Электролюминесцентный измеритель высоких напряжений

ОП ИСАНИ Е

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистически к респубики ()960643 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву-— (5I )M. Кл. (22) Заявлено 02. 12. 80 (21) 3236773/18-21 с присоединением заявки М(23)ПриоритетG О1 R 19/00 (Ьвударвтваивй квинтвт

СССР ао двлак нзоврвтвннй н вткрытнЯ (53) ДК62!.31У. .7(088.8) ч

Опубликовано 23. 09. 82. Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 23 . 09. 82

Ik Юя фвф

А. Н. Шапошников и Л. И. Татарникова

PPh I: Я ф э р

Иркутский ордена Трудового Красного Зна ни политехнический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЫСОКИХ

НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для использования при проверке высоковольтной измерительной аппаратуры.

Известен электроизмерительный прибор, содержащий электронагреватель в виде резистора переменного сечения, на который нанесено термоиндикаторное покрытие (1) .

Недостаток известного устройства определяется узкой областью практического применения, ограниченной электрическими цепями относитель но невысокого напряжения. 15

Наиболее близким техническим решением к изобретению является электролюминесцентный измеритель высоких. напряжений, обеспечивающий сравнение контролируемого напряжения с 25 калиброванным низким напряжением и содержащий кювету, заполненную жидким диэлектриком и закрытую стацио" нарной плитой, конденсатор, состоя»

2 щий из расположенных в пространстве кюветы раздвижных электродов, один из которых. выполнен в виде электролюминесцентной ячейки, заключенной в индивидуальную камеру, а другойв виде металлической пластины, электрически связанной с высоковольтным вводом и кинематически через подвижную систему - с емкостным датчиком перемещений, размещенным в диэлектрической жидкости, фотоприемник, прикрепленный к стенке кюветы и подключенный выходом ко входу регистрирующего прибора f23 .

В связи с тем, что в укаэанном устройстве расстояние между электродами конденсатора фиксируется только с помощью емкостного датчика, причем работающего в нестабильной зависящей от влажности воздуха и окружающей температуры среде (трансформаторном масле) погрешности измерения напряжения оказываются весьма

Значительными. На результирующую точ96О641 4 руктивной плоскостью неподвижный эл трод 11, и подвижным электродом 12, выполненным в виде металлической., пластины. В отдельных модификациях устройства- электрод ll может отсутствовать. Электролюминесцентная ячейка (не показана)заключена в камеру

13, Подвижный электрод 12 электри" чески связан с высоковольтным вводом

14 и кинематически через подвижную систему 8 - с емкостным датчиком 4 перемещений. На горизонтально переме; щаемой панели подвижной системы 8 укреплено внешнее зеркало -15, ориентмрованное по оси элемента 2 лазерного интерферометра. Оптическая связь между электролюминесцентной ячейкой

Ф и фотоприемником 3 осуществлена. через трехгранную поворотную призму l6 (фиг. 2).

В устройстве применен нулевой метод измерений, который реализуется следующим образом.

При некотором расстоянии d между электродами 11 и 12 на них пода ется калиброванное напряжение Ч о

Под действием электрического поля электролюминесцентная ячейка начинает светиться. Уровень светимости регистрируется фотоприемником 3. Затем подается высокое йзмеряемое . напряжение Uy и микровинтом 9 электроды 11 и 12 развдигаются на расстояние d до получения того же уровня светимости ячейки, что и при ка либрованном напря1нении Ор.

Уровень светимости определяется напряженностью электрического поля между электродами 11 и 12, зависящей от приложенного напряжения и расстояния между электродами

Е=

Следовательно, из равенства напряженности при двух измерениях получим .

0н = -у-д, ность отрицательно влияет также неустойчивое крепление фотоприемника.

