Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Электростатические вольтметры



 

Электростатическими называют приборы, в которых электроды перемещаются под действием сил электростатического поля. Для измерения высокого постоянного напряжения используют электростатические вольтметры (рис. 4.13).

 

 

 

Рис. 4.13. Схема электростатического вольтметра: 1 – подвижная пластина; 2 – неподвижная пластина; 3 – пружина;

4 – стрелка; 5 – шкала

 

 

При приложении постоянного напряжения к неподвижному электроду 2 подвижный электрод 1 перемещается на расстояние dL, в пружине возникает сила F. Работа силы F при перемещении пластины равна FdL. Сближение пластин приведет к изменению энергии конденсатора на величину U2dC/2. Работа силы F равна изменению энергии конденсатора:

 

или (4.19)

 

Знак минус указывает на то, что увеличение емкости соответствует уменьшению расстояния. Емкость между плоскими электродами

 

(4.20)

 

где S – площадь электрода; L – расстояние между дисками.

Найдём производную емкости по расстоянию:

 

(4.21)

 

Подставим (4.21) в выражение (4.19):

 

(4.22)

 

Из (4.22) найдем напряжение:

 

(4.23)

 

Достоинством электростатического вольтметра является линейность шкалы, что видно из формулы (4.23). Предел измерения и чувствительность вольтметра регулируются площадью пластин и упругостью пружины.

 

Делитель напряжения

 

На рис. 4.14, а изображен активный делитель напряжения. Недостатком такого делителя при измерении переменного и импульсного напряжения являются паразитные емкости и индуктивности из-за больших конструктивных размеров.

 

а б в

 

Рис. 4.14. Измерение высоких напряжений:

а – активный делитель напряжения; б – емкостной делитель напряжения; в – емкостно-выпрямительная схема

 

Переменное и импульсное напряжение можно измерить, применяя емкостной делитель напряжения, состоящий из последовательно соединенных емкостей C1 и C2 (рис. 4.14, б). Для измерения переменного напряжения может быть использована емкостно-выпрямительная схема (рис. 4.14, в), измеряемый ток протекает по цепи: емкость C, вентиль V 2 и гальванометр, показания которого тем больше, чем выше напряжение ВН. Вентиль V1 замыкает отрицательные волны на землю и не пропускает их в гальванометр.

 

Генерирующий вольтметр

 

Генерирующий вольтметр предназначен для измерения высокого постоянного напряжения. Схема вольтметра изображена на рис. 4.15.

 

 

 

Рис. 4.15. Генерирующий вольтметр: 1 – высоковольтный электрод; 2 – охранное кольцо подвижный диск; 3 – подвижный электрод; 4 – катушка с сердечником; 5 – гальванометр

 

 

При подаче на катушку 4 переменного напряжения с частотой ω подвижный диск 3 начинает колебаться с той же частотой. Емкость между дисками постоянно изменяется, и по цепи измерительного прибора протекает емкостный ток

, (4.24)

где C – емкость между дисками, U – измеряемое напряжение.

Чем больше величина измеряемого напряжения, тем больший ток зафиксирует гальванометр. Поле между электродами 1 и 3 однородно благодаря наличию охранного кольца 2. Достоинством генерирующего вольтметра является высокое входное сопротивление.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Техника высоких напряжений: Учеб. для студентов электротехнических специальностей вузов / Под общ. ред. Д.В. Разевига. – М.: Энергия, 1976. – 487 с.

2. Иерусалимов М.Е. Техника высоких напряжений / М.Е. Иерусалимов, Н.Н.Орлов. – Киев: Изд-во Киев. ун-та, 1967. – 443 с.

3. Высоковольтное испытательное оборудование и измерения / Под общ. ред. А.А. Воробьева – М.: Госэнергоиздат, 1963. – 584 с.

