ЕМКОСТНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫХ КОМПЛЕКТНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
CAPACITANCE VOLTAGE DIVIDER FOR SEALED SWITCHGEAR CABINETS

Область техники
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для измерения высокого напряжения переменного тока в герметизированных (например, элегазовых) комплектных распределительных устройствах (КРУЭ).
Известен емкостный делитель напряжения, содержащий последовательно включенные конденсатор связи, соединенный одной обкладкой с питающей шиной и образующий высоковольтное плечо делителя, и конденсатор отбора мощности, образующий низковольтное плечо делителя и имеющий заземляемую обкладку. Конденсатор отбора мощности, питающий электромагнитную приставку, предназначенную для подключения измерительных приборов и устройств релейной защиты и автоматики, находится под напряжением несколько киловольт [A.M.Дымков, В.М.Кибель, Ю.В.Тишенин. Трансформаторы напряжения. М., Энергия, 1975, стр.81-89].
В известном устройстве для обеспечения высокого класса точности измерения напряжения при заданной величине мощности нагрузки требуются значительные емкости конденсаторов низковольтного и высоковольтного плеча делителя, что увеличивает размеры и массу известного устройства и требует соответствующего увеличения габаритов КРУЭ, в котором используется делитель.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому делителю напряжения является емкостный делитель напряжения, известный из книги [А.И.Полтев. Конструкции и расчет элегазовых аппаратов высокого напряжения. Л., Энергия, 1979, стр.214-216]. Это устройство выбрано в качестве прототипа. Прототип содержит токопровод, коаксиальную ему металлическую заземляемую оболочку и закрепленный с внутренней стороны оболочки коаксиальный токопроводу промежуточный металлический электрод, залитый эпоксидной смолой, при этом пространство между токопроводом и поверхностью промежуточного металлического электрода, залитого смолой, заполнено изоляционной средой, например газом.
Недостаток прототипа - низкая точность установки расчетного коэффициента деления без возможности его последующей подстройки. Это связано с неизбежностью большой погрешности при установке заливаемого в эпоксидную смолу промежуточного электрода внутри металлической оболочки и с отсутствием возможности корректировки коэффициента деления в готовом изделии.
Задачей предлагаемого технического решения является устранение указанного недостатка.
Раскрытие изобретения
Технический результат изобретения - повышение точности установки требуемого коэффициента деления и повышение удобства эксплуатации.
Предметом изобретения является емкостный делитель напряжения, содержащий высоковольтный токопровод, коаксиальную ему металлическую оболочку, заполненную изолирующей средой и охваченную заземляемым электродом, при этом металлическая оболочка имеет заземляемые участки, на которых закреплен металлический экран, и снабженный выводом изолированный участок, который отделен от заземляемых участков металлической оболочки изолирующими вставками, а от заземляемого электрода - прокладкой из твердого диэлектрика.
Это позволяет получить указанный выше технический результат.
На фиг.1 схематически изображен в разрезе пример практической реализации заявляемого устройства.
Емкостный делитель напряжения содержит высоковольтный токопровод 1 и коаксиальную ему металлическую оболочку, имеющую заземляемые участки 2 и изолированный участок 3. Участок 3 снабжен выводом 4. Металлическая оболочка заполнена изолирующей средой 5 и охвачена заземляемым электродом 6. Изолированный участок 3 отделен от заземляемых участков 2 изолирующими вставками 7, а от заземляемого электрода 6 - прокладкой 8 из твердого диэлектрика.
На заземляемых участках 2 металлической оболочки закреплен металлический экран 9.
Предлагаемый емкостный делитель напряжения работает следующим образом.
Электрод 6, участки 2 и экран 9 заземляются. Высокое напряжение прикладывается к токопроводу 1 и делится между высоковольтным и низковольтным плечами емкостного делителя. Обкладками конденсатора высоковольтного плеча являются токопровод 1 и изолированный участок 3. Обкладками конденсатора низковольтного плеча служат - изолированный участок 3 оболочки и заземленный электрод 6. Высокое напряжение делится обратно пропорционально величине емкостей конденсаторов плеч.
Требуемый коэффициент деления напряжения может быть получен изменением высоты прокладки 8 из твердого диэлектрика, задающей расстояние между обкладками конденсатора низковольтного плеча - электродом 6 и изолированным участком 3 оболочки, а также изменением ширины или диэлектрической проницаемости материала прокладки 8. Напряжение с вывода 4 изолированного участка 3 оболочки передается на электронные блоки измерения напряжения (на фигуре не показаны) через низковольтные проходные изоляторы 10, установленные в заземленном металлическом экране 9.
Предлагаемый емкостный делитель напряжения обеспечивает удобный доступ к элементам конструкции, задающим емкость низковольтного плеча делителя, что позволяет с высокой точностью установить требуемый коэффициент деления и улучшает ремонтопригодность и удобство использования устройства.