The design and create of a voltage divider with a vacuum-insulated capacitor type for 200 kilovolts maximum peak measuring.

Main Article Content

TRIRATH PATI

Abstract

             This research presents the design and create of a voltage divider with a vacuum-insulated capacitor type for measuring a voltage of 200 kilovolts peak. The voltage reduction ratio is 1000:1, achieved by using sub-capacitors made of polypropylene film capable of withstanding high voltage and temperature. The high-voltage section uses sub-capacitors of 47 nano farads, connected in series to achieve a total capacitance of 97.91 pico farads, encapsulated within a thick-walled PVC cylindrical housing and insulated with vacuum. The low-voltage section uses the same type of sub-capacitors connected in parallel, resulting in a total capacitance of 97.92 nanofarads. The design and testing conform to the IEC 60060-2 (2010) standard.Experimental results showed that the simulated operation using Matlab/Simulink software, with an input voltage of 200 kilovolts and output voltage of 200 volts, consistent with the designed 1000:1 voltage reduction. This setup was used for actual testing of high-voltage AC measurements in a high-voltage electrical laboratory. Comparative measurements at a voltage level of 100 kVrms, the measured values exhibit a deviation from the standard of 0.000594, and the measured voltage values from the measurement system differ from the reference system by no more than ±1%. Therefore, the designed and constructed voltage divider meets the specified standards.


 

Article Details

How to Cite
[1]
T. PATI, “The design and create of a voltage divider with a vacuum-insulated capacitor type for 200 kilovolts maximum peak measuring. ”, NKRAFA SCT, vol. 20, no. 2, pp. 56–71, Oct. 2024.
Section
Research Articles

References

ณัฐพงศ์ ตัณฑนุช. (2564). วิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูง.พิมพ์ครั้งที่ 1.ปทุมธานี: มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์.

สำรวย สังข์สะอาด. (2549). วิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูง.พิมพ์ครั้งที่ 3. กรุงเทพมหานครฯ: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.

E. Kuffel. & W.S. Zaengl. High Voltage Engineering Fundamentals. Great Britain. A division of Reed Educational and Professional Publishing Ltd.

มินเรศน์ เตชะวงศ์ และ วรพงศ์ กันทะ. (2556).การออกแบบและสร้างชุดแบ่งแรงดันไฟฟ้าแรงดันสูงกระแสสลับแบบตัวเก็บประจุขนาด 150 กิโลโวลต์ .วารสารวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีดิจิทัลJEDT, 1(2): 43-48

อติกร เสรีพัฒนานนท์, ธนากร น้ำหอมจันทร์, พงษสวัสดิ์ คชภูมิ และ สุพิศ บุญรัตน์. (2563).การออกแบบและสร้างโวลเตจดิไวเดอรแบบตัวเก็บประจุขนาด 150 กิโลโวลต์ สำหรับใช้วัดแรงดันสูงกระแสสลับ. วารสารมหาวิทยาลัยอีสเทิร์นเอเชีย, 2(1): 19-25

อานนท์ อิศรมงคลรักษ์ และคณะ. (2565). การออกแบบและสร้างเครื่องมือวัดไฟฟ้าแรงสูงด้วยเทคนิคการแบ่งแรงดันไฟฟ้าชนิดตัวเก็บประจุพิกัด100kV สำหรับห้องปฏิบัติการไฟฟ้าแรงสูง. ในการประชุมวิชาการระดับชาติ ครั้งที่14(931-942). นครปฐม: มหาวิทยาลัยราชภัฏนครปฐม.

ไชยพร หล่อทองคำ. (2546). โวลเตจดิไวเดอร์แบบวงจรร่วมสำหรับใช้วัดแรงดันสูง กระแสสลับ กระแสตรงและแรงดันอิมพัลส์” โครงการวิจัยภาควิชา วิศวกรรมไฟฟ้ากำลัง มหาวิทยาลัย เทคโนโลยีมหานคร, 2546.

International Electrotechnical Commission (IEC), IEC standard publication 60060-1: High-Voltage Test Techniques - Part 1: General definitions and test requirements, 3rd edition, 2010.

International Electrotechnical Commission (IEC), IEC standard publication 60060-2: High-Voltage Test Techniques - Part 2: Measuring Systems, 3rd edition, 2010.

IEEE Standards Association, IEEE 4-2013: Standard Techniques for High-Voltage Testing, 2013.

Uros Kovacevic, Zijad Bajramovic and Bojan Jovanovic. THE CONSTRUCTION OF CAPACITIVE VOLTAGE DIVIDER FOR MEASURING ULTRAFAST PULSE VOLTAGE∗ Retrieved on December 1,2022. From https:// ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=7296889

Simon Boonants.(2022). Testing and analysis of universal high voltage divider. (Master’s Degree Program in Electrical Engineering, Tampere University).