетный блок в видеиндикаторной трубки, сообщающейсяс междуэлектродным пространством 1 21,Недостаток известного устройствасвязан с невысокой точностью измерения, поскольку необходимый для обеспечения приемлемой чувствительностиповышенный наклон индикаторной трубки обуславливает размывание границы 15 раздела фаэ в ней, если жидкостьсмачивает трубку, или диспергирование ее на отдельные капли, если несмачивает.Цель изобретения - повышение точности подобного измерительного устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в электростатическом киловольтметре, содержащем высоковольт ный и заземленный электроды, установленные в замкнутом корпусе, заполненном диэлектрической жидкостью,отсчетный блок в виде индикаторнойтрубки, сообщающийся с межзлектродным 30 пространством, в последнюю введеныэластичная емкость, заполненная га"зом, и укрепленный на емкости вертикальный стержень, причем отношениеобъемон емкости и стержня выбранобольшим единицы, а сечение последнего выполнено переменным в обратнопропорциональной занисимости от еговысоты и квадрата контролируемогояапряжения.На чертеже представлен общий видпредлагаемого электростатического 1 Окиловольтметра.Основу конструкции устройства составляет замкнутый корпус 1, в котором установлены высоковольтный 2 изаземленный 3 электроды, Киловольтметр заполнен диэлектрической жидкостью 4. Отсчетный блок предстаняет собой индикаторную трубку 5,которую введены заполненная газомэластичная емкость б, например, 29из резиновой гофрированной пленки ивертикальный стержень 7, укрепленныйна емкости б. Отсчетная шкала 8 на"несена на удлиненном окончании трубки 5. 25Устройство работает следующимобразом,При подведении к килонольтметруконтролируемой разности потенциаловпроисходит втягивание жидкости 4 нмежэлектродный зазор, в результатечего уменьшается давление в эластччной емкости б, что влечет за собойувеличение ее объема, а, следовательно, и архимедовой силы. указанный процесс приводит к вертикальному З 5перемещению емкости б со стержнем7 вверх. При этом изменяется объемстержня 7, погруженный в жидкость 4,и как следствие, уменьшается подъемная архимедова сила. Уменьшение 40архимедовой силы препятстнует даль"нейшему подъему емкости б со стержнем 7, так что н конце концов наступает уравновешинание сил.Условие равновесия действующих 45сил на эластичную емкость б со стержнем 7 сил записывается следующимО=ЧРЯ+ч, 9где С - нес емкости б со стержнем 77,Ч 2 " объемы эластичной, емкости 6 и погруженной части стерж"ня 7- плотность жидкости 4д " ускорение свободного падения.Несложные преобразования приведенного выражения и анализ производной длины погруженной части стержня 7 по давлению газа в емкости б позволяют заключить, что чувствительность киловольтметра оказывается достаточно высокой при отношении объемон емкости 6 и стержня 7, располагающемся в диапазоне 10 - 100.Для придания равномерности, шкала8 при всех возможных значениях контролируемого напряжения, сечение стержня 7 выполнено переменным, а именно обратно пропорциональным его высоте и квадрату контролируемого напряжения. Для обеспечения устойчивого вертикального положения стержня 7 на дне эластичной емкости 6 может быть размещен некоторый груз.Формула изобретенияЭлектростатический киловольтметр, содержащий высоконольтный и заземленный электроды, установленные в замкнутом корпусе, заполненном диэлектрической жидкостью, отсчетный блок в виде индикаторной трубки, сообщающийся с межэлектродным пространством, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в индикаторную трубку введены эластичная емкость, заполненная газом, и укрепленный на емкости вертикальный стержень, причем отношение объемов емкости и стержня выбрано большим единицы, а сечение последнего выполнено переменным в обратно пропорциональной зависимости от его высоты и квадрата контролируемого напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРР 420943, кл, О 01 Я 19/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССРВ 261568, кл. О 01 В 15/02, 1968.аказ 5739 3 е 113 илиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4 Тираж ИИПИ Государс до делам изоб 5, Москва, Ж 717венногоетений и5, Раушс Подписомитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5