RU2673430C1 - High voltage measuring device - Google Patents

High voltage measuring device Download PDF

Info

Publication number
RU2673430C1
RU2673430C1 RU2017121708A RU2017121708A RU2673430C1 RU 2673430 C1 RU2673430 C1 RU 2673430C1 RU 2017121708 A RU2017121708 A RU 2017121708A RU 2017121708 A RU2017121708 A RU 2017121708A RU 2673430 C1 RU2673430 C1 RU 2673430C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
measuring device
connector
voltage measuring
terminal
Prior art date
Application number
RU2017121708A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Григорьевич Попов
Лилия Владимировна Белова
Original Assignee
Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (АО "ВНИИРА")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (АО "ВНИИРА") filed Critical Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Всероссийский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры" (АО "ВНИИРА")
Priority to RU2017121708A priority Critical patent/RU2673430C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2673430C1 publication Critical patent/RU2673430C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/08—Circuits for altering the measuring range
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/145—Indicating the presence of current or voltage
    • G01R19/155—Indicating the presence of voltage

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to high-voltage equipment and can be used in repair or preventive maintenance to monitor the state of high-voltage circuits of direct and alternating current with voltage up to 30 kV, in laboratory or field conditions. High-voltage measuring device contains a resistive divider whose upper arm is connected to a high-voltage connector, and the lower one to the first terminal of a control resistor connected by a second terminal to the device body, a microammeter connected to the control resistor by means of a bridge rectifier, the accuracy of which is determined by direct and alternating current separately from two variable resistors, a commutated switch. Safety of operation of a high-voltage measuring device and its portability are provided by pouring its high-voltage elements with an epoxy compound and placing them in a metal grounded housing.EFFECT: technical result in the implementation of the claimed device is the expansion of the possibilities of using a high-voltage measuring device, increase of reliability and safety of operation in the temperature range from minus 50 to plus 50 °C, improvement of weight and size characteristics.3 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области высоковольтной техники и может быть использовано для измерения высоких напряжений переменного и постоянного тока положительной или отрицательной полярности, в качестве безопасного, переносного, портативного устройства в сложных климатических условиях.The invention relates to the field of high-voltage technology and can be used to measure high AC and DC voltages of positive or negative polarity, as a safe, portable, portable device in difficult climatic conditions.

Известны высоковольтные измерительные устройства (киловольтметры электростатические) лабораторного типа С197 [1] Фиг. 1, которые измеряют напряжения постоянного и переменного тока до 30 кВ, имеют массу 8,5 кг и габаритные размеры 250×490×230 мм, небезопасные в использовании вне лабораторных условий, так как имеют открытый выход для подключения измерительного кабеля. Недостатками С197 являются также необходимость питания их от сети 50 Гц и узкий температурный диапазон эксплуатации от 10 до 35°C.Known high-voltage measuring devices (electrostatic kilovoltmeters) laboratory type C197 [1] FIG. 1, which measure AC and DC voltages up to 30 kV, have a mass of 8.5 kg and overall dimensions of 250 × 490 × 230 mm, unsafe to use outside of laboratory conditions, as they have an open output for connecting a measuring cable. The disadvantages of C197 are the need to supply them from a 50 Hz network and a narrow operating temperature range from 10 to 35 ° C.

Другим высоковольтным измерительным устройством, является киловольтметр С196М Фиг. 2 [2]. Прибор измеряет напряжение переменного тока до 30 кВ 50 Гц и постоянного тока до 40 кВ. Он состоит из высоковольтного делителя и измерительного блока, соединенных между собой кабелем, его масса составляет 4 кг, а габаритные размеры 250×220×575 мм. Недостатком прибора, затрудняющим его использование вне лабораторных помещений, являются внушительные массогабаритные характеристики, а также наличие открытого контакта для подсоединения измерительного кабеля. Прибор состоит из двух частей, питается от сети 50 Гц и эксплуатируется при температурах от 5 до 40°C.Another high voltage measuring device is a C196M kilovoltmeter. FIG. 2 [2]. The device measures AC voltage up to 30 kV 50 Hz and direct current up to 40 kV. It consists of a high-voltage divider and a measuring unit, interconnected by a cable, its weight is 4 kg, and overall dimensions are 250 × 220 × 575 mm. The disadvantage of the device, which makes it difficult to use it outside the laboratory premises, is its impressive weight and size characteristics, as well as the presence of an open contact for connecting the measuring cable. The device consists of two parts, is powered by a 50 Hz network and is operated at temperatures from 5 to 40 ° C.

Еще одно устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока представлено на Фиг. 3. [3] Оно содержит делитель RC-типа, верхнее резистивное плечо, которое соединено с высоковольтной цепью, нижнее емкостное плечо делителя, состоящее из двух последовательно соединенных конденсаторов, к общим выводам которых подключен нагрузочный резистор, газовый разрядник, подключенный к нижнему плечу делителя, последовательно соединенные электронный усилитель, измерительный блок, индикатор, причем вход электронного усилителя подключен к общим выводам конденсаторов. [3].Another device for measuring high DC voltages is shown in FIG. 3. [3] It contains an RC-type divider, an upper resistive arm that is connected to a high-voltage circuit, a lower capacitive arm of the divider, consisting of two series-connected capacitors, to the common terminals of which a load resistor is connected, a gas spark gap connected to the lower arm of the divider connected in series with an electronic amplifier, a measuring unit, an indicator, and the input of the electronic amplifier is connected to the common terminals of the capacitors. [3].

Недостатком этого устройства является сложная схема построения, включающая электронный усилитель, измерительный блок и индикатор, что снижает ее надежность и влечет за собой зависимость показаний от изменения температуры.The disadvantage of this device is the complex construction scheme, including an electronic amplifier, a measuring unit and an indicator, which reduces its reliability and entails the dependence of the readings on temperature changes.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является киловольтметр постоянного тока, предназначенный для измерения напряжений +5000 В и +1000 В, содержащий делители напряжения 4 общим сопротивлением 95 МОм и 20 МОм (5) соответственно. Верхние плечи делителей подключены к соединителям X1 (1), Х2 (2) (СР-75-54ПВ) нижние - соединены вместе и подключены к первому выводу микроамперметра (6) 50 мкА, шунтированного конденсатором (7) 0,01 мкФ, второй вывод которого подсоединен к минусу измеряемого источника напряжения Х3 (3) [4] (Фиг. 4).Closest to the claimed technical solution is a DC kilovoltmeter designed to measure voltages +5000 V and +1000 V, containing voltage dividers 4 with a total resistance of 95 MΩ and 20 MΩ (5), respectively. The upper arms of the dividers are connected to the connectors X1 (1), X2 (2) (SR-75-54PV); the lower ones are connected together and connected to the first output of a microammeter (6) 50 μA, shunted by a capacitor (7) 0.01 μF, the second output which is connected to the minus of the measured voltage source X3 (3) [4] (Fig. 4).

Недостатком этого технического решения является измерения только положительных высоковольтных напряжений, невозможность измерения переменного высоковольтного напряжения, несоответствие соединителей СР-75-54ПВ уровню подключаемого к ним напряжения, что не обеспечивает безопасность использования устройства.The disadvantage of this technical solution is the measurement of only positive high-voltage voltages, the impossibility of measuring an alternating high-voltage voltage, the mismatch of the SR-75-54PV connectors with the level of the voltage connected to them, which does not ensure the safe use of the device.

Целью изобретения является расширение возможности использования высоковольтного измерительного устройства для измерения положительных и отрицательных напряжений постоянного тока, напряжений переменного тока 50, 400 и более Гц, повышение надежности и безопасности его эксплуатации в диапазоне температур от минус 50 до плюс 50°C, улучшение массогабаритных характеристик.The aim of the invention is to expand the use of a high-voltage measuring device for measuring positive and negative DC voltages, AC voltages of 50, 400 and more Hz, increasing the reliability and safety of its operation in the temperature range from minus 50 to plus 50 ° C, improving overall dimensions.

Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном измерительном устройстве (Фиг. 5) резистивный делитель R1…R6 (4), выполнен на высоковольтных резисторах R1…R6 (Р1-32) с повышенной точностью и температурной стабильностью, верхнее плечо которого соединено с входным высоковольтным малогабаритным соединителем 1, а нижнее - с первым выводом контрольного резистора 8, соединенного вторым выводом с корпусом устройства, при этом, микроамперметр 6, осуществляющий измерение напряжения, подключен к контрольному резистору 8 через мостовой выпрямитель 9…12, благодаря которому реализуется возможность измерения переменного и постоянного напряжения положительной и отрицательной полярности. С целью увеличения точности измерения напряжения введены переменные резисторы отдельно для постоянного 13 и переменного 14 напряжений, что позволяет подстроить показания переменного напряжения под эффективное, принятое в обыденной практике.This goal is achieved by the fact that in the high-voltage measuring device (Fig. 5), the resistive divider R1 ... R6 (4) is made on high-voltage resistors R1 ... R6 (P1-32) with increased accuracy and temperature stability, the upper arm of which is connected to the input high-voltage small-sized connector 1, and the lower one with the first output of the control resistor 8, connected by the second output to the device case, while the microammeter 6, which measures the voltage, is connected to the control resistor 8 through a bridge rectifier 9 ... 12 through which is realized the ability to measure AC and DC voltage of positive and negative polarity. In order to increase the accuracy of voltage measurement, variable resistors are introduced separately for constant 13 and 14 variable voltages, which allows you to adjust the readings of the alternating voltage to the effective, accepted in everyday practice.

