Що таке конденсаторний вольтметр?

Що таке конденсаторний вольтметр?

Визначення: Конденсаторний вольтметр (CVT), також відомий як конденсаторний потенціометр, знижує високовольтні вхідні сигнали, щоб надати низьковольтні сигнали, які можна легко виміряти за допомогою вимірювальних приладів.

Конденсаторний потенційний дільник, індуктивний елемент та допоміжний трансформатор — це три основні компоненти конденсаторного потенціометра.

Чому потрібен конденсаторний вольтметр (CVT)?

При вимірюванні високих напруг понад 100 кВ потрібен високоізоляційний трансформатор. У порівнянні з звичайними трансформаторами, високоізоляційні трансформатори є досить дорогими. Щоб скоротити витрати, у системі використовуються конденсаторні вольтметри. CVT є дешевими, а їхня продуктивність не значно гірша, ніж у високоізоляційних трансформаторів.

Принцип роботи конденсаторного вольтметра

Конденсаторний потенційний дільник використовується разом з допоміжним трансформатором та індуктивним елементом. Конденсаторний потенційний дільник знижує надвисокі напруги до низьких напруг. Вихідна напруга конденсаторного вольтметра знижується за допомогою допоміжного трансформатора.

Зверніть увагу на схему конденсаторного вольтметра.

Розташування конденсатора або потенційного дільника

Конденсатор або потенційний дільник під'єднуються до лінії, напругу якої необхідно виміряти або контролювати. Припустимо, C1 і C2 — це конденсатори, під'єднані до лінії передачі. Вихід потенційного дільника служить вхідним сигналом для допоміжного трансформатора.

У порівнянні з конденсатором, розташованим біля лінії передачі, конденсатор, розташований біля землі, має більшу ємність. Висока ємність означає, що опір цієї частини потенційного дільника стає нижчим. В результаті, низькі напруги передаються до допоміжного трансформатора. Допоміжний трансформатор подальше знижує напруги.

N1 і N2 — це кількість витків в первинній та вторинній обмотках трансформатора відповідно. Прилад, використовуваний для вимірювання низької напруги, є резистивним, тоді як потенційний дільник — конденсаторним. Тому відбувається фазовий зсув, який впливає на вихід. Для вирішення цієї проблеми індуктор підключається паралельно допоміжному трансформатору. Цей індуктор L містить витоковий потік допоміжної обмотки допоміжного трансформатора. Значення індуктивності визначається за формулою

Значення індуктивності регулюється. Індуктивність використовується для компенсації випадку напруги, яка виникає в трансформаторі через зменшення струму від потенційного дільника. Однак, на практиці, через втрати в індуктивності, повна компенсація недоступна. Співвідношення перетворення напруги трансформатора виражається як

Оскільки значення C1 більше, ніж C2, значення C1/(C1 + C2) невелике, що дозволяє отримати низьку напругу. Співвідношення перетворення напруги конденсаторного потенціометра не залежить від навантаження. Тут, під навантаженням розуміється навантаження, яке несе вторинна обмотка трансформатора.