The Design and create of a voltage divider with a vacuum-insulated capacitor type for 200 kilovolts maximum peak measuring.
Main Article Content
Abstract
This research presents the design and create of a voltage divider utilizing vacuum-insulated capacitors for measuring peak voltages up to 200 kilovolts. The divider achieves a voltage reduction ratio of 1000:1 by employing polypropylene film sub-capacitors, which are capable of withstanding high voltages and temperatures. In the high-voltage section, sub-capacitors with a nominal value of 47 nanofarads are connected in series to provide a total capacitance of 97.91 picofarads. This assembly is encapsulated in a thick-walled PVC cylindrical housing and insulated using a 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 comply with the IEC 60060-2 (2010) standard.
Experimental results demonstrated that simulations using Matlab/Simulink software, with an input voltage of 200 kilovolts and an output voltage of 200 volts, were consistent with the designed 1000:1 voltage reduction ratio. This configuration was then used for actual high-voltage AC measurements in a high-voltage electrical laboratory. Comparative measurements at a voltage level of 100 kVrms showed a deviation from the standard of 0.000594, with measured values differing from the reference system by no more than ±1. Consequently, the designed and constructed voltage divider meets the specified standards.
Article Details

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
- Content and information in articles published in NKRAFA Journal of Science and Technology are comment and responsibility of authors of articles directly. Journal editorial do no need to agree or share any responsibility.
- NKRAFA Journal of Science and Technology Articles holds the copyright of the content, pictures, images etc. which published in it. If any person or agency require to reuse all or some part of articles, the permission must be obtained from the NKRAFA Journal of Science and Technology.
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).