Mikä on kapasitiivinen jännitteennmuuntaja?

Mikä on kapasitiivinen jännitekääntö?

Määritelmä: Kapasitiivinen jännitekääntö (CVT), myös tunnettu nimellä kapasitiivinen potentiaalikääntö, vähentää korkeavolttaisia syötejä tarjoamaan mittaustekniikalle helposti mitattavia alivolttaisia signaaleja.

Kapasitiivisen potentiaalijakajan, induktiivisen elementin ja apukäännöksen ovat kapasitiivisen potentiaalikäännön kolme pääkomponenttia.

Miksi tarvitaan kapasitiivista jännitekääntöä (CVT)?

Yli 100 kV:n korkeiden jännitteiden mittauksessa tarvitaan erittäin eristettyä käännöt. Vertailun yhteydessä tavallisiin käännöksiin nähden erittäin eristetyt käännöt ovat hyvin kalliita. Kustannusten leikkaamiseksi järjestelmään käytetään kapasitiivisia jännitekäännöksiä. CVT:t ovat edullisia, eikä niiden suorituskyky ole huomattavasti heikompaa kuin erittäin eristettyjen käännösten.

Kapasitiivisen jännitekäännön toimintaperiaate

Kapasitiivinen potentiaalijakaja käytetään yhdessä apukäännöksen ja induktiivisen elementin kanssa. Kapasitiivinen potentiaalijakaja laskee extra-hyvin korkeajännitteiset signaalit alijännitteisiksi signaaleiksi. Kapasitiivisen jännitekäännön ulosjännite laskeutetaan apukäännön avulla entisestään.

Viitataan kapasitiivisen jännitekäännön piirikaavioon.

Kondensaattorin tai potentiaalijakajan asettelu

Kondensaattori tai potentiaalijakaja on kytketty linjan yli, jonka jännitystä mitataan tai säännellään. Oletetaan, että C1 ja C2 ovat kondensaattoreita, jotka on kytketty siirtolinjan yli. Potentiaalijakajan ulostulo toimii apukäännön syötteenä.

Vertailun yhteydessä kondensaattori, joka on sijoitettu lähelle siirtolinjaa, kondensaattori, joka on sijoitettu lähelle maapinta, on suurempi kapasiteettiarvo. Korkea kapasiteettiarvo tarkoittaa, että tuon osan potentiaalijakajan impedanssi alenee. Tämän seurauksena alijännitteitä välitetään apukäännölle. Apukäännös laskee jännitteitä entisestään.

N1 ja N2 ovat muuntimen ensimmäisen ja toisen säilön kierrosten määrät vastaavasti. Mittari, jota käytetään alijännitteen arvon mittaamiseen, on ohut, kun taas potentiaalijakaja on kapasitiivinen. Siksi tapahtuu vaihe-ero, joka vaikuttaa ulostulokseen. Tämän ongelman ratkaisemiseksi apukäännölle kytketään sarjaan induktori. Tämä induktori L sisältää apukäännön apusäilön vuodatuksen. Induktanssin arvo annetaan

Induktanssin arvo on säädettävä. Induktanssi käytetään kompensoimaan muuntimessa tapahtuvia jänniteputoamia, joita aiheuttavat potentiaalijakajasta tuleva kuljetusvirta. Kuitenkin käytännössä induktiolaskojen vuoksi täydellistä kompensointia ei voida saavuttaa. Muuntimen jännitekäännössuhde ilmaistaan

Koska C1:n arvo on suurempi kuin C2:n, C1/(C1 + C2):n arvo on pieni, mikä mahdollistaa alijännitteen saamisen. Kapasitiivisen potentiaalikäännön jännitekäännössuhde on riippumaton kuormasta. Tässä kuorma viittaa muuntimen toisen säilön kantamaan kuormaan.