БИРЮКОВ Сергей Владимирович, доктор технических наук, профессор (Россия), профессор кафедры физики
AuthorID (SCOPUS): 7006438919
г. Омск
BIRYUKOV Sergey Vladimirovich, Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Physics Department
AuthorID (SCOPUS): 7006438919
Omsk
Для контроля уровней напряженности электрического поля вокруг высоковольтного энергетического оборудования, линий электропередачи, подстанций необходимы простые и удобные в использовании современные датчики. Такие датчики обеспечат технику безопасности и охрану труда обслуживающего персонала энергетического оборудования. В связи с этим разработка датчиков напряженности электрического поля является важной и актуальной задачей. В статье предлагается один из возможных вариантов построения подобных датчиков. Датчик представляет собой двухкомпонентный сферический датчик сдвоенного типа. На сферической проводящей поверхности датчика размещаются изолированно от него двенадцать двуугольных сферических проводящих электродов. Электроды служат для формирования чувствительных элементов четырёх двойных датчиков по два на каждой координатной оси. Устанавливается, что размеры чувствительных элементов датчика влияют на его погрешность, вызванную неоднородностью поля. Сдвоенный сферический датчик обладает знакопеременной погрешностью от неоднородности поля, не превышающей ± 1,1 % во всем пространственном диапазоне 0 £ a £ 1, что соответствует минимальному расстоянию до источника поля d = R. Погрешность датчика обеспечивается обоснованно выбранными угловыми размерами двенадцати двуугольных сферических электродов датчика основных a0 = 90 º и b01 = 30 º. Датчик имеет по каждой координатной оси три выхода, два соответствуют одинарным датчикам, а один сдвоенному датчику. Такое конструктивное решение позволяет расширить его функциональные возможности.Сдвоенный двухкомпонентный датчик может быть использован для построения средств контроля и измерения параметров электрического поля промышленной частоты в зонах с повышенной напряженностью.
Simple and easy-to-use modern sensors are required to monitor the levels of electric field strength around high-voltage power equipment, power lines, substations. These sensors ensure safety and labour protection of power equipment maintenance personnel. Therefore, the development of electric field strength sensors is an important and urgent task. The article proposes one of the possible options for constructing such sensors. The sensor is a two-component spherical dual-type element. Twelve biangular spherical conductive electrodes are placed in isolation on the spherical conductive surface of the sensor. The electrodes serve to form the sensitive elements of four dual sensors: two on each coordinate axis. Moreover, the dimensions of the sensor sensitive elements affect its error caused by the inhomogeneity of the field. The dual spherical sensor has a variable error: not exceeding ± 1,1 % in the 0 £ a £ 1 entire spatial range, which corresponds to the d = R minimum distance to the field source. The error of the sensor is provided by reasonably selected angular dimensions of twelve bi-angular spherical electrodes of the a0 = 90 º and b01 = 30 º sensor basic. The sensor has three outputs on each coordinate axis, two corresponding to single sensors and one to a dual sensor. This type allows expanding the sensor's functional features. The dual spherical sensor is used for control and measurement means of electric field parameters of industrial frequency in high-intensity zones.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.