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介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀

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電容率測試儀 BQS-37a介質(zhì)損耗介電常數(shù)

簡要描述：電容率測試儀 BQS-37a介質(zhì)損耗介電常數(shù)北京北廣精儀儀器設(shè)備有限公司秉承“全心為顧客創(chuàng)造價值"的經(jīng)營宗旨，以“誠信務(wù)實、注重細(xì)節(jié)"為企業(yè)價值導(dǎo)向，為廣大客戶提供舒適、優(yōu)良的服務(wù)！

更新時間：2024-07-15

產(chǎn)品型號：

廠商性質(zhì)：生產(chǎn)廠家

訪問量：1021

產(chǎn)品詳情

品牌	北廣精儀	價格區(qū)間	2萬-5萬
應(yīng)用領(lǐng)域	化工,農(nóng)業(yè),文體,能源,建材

電容率測試儀 BQS-37a介質(zhì)損耗介電常數(shù)遵守的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：

《JJG563-2004高壓電容電橋檢定規(guī)程》;

《JB1811-92壓縮氣體標(biāo)準(zhǔn)電容器》;

《GB1409-2006固體絕緣材料相對介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)的試驗方法》;

高壓電橋主要用于測量高壓工業(yè)絕緣材料的介質(zhì)損失角的正切值及電容量。其采用了西林電橋的經(jīng)典線路。電橋由橋體、指另儀、跟蹤器組成，本電橋特別適用測量各類絕緣油和絕緣材料的介損（tgδ）及介電常數(shù)（ε）。介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀適用于科研單學(xué)、學(xué)校、工廠等單位對無機(jī)非金屬新材料性能的應(yīng)用研究。

電容率測試儀 BQS-37a介質(zhì)損耗介電常數(shù)技術(shù)指標(biāo)

1、技術(shù)指標(biāo)

◆1-1測量范圍及誤差。

本電橋的環(huán)境溫度為20±5℃，相對濕度為30%-80%條件下，應(yīng)滿足下列表中的技術(shù)指示要求。

在Cn=100 pF R4=3183.2（Ω）時。

測量項目測量范圍測量誤差。

電容量Cx 40pF—20000pF ±0.5% Cx±2pF。

介損損耗tgδ 0-1 ±1.5% tgδx±0.0001。

在Cn=100 pF R4=318.3（Ω）時。

測量項目測量范圍測量誤差。

電容量Cx 4pF—2000pF ±0.5% Cx±3pF。

介損損耗tgδ 0-0.1 ±1.5% tgδx±0.0001。

◆1-2電橋測量靈敏度

電橋在使用過程中，靈敏度直接影響電橋平穩(wěn)衡的分辨程度，為保證測量準(zhǔn)確度，希望電橋靈敏度達(dá)到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測量電壓，標(biāo)準(zhǔn)電容量成正比。在下面的計算公式中，用戶可根據(jù)實際情況估算出電橋靈敏度水平，在這個水平上的電容與介質(zhì)損耗因數(shù)的微小變化都能夠反應(yīng)出來。

ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)。

式中: U 為測量電壓伏特 (V)。

ω為角頻率2πf=314(50Hz)。

Cn標(biāo)準(zhǔn)電容器容量法拉(F)。

Ig通用指零儀的電流5×10-10 安培(A)。

Rg平衡指零儀內(nèi)阻約1500 歐姆(Ω)。

R4橋臂R4阻值3183 歐姆(Ω)。

Cx被測試品電容值法拉(pF)。

◆1-3工作電壓說明

在使用中，本電橋頂A，B對V點的電壓高不超過11V，R3橋臂各盤的電流不超過下列規(guī)定：

10×1kΩ 1max≤15mA。

10×100Ω 1max≤120mA。

10×10Ω l max≤150mA。

用戶在使用前應(yīng)注意以上的問題。如不清楚，可根據(jù)實驗電壓及標(biāo)準(zhǔn)電容量，按以下公式來計算出大概的工作電流。

I=ω V C。

◆1-4輔橋的技術(shù)特性：

不失真跟蹤電壓0～11V（有效值）。

◆1-5指零裝置的技術(shù)特性。

在50Hz時電壓靈敏度不低于1×10-6V/格。

電流靈敏度不低于2×10-9 A/格。

二次諧波減不小于25dB。

三次諧波減不小于50dB。

2、電橋測量靈敏度

ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)

式中: U 為測量電壓伏特 (V)

ω為角頻率2πf=314(50Hz)

Cn標(biāo)準(zhǔn)電容器容量法拉(F)

Ig通用指零儀的電流5×10-10 安培(A)

Rg平衡指零儀內(nèi)阻約1500 歐姆(Ω)

R4橋臂R4阻值3183 歐姆(Ω)

Cx被測試品電容值法拉(pF)

3、工作電壓說明

在使用中，本電橋頂A，B對V點的電壓高不超過11V，R3橋臂各盤的電流不超過下列規(guī)定：

10×1kΩ 1max≤15mA

10×100Ω 1max≤120mA

10×10Ω l max≤150mA

用戶在使用前應(yīng)注意以上的問題。如不清楚，可根據(jù)實驗電壓及標(biāo)準(zhǔn)電容量，按以下公式來計算出大概的工作電流。

I=ω V C

4、輔橋的技術(shù)特性：

不失真跟蹤電壓0～11V（有效值）

5、指零裝置的技術(shù)特性：

在50Hz時電壓靈敏度不低于1×10-6V/格

電流靈敏度不低于2×10-9 A/格

二次諧波減不小于25dB

三次諧波減不小于50dB

▲內(nèi)附0-2500的數(shù)顯高壓電源及100PF標(biāo)準(zhǔn)電容器，并可按用戶要求擴(kuò)裝外接標(biāo)準(zhǔn)電容線路。

測試介電常數(shù)的意義：

介電常數(shù)又叫介質(zhì)常數(shù)，介電系數(shù)或電容率，它是表示絕緣能力特性的一個系數(shù)，以字母ε表示，單位為法/米 . 它是一個在電的位移和電場強(qiáng)度之間存在的比例常量。這一個常量在自由的空間（一個真空）中是8.85×10的-12次方法拉第/米（F/m）。在其它的材料中，介電系數(shù)可能差別很大，經(jīng)常遠(yuǎn)大于真空中的數(shù)值，其符號是eo。在工程應(yīng)用中，介電系數(shù)時常在以相對介電系數(shù)的形式被表達(dá)，而不是值。如果eo表現(xiàn)自由空間（是，8.85×10的-12次方F/m）的介電系數(shù)，而且e是在材料中的介電系數(shù)，則這個材料的相對介電系數(shù)（也叫介電常數(shù)）由下式給出： ε1＝ε / εo＝ε×1.13×10的11次方很多不同的物質(zhì)的介電常數(shù)超過1。這些物質(zhì)通常被稱為絕緣體材料，或是絕緣體。普遍使用的絕緣體包括玻璃，紙，云母，各種不同的陶瓷，聚乙烯和特定的金屬氧化物。絕緣體被用于交流電.泡沫塑料用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等樹脂制成聚苯乙烯2.4～2.6 ,介電常數(shù)有相對介電常數(shù)和有效介電常數(shù)之分，平時我們說的介電常數(shù)就是相對介電常數(shù)，硅的相對介電常數(shù)是11.9 .（AC），聲音電波（AF）和無線電電波（射頻）的電容器和輸電線路。一個電容板中充入介電常數(shù)為ε的物質(zhì)后電容變大ε倍。

介質(zhì)損失角正切值（tgδ）的物理意義。

介質(zhì)損失角正切值（tgδ）表示電介質(zhì)在交流電壓下的有功損耗和無功損耗之比，值越大，介質(zhì)損耗越大，它反映了電介質(zhì)在交流電壓下的損耗性能。

