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介質(zhì)損耗及相關(guān)概念簡介

來源:北京北廣精儀儀器設(shè)備有限公司   2018年12月10日 16:45  

介質(zhì)損耗及相關(guān)概念簡介

1、介質(zhì)損耗
什么是介質(zhì)損耗:絕緣材料在電場作用下,由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng),在其內(nèi)部引起的能量損耗。也叫介質(zhì)損失,簡稱介損。

2、介質(zhì)損耗角δ
在交變電場作用下,電介質(zhì)內(nèi)流過的電流相量和電壓相量之間的夾角(功率因數(shù)角Φ)的余角(δ)。 簡稱介損角。

3、介質(zhì)損耗正切值tgδ
又稱介質(zhì)損耗因數(shù),是指介質(zhì)損耗角正切值,簡稱介損角正切。介質(zhì)損耗因數(shù)的定義如下:

如果取得試品的電流相量 和電壓相量 ,則可以得到如下相量圖:
 

 
總電流可以分解為電容電流Ic和電阻電流IR合成,因此:

 

這正是損失角δ=(90°-Φ)的正切值。因此現(xiàn)在的數(shù)字化儀器從本質(zhì)上講,是通過測量δ或者Φ得到介損因數(shù)。
測量介損對判斷電氣設(shè)備的絕緣狀況是一種傳統(tǒng)的、十分有效的方法。絕緣能力的下降直接反映為介損增大。進(jìn)一步就可以分析絕緣下降的原因,如:絕緣受潮、絕緣油受污染、老化變質(zhì)等等。
測量介損的同時(shí),也能得到試品的電容量。如果多個(gè)電容屏中的一個(gè)或幾個(gè)發(fā)生短路、斷路,電容量就有明顯的變化,因此電容量也是一個(gè)重要參數(shù)。

4、功率因數(shù)cosΦ
功率因數(shù)是功率因數(shù)角Φ的余弦值,意義為被測試品的總視在功率S中有功功率P所占的比重。功率因數(shù)的定義如下:


有的介損測試儀習(xí)慣顯示功率因數(shù)(PF:cosΦ),而不是介質(zhì)損耗因數(shù)(DF:tgδ)。

一般cosΦ5、高壓電容電橋
高壓電容電橋的標(biāo)準(zhǔn)通道輸入標(biāo)準(zhǔn)電容器的電流、試品通道輸入試品電流。通過比對電流相位差測量tgδ,通過出比電流幅值測量試品電容量。因此用電橋測量介損還需要攜帶標(biāo)準(zhǔn)電容器、升壓PT和調(diào)壓器。接線也十分煩瑣。


6、高壓介質(zhì)損耗測量儀
簡稱介損儀,是指采用電橋原理,應(yīng)用數(shù)字測量技術(shù),對介質(zhì)損耗角正切值和電容量進(jìn)行自動(dòng)測量的一種新型儀器。一般包含高壓電橋、高壓試驗(yàn)電源和高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器三部分。
FS3001利用抗干擾原理,采用傅立葉變化數(shù)字波形分析技術(shù),對標(biāo)準(zhǔn)電流和試品電流進(jìn)行計(jì)算,抑制干擾能力強(qiáng),測量結(jié)果準(zhǔn)確穩(wěn)定。

7、外施
使用外部高壓試驗(yàn)電源和標(biāo)準(zhǔn)電容器進(jìn)行試驗(yàn),對介損儀的示值按一定的比例關(guān)系進(jìn)行計(jì)算得到測量結(jié)果的方法。

8、內(nèi)施
使用介損儀內(nèi)附高壓電源和標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行試驗(yàn),直接得到測量結(jié)果的方法。

9、正接線
用于測量不接地試品的方法,測量時(shí)介損儀測量回路處于地電位。

10、反接線
用于測量接地試品的方法,測量時(shí)介損儀測量回路處于高電位,他與外殼之間承受全部試驗(yàn)電壓。

11、常用介損儀的分類
現(xiàn)常用介損儀有西林型和M型兩種,QS1和FS3001為西林型。

12、常用抗干擾方法
在介質(zhì)損耗測量中常見抗干擾方法有三種: 倒相法、移相法和變頻法。

13、準(zhǔn)確度的表示方法
tgδ:±(1%D+0.0004)
Cx: ±(1%C+1pF)
+前表示為相對誤差,+后表示為誤差。相對誤差小表示儀器的量程線性度好,誤差小表示儀器的誤差起點(diǎn)低。校驗(yàn)時(shí)讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)值的差應(yīng)小于以上準(zhǔn)確度,否則就是超差。

14、抗干擾指標(biāo)
抗干擾指標(biāo)為滿足儀器準(zhǔn)確度的前提下,干擾電流與試驗(yàn)電流的大比例,比例越大,抗干擾性能越好。FS3001在200%干擾(即I干擾 / I試品≤2)下仍能達(dá)到上述準(zhǔn)確度。

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