Делитель напряжения
К АВТОРСКОМУ СВИЛЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Завалено 020476 (2l) 341788/18 21
I е п89иеое@ииеиие98 3аввки Р6
С,01Я
; 98Ц8 1и8988й8 8968191
698918 М8889т899 И6Р
89 8988М 839lllp9T9888
8 6189кт88 (23) Цриоритет— (43) Опубликовано1 80378. Вк)ллетень И 0 (53) УДК 8, 1, \ 1, 1 1088. 8) (45) Лата опубликовании описании 2?0278
И. Б, Болотин и О. Н. Захаров (72),Автори иаобретения (7!1 Заввит-ель (841 ДЕЛИТЕЛЬ IIÀ!I} ßÆÅÍÈЯ
Из"..ÑpåTeíèe относится к устройст— вам дл --. измерения напряжения при испытаниях высоковольтных коммутационных аппар =тов и предназначено, в частности,-для использования в случаях, когда величина измеряемого напряжения резко изменяется во времени от напряжения на электрической 3уге до восстанавливающегося напряжения, превышающего напряжение на дуге в 20 раз и более. 10
Известны делители напряжения, содержащие последовательно соединенные импедансные элементы, состоящие, например, из резисторов и конденсаторов
41 . При испытании коммутационных аппаратов указанные делители применяются для измерения восстанавливающегося напряжения. Однако с их помощью нельзя измерить напряжение на электрической дуге, так как, поскольку величина на- Я0 пряжения на дуге невелика, качествен.ное измерение может быть осуществлено лишь при малом коэффициенте деленчя делителя, что во время действия восстанавливающегося напряжения при- 25 водит к появлению ва вторичных цепях, ведущих к осциллографу, недопустимых перенапряжений.
Известны схемы измерения напряжения на электрической дуге, основанные на 80 применении делителей напряжения, Lодержащих высокоомные и низкоомные импедансные элементы и ограничители напряжения, включенные параллельно низкоомным импедансным элементам f2)
Эти схемы, надежно ограничивая втори ное напряжение, не позволяют измерять восстанавливающееся наг:рлжение. 11оэтому для точного измере.ия напряжения, столь резко меняющегося по величине, применяют два делителя напряжения.,подключенные к одной точке цепи: один для измерения восстанавливающегося напряения, а другой для измерения напря ения на дуге. НедосIаток применения двух делителей цля измерения одного и того же напряжения заключается в том, что при испытаниях аппаратов выев ших классов напряжения указанные делители являются крупногабаритными сооружениями, требующими для установки соответствующей площади И соблюдения изоляционных расстояний, уменьшение которых влияет на точность измерении.
Целью изобретения является упрощение устройства.
Это достигается тем, что в делителе напряжения, содержащем высоковольтныи ввод и два низковольтных вывода, четыре последовательно включенных меж597972 ду высоковольтным вводом и заземляющей шиной импедансных элемента, ограничитель напряжения, причем наибольший импедансный элемент подключен к высоковольтному вводу, согласно изо- 5 бретение ограничитель напряжения включен параллельно средним двум импедансным элементам, один низковольтный вывод включен между средними импедансными элементами, а другой низковольтныи вывод — в месте соединения большего импедансного элемента и ограничи— теля напряжения.
При этом отношение импедансон двух крайних элементов равно отношению импедансов двух средних элементон °
На чертеже приведена электрическая схема делителя напряжения.
Делитель напряжения содержит соединенные последовательно умпедансные элементы 1-4 с соответствующими импеданса-N миЕ 13 2+è Z причем .) — наибольший импеданс.Параллельно импедансным элементам 2 и 3 включен ограничитель на пряжения 5тИзмеряемое напряжение L) подается на высоковольтный нвод б,низко- Я5 нольтный вывод 7 для измерения восстанавливающегося напряжения LI2 включен между элементами 2 и З,а низковольтный вывод 8, служащий для измерения напряжения на электрической дуге 0 >1, вклю- 3() чен в месте соединения импедансного элемента 1 и ограничителя напряжения 5.