4. Юман М. Молния. – М.: Мир, 1972. – 328 с.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

  ВВЕДЕНИЕ…………………………………………….……………...
1. АТМОСФЕРНЫЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ…………………………...
1.1. Волновые процессы в линиях электропередачи…………………....
1.1.1. Прохождение электромагнитной волны через узловую точку……
1.1.2. Прохождение электромагнитной волны через индуктивность…..
1.1.3. Прохождение электромагнитной волны мимо емкости…………...
1.2. Развитие грозового разряда………………………………………….
1.3. Параметры разряда молнии………………………………………….
1.4. Молниеотводы……………………………………………………….
1.5. Заземлители…………………………………………………………..
1.6. Разрядники……………………………………………………………
1.6.1. Структура времени разряда…………………………………………
1.6.2 Вольт-секундная характеристика искрового промежутка………...
1.6.3. Принцип защиты объекта разрядником ………………………….....
1.6.4. Трубчатый разрядник………………………………………………..
1.6.5. Вентильный разрядник ………………………………………………
1.6.6. Магнитно-вентильный разрядник………………………………….
1.6.7. Ограничитель перенапряжения нелинейный………………………
1.7. Грозозащита линий электропередачи………………………………
1.7.1. Индуктированные перенапряжения на ЛЭП………………………
1.7.2. Прямой удар молнии в опору ЛЭП, не защищенную тросами……
1.7.3. Прямой удар молнии в опору ЛЭП с тросами……………………...
1.7.4. Прямой удар молнии в провод ЛЭП………………………………..
1.7.5. Прямой удар молнии в трос в центре пролета……………………..
1.7.6. Общие принципы защиты ЛЭП…………………………………….
1.8. Грозозащита подстанций……………………………………………
1.8.1. Допустимое расстояние между вентильным разрядником и защищаемым объектом……………………………………………………..  
1.8.2. Грозозащита подстанций на напряжение 3–20 кВ………………….
1.8.3 Грозозащита подстанций на напряжение 35– 220 кВ……………..
1.8.4. Грозозащита подстанций на напряжение 500 кВ…………………...
1.8.5. Грозозащита вращающихся машин…………………………………
2. ВНУТРЕННИЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ……………………………..
2.1. Общие сведения………………………………………………………
2.2. Перенапряжения при отключении ненагруженных линий………..
2.3. Перенапряжения при отключении трансформаторов…………......
3. КОРОНА НА ПРОВОДАХ ЛЭП……………………………………
3.1. Общие сведения………………………………………………………
3.2. Корона на проводах ЛЭП при постоянном напряжении……………
3.3. Корона на проводах ЛЭП при переменном напряжении………….
3.4. Корона на проводах ЛЭП при импульсном напряжении………….
4. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ИЗМЕРЕНИЕ ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ………………………  
4.1. Одноступенчатый генератор импульсных напряжений…………...
4.2. Многоступенчатый ГИН…………………………………………….
4.3. Генератор постоянного напряжения……………………………….
4.4. Испытательные трансформаторы…………………………………..
4.5. Измерение высоких напряжений……………………………………
4.5.1. Шаровые разрядники………………………………………………...
4.5.2. Электростатические вольтметры……………………………………
4.5.3. Делитель напряжения………………………………………………..
4.5.4. Генерирующий вольтметр…………………………………………..
  СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………...

 

 

Ковригин Леонид Александрович

 

 

ТЕХНИКА ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

 

 

Конспект лекций

 

Лит. редактор Н.Г.Важенина

Техн. редактор и корректор Г.Я. Шилоносова

 

Лицензия ЛР № 020370

 

Подписано в печать 02.03.05. Формат 60х90/16.

Набор компьютерный. Тираж 300 экз.

Усл. печ. л. 5, 25. Уч.-изд. л. 4, 3

Заказ № 26.

.

Редакционно-издательский отдел

Пермского государственного технического университета

Отпечатано на ротапринте

Пермского государственного технического университета

Адрес: 614600, Пермь, Комсомольский пр., 29а

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-05-04; Просмотров: 806; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.031 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь