固體絕緣材料的介質(zhì)損耗角正切值 tanδ測試儀
1、硅橡膠材料介損測量原理:
介質(zhì)損耗因數(shù)是表征絕緣在交流電壓下?lián)p耗的特征參數(shù),它與被測材料的外觀性狀和體積大小無關(guān)。固體絕緣材料的介質(zhì)損耗是由電導(dǎo)和極化兩個(gè)物理過程引起的,在交流電壓作用下,固體絕緣材料的介質(zhì)損耗不僅含有電導(dǎo)損耗,而且還要包括極化損耗。對于固體絕緣介質(zhì)來說,反映其絕緣特性的參數(shù)有介質(zhì)損耗角正切值 tanδ、電容值 CX 和泄露電流 I,通常采用介質(zhì)損耗角正切值來反映絕緣介質(zhì)損耗特性的優(yōu)劣。隨著 tanδ的增大,絕緣介質(zhì)損耗增加,這意味著絕緣材料絕緣性能的變壞,因此在系統(tǒng)運(yùn)行中通常采用測量 tanδ作為評定電氣設(shè)備絕緣性能好壞的方式。
測量介質(zhì)損耗 tanδ能夠有效地發(fā)現(xiàn)材料整體(即包括了大部分的體積)受潮,內(nèi)部有氣泡以及老化劣化的情況,但對于局部非貫穿性的絕緣缺陷(即介質(zhì)中體積較小部分的缺陷)不是很靈敏。
介質(zhì)損耗測量方法主要有瓦特法、電橋法和不平衡電橋法,西林電橋的精度是好的。西林電橋可用于從低于工頻(50~60Hz)直至 100kHz 的頻率范圍,通常測定具有 50~1000pF 電容的試樣或被試設(shè)備。西林電橋是一個(gè)四橋臂的回路。其中兩條臂主要為電容,包括未知電容 CX 和無損耗電容 CN,另外兩條測量臂由無感電阻 R1 和 R2 組成,電阻 R1 在未知電容 CX 的對邊上,測量臂至少被一個(gè)電容 C1 分流。
由于頻率范圍的不同,實(shí)際上電橋的構(gòu)造也會有明顯的不同,試驗(yàn)中采用的為工頻 50Hz。這時(shí)電容臂和測量臂的阻抗大小在數(shù)量級上相差較多,絕大部分電壓都施加在電容 CX 和 CN 上,低壓元件對高壓元件應(yīng)當(dāng)滿足屏蔽條件,屏蔽必須接地,以保證平衡的穩(wěn)定。本試驗(yàn)采用ZJD-87 型介質(zhì)損耗測量儀,如下圖所示,在測量硅橡膠絕緣材料介質(zhì)損耗的過程中采用的是正接線方式。
對于該介質(zhì)損耗測量儀接收器來說,試樣電容 CX 的測量精度為讀數(shù)的0.5%±0.1pF,介質(zhì)損耗正切值 tanδ的測量精度為讀數(shù)的 1%±0.00040,內(nèi)施高壓為 100~10000V,最大輸出電流為 200mA,可實(shí)現(xiàn)電壓連續(xù)平滑的調(diào)節(jié),相位差測量范圍為 0.000°~359.999°,測量精度為±0.003°(無干擾),±0.01°。
2、介質(zhì)損耗因數(shù)
介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)是判斷電氣設(shè)備絕緣性能較為有效的方法,能直接、明顯地反映出絕緣的整體受潮、劣化變質(zhì) 等分布性缺陷。因此,在電氣設(shè)備(如電力變壓器、高壓開關(guān)、互感器、套管、耦合電容等)交接和例行試驗(yàn)中,介質(zhì)損 耗因素試驗(yàn)已得到廣泛的應(yīng)用。本文較為系統(tǒng)地闡述了介質(zhì)損耗因數(shù)的定義、試驗(yàn)等值電路及向量圖、試驗(yàn)?zāi)康摹y量儀 器及影響試驗(yàn)結(jié)果的因素。
3、固體絕緣材料的介質(zhì)損耗角正切值 tanδ測試儀型號及參數(shù)
項(xiàng)目/型號 | ZJD-B | ZJD-A | ZJD-C |
信號源 | DDS數(shù)字合成信號 | ||
頻率范圍 | 10KHZ-70MHZ | 10KHZ-110MHZ | 100KHZ-160MHZ |
信號源頻率覆蓋比 | 7000:1 | 11000:1 | 16000:1 |
采樣精度 | 11BIT | 12BIT | |
信號源頻率精度 | 3×10-5 ±1個(gè)字,6位有效數(shù) | ||
Q值測量范圍 | 1~1000自動/手動量程 | ||
Q值量程分檔 | 30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔 | ||
Q分辨率 | 4位有效數(shù),分辨率0.1 | ||
Q測量工作誤差 | <5% | ||
電感測量范圍 | 1nH~8.4H,;分辨率0.1 | 1nH~140mH;分辨率0.1 | |
電感測量誤差 | <3% | ||
電容直接測量范圍 | 1pF~2.5uF | 1pF~25uF | |
調(diào)諧電容誤差分辨率 | ±1pF或<1% | ||
主電容調(diào)節(jié)范圍 | 30~540pF | 17~240pF | |
諧振點(diǎn)搜索 | 自動掃描 | ||
自身殘余電感扣除功能 | 有 | ||
大電容值直接顯示功能 | 有 | ||
介質(zhì)損耗直讀功能 | 有 | ||
介質(zhì)損耗系數(shù)精度 | 萬分之一 | ||
介質(zhì)損耗測試范圍 | 0.0001-1 | ||
介電常數(shù)直讀功能 | 有 | ||
介電常數(shù)精度 | 千分之一 | ||
介電常數(shù)測試范圍 | 0-1000 | ||
LCD顯示參數(shù) | F,L,C,Q,LT,CT,波段等 | ||
準(zhǔn)確度 | 150pF以下±1pF;150pF以上±1% | ||
Q合格預(yù)置范圍 | 5~1000聲光提示 | ||
環(huán)境溫度 | 0℃~+40℃ | ||
消耗功率 | 約25W | ||
電源 | 220V±22V,50Hz±2.5Hz | ||
極片尺寸 | 38mm/50mm(二選一) | ||
極片間距可調(diào)范圍 | ≥15mm | ||
材料測試厚度 | 0.1-10mm | ||
夾具插頭間距 | 25mm±0.01mm | ||
夾具損耗正切值 | ≤4×10-4 (1MHz) | ||
測微桿分辨率 | 0.001mm | ||
測試極片 | 材料測量直徑Φ38mm/50mm,厚度可調(diào) ≥ 15mm |