介質(zhì)損耗角正切

摘要：電力系統(tǒng)中檢測高壓設(shè)備的運行可靠性和發(fā)現(xiàn)電氣絕緣方面缺陷，電介質(zhì)損耗角的測量*。電介質(zhì)損耗角是一項反映高壓電氣設(shè)備絕緣性能的重要指標(biāo)。本文介紹了介質(zhì)損耗角的基本概念和其意義，簡單分析了介質(zhì)損耗角檢測的方法。

關(guān)鍵詞：電介質(zhì)損耗角；方法；測量；因素

一.引言

1.電介質(zhì)損耗角研究的意義

電氣設(shè)備是組成電力系統(tǒng)的基本元件，是保證供電可靠性的基礎(chǔ)。無論是大型關(guān)鍵設(shè)備如發(fā)電機(jī)、變壓器，還是小型設(shè)備如電力電容器、絕緣子等，一旦發(fā)生失效，必將引起局部甚至全部地區(qū)的停電。而導(dǎo)致設(shè)備失效的主要原因是其絕緣性能的劣化。絕緣劣化有很多原因，不僅電應(yīng)力可引起絕緣劣化，導(dǎo)致絕緣故障，而且機(jī)械力或熱得作用，或者和電場的共同作用，zui終也會發(fā)展為絕緣性故障。鑒于絕緣故障在電力故障中所占的比重及其后果的嚴(yán)重性，電力運行部門歷來十分重視電氣設(shè)備的絕緣監(jiān)督。

電介質(zhì)的電氣特性，主要表現(xiàn)為它們在電場作用下的導(dǎo)電性能、介電性能和電氣強(qiáng)度，它們分別以四個主要參數(shù)，即電導(dǎo)率（或絕緣電阻率）、介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切和擊穿場強(qiáng)來表示。電介質(zhì)損耗角是一項反映高壓電氣設(shè)備絕緣性能的重要指標(biāo)。電介質(zhì)損耗角的變化可反映受潮、劣化變質(zhì)或絕緣中氣體放電等絕緣缺陷，因此測量介質(zhì)損耗角是研究絕緣老化特征及在線監(jiān)視絕緣狀況的一項重要內(nèi)容。而在實際測量中，由于電介質(zhì)損耗很小，所以需要測量系統(tǒng)有較高的測量精度，這樣才能正確及時地反映電介質(zhì)損耗的變化。對于電容型絕緣設(shè)備，通過對其介質(zhì)特性的監(jiān)視，可以發(fā)現(xiàn)尚處于早期發(fā)展階段的缺陷。

2.電介質(zhì)損耗角正切的理論基礎(chǔ)

對電介質(zhì)施加正弦波電壓，外施電壓與相同頻率的電流之間相角的余角的正切值。其物理理論基礎(chǔ)為tanδ=每個周期內(nèi)介質(zhì)損耗的能量/每個周期內(nèi)介質(zhì)存儲的能量

1—1 介質(zhì)在交流電壓的等值電路和向量圖a 示意圖

b 等值電路 c 向量圖

在交流電壓下，流過電介質(zhì)的電流I包含有功分量IR和無功分量IC，即I=IR+I

由圖1—1可以看出，此時的介質(zhì)功率損耗P=UIcos=UICtanδ=U2ωCPtanδ （1--1）式 ω----電源角頻率Φ----功δ

-----介質(zhì)損耗角。采用介質(zhì)損耗P作為比較各種絕緣材料損耗特性優(yōu)劣的指標(biāo)是不合適的，因為P

值得大小與所加電壓U、試品電容量CP、電源頻率ω等一系列因素有關(guān)，而式中的

tanδ切是一個僅僅取決于材料損耗特性，而與上述種種因素?zé)o關(guān)的物理量。正因于此，通常均采用介質(zhì)損耗角正切tanδ作為綜合反映電介質(zhì)損耗特性優(yōu)劣的指標(biāo)，測量和監(jiān)控各種電力設(shè)備絕緣的tan

