Устройство для измерения высокого напряжения

Союз СоветскикСфцианистическиюРеспублик оц 1 1 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Дополнительное к авт, с вид-ву 9.0830 (21(5 )М. К 297 й 769/18-21 с присоеаинением заявк еееудерстюай комю СССР ао делом нзебретенюй н открытийллетень ме 12 та опубликования описания 300 2) Автор изобретен А,Н.Черний ковский научно-исследовательск туберкулеза Минздрава РС 7) Заявитель) УСТРОЙСТВО ДХЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКОГ НАПРЯЖЕНИЯИзобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при дистанционном контроле постоянного и переменного напряжений высоковольтныхустановокИзвестно устройство для измерения высокого напряжения, содержащеепоследовательно установленные и .оптически связанные друг сдругом источник света, поляризатор, электрооптический активный элемент (например, ячейку Керра), связанный сконтролируемой цепью, анализатори Фотодетектор 11 .Недостатки известного устройства определяются его значительной слож"ностью и низкой эксплуатационной надежностью, Кроме того, вследствиевозможной деполяризации света невысокой оказывается и точность измерения.Наиболее б еской сущности к пр тся устройство для измерения высокогонапряжения, содержащее источник иприемник света, между которыми установлен модулятор, подключенный кцепи контролируемого напряжения.ф В этом устройстве модулятор выполненполяризационным и снабжен дополнительным уголковым отражателем. Всостав устройства входят также делитель напряжения, оптическая насадкас поляризационной призмой, Фазовойпластиной, телескопической системой,линзой световодом и светофильтром 12Основной недостаток указанногоустройства заключается в его существенной сложности. Кроме того,известное устройство может использОваться только для измерения постоянного напряжения,30Цель изобретения - упрощениеподобного измерительного устройстваи расщирение его Функциональныхвозможностей в плане воэможностиНа фиг. 1 схематически изображена конструкция предлагаемого устройства для измерения высокого напряжения, вид сверху в разрезе, на Фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1, на Фиг. 3 принцип действия модулятора.Главным составным узлом устройства является модулятор, расположенный на стороне высокого напряжения. Его основу составляет двухлопастная крыльчатка 1 (Фиг.1 и 2), изготовленная из легкого металла, например, алюминия, Крыльчатка 1 содержит втулку 2 с держателями 3 лопастей 4. Лопасти 4 имеют Форму полуцилиндра, образующие поверхности которого проходят перпендикулярно оси вращения крыльчатки - металлическому стержню 5 на который насажена втулка 2. Втулка 2 опирается на торец подставки 6, через которую проходит стержень 5. Подставка 6 выполнена из диэлектрика., например Фторопласта, в Форме двухОступенчатого цилиндра,.Подставка 6 3 озакреплена в центре основания 7 герметической камеры 8, заполненной воздухом. Камера 8 изготовлена из диэлектрического материала и имеет прямоугоЪьную форму. В боковой стенке 9 камеры 8 имеется отверстие 10, в котором закреплена трубка 11. В основании 12 трубки 11 находится вспоконтроля как постоянного, так и переменного напряжений.Пеставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения высокого напряжения, содержащем источник и приемник света, между которыми установлен модулятор, подключенный к цепи контролируемого напряжения, модулятор выполнен в виде герметической камеры из диэлектрического материала, в центре которой размещена насаженная на металлическую ось вращения крыльчатка с двумя металлическими полуцилиндрическими лопастями, перпендикулярными к оси вращения, а в одно иэ отверстий пропущен вспомогатель.ный электрод, причем источник света укреплен в другом отверстии камеры, приемник света установлен у окна ка- меры на противоположной от источника света стороне, один иэ проводов цепи контролируемого напряжения электрически связан с осью вращения крыльчатки, а другой - с вспомогательным электродом. 