Voltmeter do 80kV

Jednoduchá konštrukcia ručičkového meracieho prístroja na meranie jednosmerného vysokého napätia až do 80kV.

      Niekedy je potrebne určiť napätie presne a nielen podľa vzdialenosti na akú preskočí výboj, pretože je to dosť nepresne. Vzdialenosť preskoku sa mení vplyvom vlhkosti, tvaru elektród, rozloženia elektrického poľa... hlavne v domácich podmienkach bude ten tvar elektród silno kritický (nehomogenita elektrického poľa).

      Avšak ak chcete merať veľmi vysoké napätia alebo nemáte kV-meter, či akýkoľvek iný dôvod nato. Potom si dobre pozrite v tomto druhom článku, ako nato - Tabuľka a grafy preskokových napätí guľových iskríšť.

      Poďme na konštrukciu kV-metra. Použil som ručičkový merak s citlivosťou 150uA (max výchylka je pri prúde 150uA). Pre rozsah 80kV vyšiel predradný rezistor 533,3M. Mal som niekoľko VN rezistorov 510M tak som zapojil 9ks sériovo paralelne s výsledným odporom 510M. Neviem presne do akého napätia sú tieto rezistory určené, no v tejto kombinácii mi bez problémov fungujú bez prebíjania. Krátkodobo na 80kV je to OK aj keď už celkovo s vnútornou izoláciou je to na hrane. Všetko som to dal do plastovej krabice, merak a rezistory som pozalieval tavnou pištoľou a vyviedol von VN káble. Stupnicu na merak som spravil tak, že pôvodný merak som sfotil a stupnicu upravil cez PhotoFiltre. Potom som len vytlačil a nalepil na pôvodnú stupnicu.

Návod na návrh a výpočet meraku v druhom článku: Voltmeter na 3-10-30kV

      Pre vytlačenie stupnice pre merak 8x8cm dajte obrázok do Wordu a nastavte rozmer šírky na 7,3cm a bude presne pasovať.



31.1.2021
      Po desiatich rokoch používania tohto kV-metra už začali s ním problémy. Izolácia hmoty z tavnej pištole po toľkom čase a pri takom napäťovom namáhaním začala degradovať. Najmä pri spoji od VN kábla na rezistory sa začala predierať vonku koróna a degradácia vplyvom VN a korónového výboja sa stupňovala a stupňovala. Pravdaže meranie bolo nestabilné, straty korónou (ďalšie zaťaženie meraného VN zdroja), dnu v krabici to sršalo a pukalo... skrátka bolo nutné s tým niečo urobiť a celý kV-meter prerobiť alebo opraviť. Vzhľadom nato, že tolerancia odporu týchto rezistorov je neznáma a ani som nemal ako a s čím si overiť odpor rezistorov a výpočtom to aj tak utekalo nadol (osadený 510M, vypočítaný 533,3M). Rozhodol som sa vyrobiť nový VN rezistor a celý kV-meter prerobiť.

      Nový VN rezistor pozostáva z malých 0,6W rezistorov 2M2 v sérií o celkovom počte 247ks. Výsledný nameraný odpor je 532,7M a vypočítaný je 533,3M. Pri plnom meranom napätí 80kV bude na jednom rezistore 330V. Celý dlhý rezistorový had je izolovaný v dvoch vrstvách sťahovacej bužírky a na VN strane je na časti aj tretia červená vrstva bužírky. Celý had je improvizovane namotaný na zvyšných rolkách od cínu polepených dokopy tavnou pištoľou. Zvyšné zmeny a celú konštrukciu pekne vidieť na fotkách dole.

      Na záver prebehol aj rýchly test pri plnom napätí 80kV a musím povedať, že ide to perfektne. Žiadna koróna, nikde nič nesrší, izolácia a vzdialenosti sú OK. Uvidím dokedy to bude takto perfektne fungovať :)