δ值已成為電力系統(tǒng)中絕緣預(yù)防性試驗的zui重要項目之一。有損介質(zhì)更細(xì)致的等值電路如圖1—2所示

圖1—2 電介質(zhì)的三條支路等值電路和向量圖

a 等值電路 b向量圖圖中C1----介質(zhì)無R2，C2----各種有損極化；R3----電導(dǎo)損耗。

在這個等值電路上加上直流電壓時，電介質(zhì)中流過的將是電容電流I1、吸收電流I2和傳導(dǎo)電流I3。在電容電流I1在加壓瞬間數(shù)值很大，但迅速下降到零，是一極短暫的充電電流；吸收電流I2則隨著加電壓時間增長而逐漸減小，比充電電流的下降要慢得多，約經(jīng)數(shù)十分鐘才衰減到零，具體時間長短取決于絕緣的類型、不均勻程度和結(jié)構(gòu)；傳導(dǎo)電流I3是*長期存在的電流分量。這三個電流分量加在一起即得出吸收曲線，如圖1—3所示。上述三條支路等值電路可進(jìn)一步簡化為電阻、

電容的并聯(lián)等值電路或串聯(lián)等值電路。若介質(zhì)損耗主要由電導(dǎo)所引起，常用并聯(lián)等值電路；

如果介質(zhì)損耗主由極化所引起，常用串聯(lián)等值電路。

三.等值電路1.并聯(lián)等值電路如果把圖1—2中的電流歸并成由有功電流和無功電流兩部分組成，即可得到圖1—1b示并列電路，圖中CP代表無功電流IC等值電容、R則代表有功電流I

R的等值電阻。其中IR=3+I2R=URIC=1+I2C=UωCP介質(zhì)損耗角正切tanδ等于有功電流和無功電流的比值，即tanδ=IRIC=URUωCP=1UωCP此時電路的功率損耗為：P=U2R=U2ωCPtanδ可見與式（1--1）所得介質(zhì)損耗*相同。2.串聯(lián)等值電路用一只理想的無損耗電容CS一個電阻r相串聯(lián)的等值電路來代替，如果1—3a所示。且由如1—3b的向量圖可得：tanδ=IrIω=ωCr由于r=tanδωCS，I=cSωCS=UcosδωCS，所以電路的功率損耗將為：P=2r=（UcosδωCS）2tanδωCS=U2ωCStanδ（cosδ）2

因為介質(zhì)損耗角δ值很小，cosδ≈1，所以P=U2ωCStanδ由并聯(lián)等值電路和串聯(lián)等值電路可知，串聯(lián)等值電路中的電阻r要比并聯(lián)等值電路中的電阻R小得多圖1—3 電介質(zhì)的簡化串聯(lián)等值電路及向量a 串聯(lián)等值電路 b 向量

四.介質(zhì)損耗角正切的測量由于介質(zhì)的功率損耗P與介質(zhì)損耗角正切tanδ成正比，所以tanδ

是絕緣品質(zhì)的重要指標(biāo)，測量tanδ值是判斷電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)的一項靈敏有效方法。tanδ能反映絕緣的整體性缺陷（例如全面老化）和小電容試品中的嚴(yán)重局部缺陷。由于tanδ隨電壓而變化的曲線，可判斷絕緣是否受潮、含有氣泡及老化程度。但是測量tanδ不能靈敏地反映大容量發(fā)電機(jī)、變壓器和電力電纜絕緣中的局部性缺陷，這是應(yīng)盡可能將這些設(shè)備分解成幾部分，然后分別測量它們的tanδ，tanδ值得測量，zui常用的是高壓交流電橋，即西林電橋法。

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