5 16 15 20 25 30 35 ао 45 50 55 1 могательный электрод 13. Стержень 5 электрически связан с одним иэ проводов 14 цепи контролируемого напря. жения, а электрод 13 - с другим ее проводом 15. В боковой стенке 16 ка. меры 8 имеется отверстие 17, в кото. ром закреплена трубка 18. Внутри трубки 18 находится источник света, состоящий, например, из электрической лампочки 19 и оптического конденсора 20. Электрическая лампочка 19 может быть запитана либо от автономного источника, либо через делитель напряжения от цепи контролируемого напряжения. Оптический конденсор 20 предназначен для формирования направленного пучка света 21. На противоположной от источника света стороне 22 камеры 8 имеется окно 23, закрытое оптическим стеклом 24.На потенциале земли находится приемный блок, включающий детектор25 светового излучения, усилитель 26частотомер 27 и индикатор 28. Под действием высокого напряженияв камере 8 происходит тихий электрический разряд, в процессе которого внутри камеры 8 образуется большое количество ионов обоих знаков, Если крыльчатка 1 находится под отрицательным потенциалом отрицательные ионы 29 стекают с торцов лопастей 2 (Фиг.3) и устремляются к электроду 13, находящемуся под положительным потенциалом. Положительные ионы 30 притягиваются поверхностью лопастей 2 крыльчатки 1, При своем движении положительные ионы 30 увлекают частицы 31 воздуха, в результате чего образуется, так называемый, электрический ветер, воздействующий на поверхность лопастей 4. При этом внутренняя поверхность 32 полуциликдра каждой лопасти 4, в. силу выбранной геометрической формы, испытывает большее давление, чем ее внешняя поверхность 33, в результате чего крыльчатка 1 начинает вращаться вокруг оси 5. Скорость вращения крыльчатки 1 зависИт от электрического потенциала, приложенного к ней. При вращении крыльчатки 1 ее лопасти 4 модулируют световой луч 21. Модулированный световой поток воспринимается детектором 25, который преобразует пульсирующий свет в электричес- киЧ сигнал, поступающий на вход усиформула изобретения 5 " 917лителя 26. После усиления электри"ческий сигнал вводится в частотомер27, на выходе которого находитсяиндикатор 28, например цифровой.Чем выше контролируемое напряжение,тем большей оказывается скоростьвращения крыльчатки 1 и частотамодулированного светового и электрического сигналов, что и оцениваетсячастотомером 27. Привязка показаний 10индикатора 28 к величине контролируемого напряжения производится предварительно при.калибровке устройствапо тестовому высоковольтному источнику. 3Использованная модуляция светово"го потока на основе аэроионодинами"ческого эффекта обеспечивает простуюи надежную в работе конструкцию измерительного устройства, которое в 10этом случае оказывается пригоднымдля контроля как постоянного, так ипеременного напряжений,Устройство для измерения высокого. напряжения, содержащее источник иприемник света, между которыми уста" звновлен модулятор, подключенный к 100 6цепи контролируемого напряжения,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью упрощения и расширения функциональных возможностей, модулятор выполнен в виде герметической камерыиз диэлектрического материала, вцентре которой размещена насаженнаяна металлическую ось вращения крыльчатка с двумя металлическими полуцилиндрическими лопастями, перпендикулярными к оси вращения, а в одно иэотверстий пропущен вспомогательныйэлектрод, причем источник светаукреплен в другом отверстии камеры,приемник света установлен у окнакамеры на противоположной от источ-,ника света стороне, один из проводовцепи контролируемого напряженияэлектрически связан с осью вращениякрыльчатки, а другой " с вспомогательным электродом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Хебнер Р,Э, и др. Оптическиеметоды измерения электрических параметров при высоких напряжениях..Труды института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, 1977,т. 65, И 11, с. 6,2. Авторское свидетельство СССРИ 210836, кл. 6 01 В 15/02, 1966.917100 тель Л.МорозоА. Ьабинец Редакто ост ехр Корректор С. Ш Гришано Заказ одписн Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,О/64 ТиражВНИИПИ Государствепо делам иэобрет 035) Москва, 1-35, Ра 19ного комитета ССний и открытийшская наб., д,