Элементы устройства не зависят от частоты, поэтому оно может измерять напряжение 50, 400 и более Гц. Конденсатор 7, шунтирующий микроамперметр 6, имеет относительно небольшую емкость и служит защитой от высоковольтных наводок, а также в качестве сглаживающего фильтра.The elements of the device are frequency independent, so it can measure voltage of 50, 400 or more Hz. The capacitor 7, the shunt microammeter 6, has a relatively small capacitance and serves as protection against high-voltage pickups, as well as a smoothing filter.

Надежность высоковольтного измерительного устройства обеспечивается использованием высоковольтных резисторов типа Р1-32 и входного соединителя высоковольтного, а безопасность и минимальные массогабаритные характеристики конструкцией Фиг. 6; 7, в которой высоковольтная часть залита эпоксидным компаундом, исключая наружную часть входного высоковольтного соединителя 1. Последний, благодаря своей конструкции [5], использующей высоковольтный провод РМПВ, имеющий на одном конце разрезной контакт для подключения к внутреннему контакту соединителя высоковольтного, а на другом - прижим для подключения к измеряемой высоковольтной цепи не имеет открытых частей и поэтому безопасен в эксплуатации.The reliability of the high-voltage measuring device is ensured by the use of high-voltage resistors of the type P1-32 and the high-voltage input connector, and the safety and minimum weight and size characteristics of the design of FIG. 6; 7, in which the high-voltage part is filled with an epoxy compound, excluding the outer part of the input high-voltage connector 1. The latter, due to its design [5], uses the high-voltage wire of the RMPV, which has a split contact at one end for connecting to the internal contact of the high-voltage connector, and at the other the clamp for connection to the measured high-voltage circuit has no open parts and is therefore safe to operate.

Все элементы конструкции размещены в металлическом заземленном корпусе. Широкий диапазон эксплуатационных температур обеспечивается отсутствием зависящих от температуры элементов.All structural elements are placed in a metal grounded housing. A wide range of operating temperatures is ensured by the absence of temperature-dependent elements.

Изготовленный образец показал себя удобным в эксплуатации в лабораторных и полевых условиях. Его масса составляет 2 кг, а габаритные размеры 250×110×70 мм.The manufactured sample proved to be convenient in operation in laboratory and field conditions. Its mass is 2 kg, and overall dimensions are 250 × 110 × 70 mm.

Источники информацииInformation sources

1 Киловольтметр электростатический С197 ООО «Росток прибор ЛТД» № Госреестра 11858-89.1 Kilovoltmeter electrostatic С197 LLC Rostok pribor LTD State registration number 11858-89.

2 Киловольтметр С196М ЗАО «ПрофКиП» № Госреестра 64596-16.2 Kilovoltmeter С196М CJSC ProfKiP No. of State Register 64596-16.

3 Пат. 2079847, Республика Беларусь, Устройство для измерения высоких напряжений постоянного тока / Бреднев А.В., Сычик В.А., Уласюк Н.Н., Шабуневский К.К.3 Pat. 2079847, Republic of Belarus, Device for measuring high DC voltages / Brednev A.V., Sychik V.A., Ulasyuk N.N., Shabunevsky K.K.

4 Павлов А. Самодельный киловольтметр постоянного тока [Электронный ресурс], - https://y12rmk.qrz.ru/kvm/html - статья в интернете.4 Pavlov A. Home-made dc kilovoltmeter [Electronic resource], - https://y12rmk.qrz.ru/kvm/html - article on the Internet.

5 Заявка, Российская Федерация, Соединитель высоковольтный/ Попов С.Г, Ерохин В.Г. - N 201614949/07(065405); приоритет от 18.10.2016.5 Application, Russian Federation, High-voltage connector / Popov S.G., Erokhin V.G. - N 201614949/07 (065405); priority from 10/18/2016.

Claims (3)