До срабатывания ограничителя напряжения имеют место следующие выражения для Ог)) U : U UI/K, (L) 35 формула изобретения
1. делитель напряжения, содержащий высоковольтный ввод и два низковольтных вывода, четыре последовательно включенных между высоковольтным вводом и заземляющей шиной импедансных элемента, ограничитель напряжения, причем
@) наибольший импедансный элемент подключен к высоковольтному вводу, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения, ограничитель напряжения нключен параллельно средним двум импе56 дансным элементам, один низковольтный нынод включен между средними импедансными элементами, а другой низконольтный нывод — в месте соединения большего импедансного элемента и ограничите49 ля напряжения.
2. Делитель напряжения по и. l,o тл и ч а ю шийся тем, что отношение импедансов двух крайних элементов равно отношению импедансов двух сред65 них элементов.
У20=UIIКО )) (2) 1+ г+ г+ 4
-коэффициент г 4 деления делителя для измерения восстананливающегося напряжения;
КО 1+ 2 + 5+ 4 -коэффициент
Z2+ g +34 деления делителя для измерения напряжения на электрической дуге.
После срабатывания ограничителя напряжения и появления на нем напряжения "а выражения для () и () А принимают следующий вид: г 4
U2 гг+ U24 ((1 (т0) 2 .1. + VО Z . (3) (2Д=U2 +УО=Ф1 UO) Х Е +UÎ ) (4}
22
2 1 7,1+ 2 — падения напряжения на имйедансах Z < и Z 4 схемы.
Если делитель напряжения выполнен таким образом, что н нем наблюдается равенство отношений импедансон крайних элементов Zq и 2 отношению импедансов средних элементов Zз и а именно
21/ z2 =z,/z (5) г 4 то — = — =K (б)
z,+ z, z, + z, и выражения (3) и (4) принимают следующий вид:
UI V0 U0 U1
U = — + (7)
2 К К К
V-U U1, К вЂ” 1
= — + "0= — + 0 (г++UΠ— 0 К - г О
Таким образом, выражения (} ) и (7) показывают, что напряжение ()2 соответствует напряжению О, в одном масштабе в течение всего времени опыта при испытании коммутационного аппарата, Выражения (2) и (8) показывают,- что напряжение ()г во время горения электригА ческой дуги соответствует напряжению
О.) в другом, более крупном масштабе,а во время восстановления напряжения оно надежно ограничено до величины не более () А = Ог U, безопасной для изоляции вторичных цепей. (4асштаб измерения напряжения на дуге может регулироваться путем изменения значений импедансов Z3 и 24 для чего импедансные элементы 2 и 3 должны быть выполнены переменными.Однако при этом должно выдержинаться равенство отношений импедансов (5) .
Применение предлагаемого делителя напряжения, позволяющего осуществлять измерение одним делителем в разных масштабах как напряжения на электрической дуге, так и восстанавливаюыегося нагряжения, позволяет сократить вдвое количество высоковольтных делителей напряжения, применяемых при испытаниях коммутационных аппаратов, что несьма существенно, так как каждый делитель напряжения — зто дорогостоящее крупногабаритное устройство, требующее значительную площадь для установки и соблюдения изоляционных расстояний, 597972
Составитель т. 11ареграцский
Техред H.Андрейчук Корректор С. 1;1екмар
Редактор Т. Юрчикова
Заказ 1208/34 Тираж 1112 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Источники ин формации, приня THe во внимание при экспертизе:
1. авторское свидетельство, :391501, кл, 6 01 И 31/02, 14.12.70, 2. Болотин И. H. и )идель 11.
Измерения в ре кимах к<. отколo замыкания, Энергия > М., 1 i 73, с ° 38, рис. 331.