Целью изобретения является повышение точности измерительного устройства. 5

Поставленная цель достигается тем

4 что в электролюминесцентный измеритель высоких напряжений, содержащий кювету, заполненную жидким диэлектриком и закрытую стационарной пли- 1в той, конденсатор, состоящий из расположенных в пространстве кюветы раздвижных электродов, один из которых выполнен в виде электролюминесцентной ячейки, заключенной в индивидуальную камеру, а другой - в виде металлической пластины, электрически связанной с высоковольтным вводом и кинематически через подвижную системус емкостным датчиком перемещений, фо- З топриемник, выход которого подключен ко входу регистрирующего прибора, введены лазерный интерферометр с внешним .зеркалом и трехгранная поворотная призма, а подвижная систе-,ма снабжена дополнительндй горизонтально перемещаемой панелью, причем лазерный интерферометр, фотоприем ник и емкостный датчик. перемещений установлены на стационарной плите кюветы, внешнее зеркало лазерного интерферометра укреплено на дополнительной панели подвижной системы, а трехгранная поворотная призма размещена в камере электролюминесцентной ячейки на пути следования светового потока от ячейки к фотоприемнику.

На фиг. 1 представлен предложенный измеритель высоких напряжений, общий вид на фиг.2:- камера электролюминесцентной ячейки, разрез.

Лазерный интерферометр с конструктивными составными элементами 2 и 1 (фиг.1) фотоприемник 3 (фотоэлектронный умножитель, работающий в режиме счета светового импульса) и емкостной датчик 4 перемещений, представляющий собой сдвоенный коаксиальноцилиндрический конденсатор с плаваю-., щим поршнем, крепятся на стационарной плите 5 кюветы 6, заполненной, © трансформаторным маслом. На плите 5 установлены также салазки 7 для перемещения подвижной системы 8 и микровинт 9 с карданом 1О, служащие для перемещения салазок 7. Элек-SS трическое поле создается между электролюминесцентной ячейкой, составляющей вместе со вспомогательной конст00» их î т .е. измеряемое напряжение соответствует

Большая точность измерения U доХ стигается более точным измерением

d и d, Для этих целей и служат системы измерения на основе лазерного интерферометра, состоящего из элементов l, 2 и с емкостным датчиком 4

S 96 перемещений, Системы дублируют друг ,друга и позволяют сравнивать результаты измерений перемещения электрода 12. Реализованное в устройстве вынесение емкостного датчика 4 перемещений в воздушную среду существенно повышает стабильность его функционирования. Метод измерения перемещений на основе лазерного интерферометра в целом является более точным, его применение в устройстве поз" воляет почти на порядок повысить точ" ность измерения высокого напряжения, установка фотоприемника 3 на стационарной плите 5, осуществленная бла" годаря использованию трехгранной поворотной призмы 16, способствует заметному подъему общей устойчивости конструкции, что также положительно сказывается на результирующей точности измерения.

Предложенное устройство может найти применение в метрологических целях как образцовый прибор для измерения напряжений до 110 кВ.

0641 4 полнен в виде электролюминесцентной ячейки, заключенйой в индивидуальную камеру, а другой - в виде метал" лической пластины, электрически связанной с высоковольтным ввбдем и ки" нематически1,через подвижную систему - с емкостным, датчикам перемещений, фотоприемник, выход которого подключен к входу регистрирующе10 го прибора, о т л и ч а ю щ и й, с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены лазерный интерферометр с внешним зеркалом и трехгранная поворотная приз"

15 ма, а подвижная система снабжена дополнительной горизонтально перемещаемой панелью, причем лазерный интерферометр, фотоприе лник и ейкостный датчик перемещений установлены

20 на стационарной плите кюветы, внеш1 нее зеркало лазерного интерферометра установлено на дополнительной панели подвижной системы, а трехгранная поворатная призма размещена в камеЯ ре электролюминесцентной ячейки на пути следования светового потока от

Формула изобретения

Электролюминесцентный измеритель высоких напряжений, содержащий кювету, заполненную жидким диэлектриком и закрытую стационарной плитой, кон

t денсатор, состоящий из расположен" ных в пространстве кюветы раздвижных электродов, один из которых выячеики к фотоприемнику.

Источники информации, ЗЕ принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР

И 423057 кл. 0 01 R 19/00ю 1972.

2. Рамазанов П. Е, и Папошников Электролюминесцентный измеритель

:. напряжений до 110 кВ. - "Известия

ВУЗов. Физика", 1972 1" 7, с.135-13