1. Высоковольтное измерительное устройство для измерения высоких напряжений переменного и постоянного тока положительной или отрицательной полярности, содержащее резистивный делитель, верхнее плечо которого соединено с входным соединителем, а нижнее - с первым выводом микроамперметра, шунтированного конденсатором, соединенного вторым выводом с корпусом устройства, отличающееся тем, что в качестве резисторов резистивного делителя использованы высоковольтные резисторы с высокой температурной стабильностью, а микроамперметр подключен к контрольному резистору через мостовой выпрямитель, причем точность показания микроамперметра по постоянному или переменному току устанавливается раздельно двумя переменными резисторами, коммутируемыми переключателем.1. A high voltage measuring device for measuring high AC and DC voltages of positive or negative polarity, comprising a resistive divider, the upper arm of which is connected to the input connector and the lower one to the first terminal of the microammeter, shunted by a capacitor, connected by the second terminal to the device case, characterized in that high-voltage resistors with high temperature stability are used as resistors of the resistive divider, and the microammeter is connected n to a reference resistor through bridge rectifier, wherein the reading accuracy microammeter DC or AC installed separately two variable resistors switched switch. 2. Высоковольтное измерительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве входного соединителя используется соединитель высоковольтный с высоковольтным проводом, имеющим на одном конце разрезной контакт для подключения к внутреннему контакту соединителя высоковольтного, а на другом - прижим для подключения к измеряемой высоковольтной цепи.2. The high-voltage measuring device according to claim 1, characterized in that the input connector is a high-voltage connector with a high-voltage wire having a split contact at one end for connecting to the internal terminal of the high-voltage connector, and on the other, a clamp for connecting to the measured high-voltage circuit . 3. Высоковольтное измерительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что делитель и соединитель высоковольтный, исключая его наружную часть, заливаются электроизоляционным компаундом и размещаются в металлическом заземленном корпусе, обеспечивая оптимальные массогабаритные характеристики, надежность и безопасность эксплуатации.3. The high-voltage measuring device according to claim 1, characterized in that the high-voltage divider and connector, excluding its outer part, are filled with an electrical insulating compound and placed in a metal grounded housing, providing optimal weight and size characteristics, reliability and safety of operation.
RU2017121708A 2017-06-20 2017-06-20 High voltage measuring device RU2673430C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017121708A RU2673430C1 (en) 2017-06-20 2017-06-20 High voltage measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017121708A RU2673430C1 (en) 2017-06-20 2017-06-20 High voltage measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2673430C1 true RU2673430C1 (en) 2018-11-26

Family

ID=64556392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017121708A RU2673430C1 (en) 2017-06-20 2017-06-20 High voltage measuring device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2673430C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3011123A (en) * 1960-10-04 1961-11-28 Doble Eng Method and apparatus for adjusting voltage ratio and phase relations
US5006846A (en) * 1987-11-12 1991-04-09 Granville J Michael Power transmission line monitoring system
US20130069627A1 (en) * 2011-09-19 2013-03-21 Adishesha CS System and method for wireless remote display for high voltage line meter
WO2017004182A1 (en) * 2015-07-02 2017-01-05 Hubbell Incorporated Voltage measurement and wireless communication system
RU2607728C2 (en) * 2015-06-08 2017-01-10 Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (ФГОБУ ВПО МТУСИ) Single-pole kilovolt-meter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3011123A (en) * 1960-10-04 1961-11-28 Doble Eng Method and apparatus for adjusting voltage ratio and phase relations
US5006846A (en) * 1987-11-12 1991-04-09 Granville J Michael Power transmission line monitoring system
US20130069627A1 (en) * 2011-09-19 2013-03-21 Adishesha CS System and method for wireless remote display for high voltage line meter
RU2607728C2 (en) * 2015-06-08 2017-01-10 Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики (ФГОБУ ВПО МТУСИ) Single-pole kilovolt-meter
WO2017004182A1 (en) * 2015-07-02 2017-01-05 Hubbell Incorporated Voltage measurement and wireless communication system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3873919A (en) AC electric fieldmeter
US10684315B2 (en) System for indicating the presence of voltage in a high-voltage network
JP6372164B2 (en) Voltage measuring device and voltage measuring method
RU2673430C1 (en) High voltage measuring device
JP6553875B2 (en) Electrical property measuring device
RU2019129606A (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROL OF CAPACITOR INLETS FOR AC MAINS
RU2607728C2 (en) Single-pole kilovolt-meter
WO2015133212A1 (en) Voltage measuring apparatus and voltage measuring method
RU2536332C1 (en) Method for insulation resistance measurement at connections and search of connections with damaged insulation in direct-current mains with insulated neutral
RU94012519A (en) Device for testing high-voltage potential transformers
JP6688257B2 (en) Charged plate monitor
JP2017161366A (en) Voltage measuring device
US1931460A (en) System of measuring capacity and power factor, and apparatus therefor
JP2015224933A (en) Device and method for measuring voltage
SU603911A1 (en) Electric testing instrument
US2741741A (en) Device for testing or measuring capacitance or inductance
CN102621387A (en) Shaking type power frequency impedance meter
RU2695519C2 (en) Checked high voltage indicator
SU136464A1 (en) Device for monitoring DC isolation
KR100968896B1 (en) Apparatus for measurement of complex capacitance
SU133524A1 (en) Device for checking the correctness of the leads of the voltage regulator
RU166137U1 (en) HIGH VOLTAGE MEASURING VOLTAGE CONVERTER
SU461377A1 (en) Instrument for measuring the dielectric loss tangent
SU928253A1 (en) Device for measuring electric circuit insulation resistance
SU1698798A1 (en) Device for measurement of voltage in high-voltage dc installations with output measurement circuit insulated from high voltage

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200621