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頻率范圍:20KHz-60MHz/200KHz-160MHz
GDAT-C介電常數(shù)測量儀
滿足標(biāo)準(zhǔn):GBT 1409-2006 測量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻(包括米波波長在內(nèi))下電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的*方法高頻介質(zhì)損耗測試系統(tǒng)由S916測試裝置(夾具)、GDAT型高頻Q表、數(shù)據(jù)采集和tanδ自動測量控件(裝入GDAT)、及LKI-1型電感器組成,它依據(jù)國標(biāo)GB/T 1409-2006、美標(biāo)ASTM D150以及電工委員會IEC60250的規(guī)定設(shè)計(jì)制作。系統(tǒng)提供了絕緣材料的高頻介質(zhì)損耗角正切值(tanδ)和介電常數(shù)(ε)自動測量的*解決方案。
1、《BH916介質(zhì)損耗裝置》(測試夾具)是測試系統(tǒng)的核心檢測部件,它由一個LCD數(shù)字顯示的微測量裝置和一對經(jīng)精密加工的、間距可調(diào)的平板電容器極片組成。平板電容器極片用于夾持被測材料樣品,微測量裝置則顯示被測材料樣品的厚度。通過被測材料樣品放進(jìn)平板電容器和不放進(jìn)樣品時的Q值變化的量化,測得絕緣材料的損耗角正切值。從平板電容器平板間距的讀值變化則可換算得到絕緣材料介電常數(shù)。BH916介質(zhì)損耗測試裝置是本公司研制的更新?lián)Q代產(chǎn)品,精密的加工設(shè)計(jì)、精確的LCD數(shù)字讀出、一鍵式清零功能,克服了機(jī)械刻度讀數(shù)誤差和圓筒形電容裝置不可避免的測量誤差。
2、基于串聯(lián)諧振原理的《GDAT高頻Q表》是測試系統(tǒng)的二次儀表,其數(shù)碼化主調(diào)電容器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)代表了行業(yè)的zui高成就,隨之帶來了頻率、電容雙掃描GDAT的全新搜索功能。該表具有*的人機(jī)界面,采用LCD液晶屏顯示各測量因子:Q值、電感L、主調(diào)電容器C、測試頻率F、諧振趨勢指針等。高頻信源采用直接數(shù)字合成,測試頻率10KHz-60MH或200KHz-160MHz,頻率精度高達(dá)1×10-6。國標(biāo)GB/T 1409-2006規(guī)定了用Q表法來測定電工材料高頻介質(zhì)損耗角正切值(tanδ)和介電常數(shù)(ε),把被測材料作為平板電容的介質(zhì),與輔助電感等構(gòu)成串聯(lián)諧振因子引入Q表的測試回路,以獲取zui高的測試靈敏度。因而Q表法的測試結(jié)果更真實(shí)地反映了介質(zhì)在高頻工作狀態(tài)下的特征。GDAT高頻Q表的全數(shù)字化界面和微機(jī)控制使讀數(shù)清晰穩(wěn)定、操作簡便。操作者能在任意點(diǎn)頻率或電容值的條件下檢測
Q值甚至tanδ,無須關(guān)注量程和換算,*摒棄了傳統(tǒng)Q表依賴面板上印制的輔助表格操作的落后狀況,它無疑是電工材料高頻介質(zhì)損耗角正切值(tanδ)和介電常數(shù)(ε)測量的理想工具。
3、數(shù)據(jù)采集和tanδ自動測量控件(裝入GDAT),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和計(jì)算的微處理化,tanδ 測量結(jié)果的獲得無須繁瑣的人工處理,因而提高了數(shù)據(jù)的精確度和測量的同一性,是人工讀值和人工計(jì)算*的。
4、一個高品質(zhì)因數(shù)(Q)的電感器是測量系統(tǒng)*的輔助工具,關(guān)乎測試的靈敏度和精度,在系統(tǒng)中它與平板電容(BH916)構(gòu)成了基于串聯(lián)諧振的測試回路。本系統(tǒng)*的電感器為LKI-1電感組共由9個高性能電感器組成,以適配不同的檢測頻率。
平板電容極片 | Φ50mm/Φ38mm可選 | 頻率范圍 | 20KHz-60MHz/200KHz-160MHz |
間距可調(diào)范圍 | ≥15mm | 頻率指示誤差 | 3×10-5±1個字 |
夾具插頭間距 | 25mm±0.01mm | 主電容調(diào)節(jié)范圍 | 30-500/18-220pF |
測微桿分辨率 | 0.001mm | 主調(diào)電容誤差 | <1%或1pF |
夾具損耗角正切值 | ≦4×10-4 (1MHz) | Q測試范圍 | 2~1023 |
線圈號 | 測試頻率 | Q值 | 分布電容p | 電感值 |
9 | 100KHz | 98 | 9.4 | 25mH |
8 | 400KHz | 138 | 11.4 | 4.87mH |
7 | 400KHz | 202 | 16 | 0.99mH |
6 | 1MHz | 196 | 13 | 252μH |
5 | 2MHz | 198 | 8.7 | 49.8μH |
4 | 4.5MHz | 231 | 7 | 10μH |
3 | 12MHz | 193 | 6.9 | 2.49μH |
2 | 12MHz | 229 | 6.4 | 0.508μH |
1 | 25MHz 50MHz | 233 211 | 0.9 | 0.125μH |
介電常數(shù)介質(zhì)損耗(介質(zhì)損耗角)測試儀
型號:GDAT-C
一.主要特點(diǎn):
空洞共振腔適用于CCL/印刷線路板,薄膜等非破壞性低介電損耗材料量測。 印電路板主要由玻纖與環(huán)氧樹脂組成的, 玻纖介電常數(shù)為5~6, 樹脂大約是3, 由于樹脂含量, 硬化程度, 溶劑殘留等因素會造成介電特性的偏差, 傳統(tǒng)測量方法樣品制作不易, 尤其是薄膜樣品( 小于 10 mil) 量測值偏低,。
二.主要技術(shù)特性:
介質(zhì)損耗和介電常數(shù)是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷,還有復(fù)合材料等的一項(xiàng)重要的物理性質(zhì),通過測定介質(zhì)損耗角正切tanδ及介電常數(shù)(ε),可進(jìn)一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數(shù)的各種因素,為提高材料的性能提供依據(jù);儀器的基本原理是采用高頻諧振法,并提供了,通用、多用途、多量程的阻抗測試。它以單片計(jì)算機(jī)作為儀器的控制,測量核心采用了頻率數(shù)字鎖定,標(biāo)準(zhǔn)頻率測試點(diǎn)自動設(shè)定,諧振點(diǎn)自動搜索,Q值量程自動轉(zhuǎn)換,數(shù)值顯示等新技術(shù),改進(jìn)了調(diào)諧回路,使得調(diào)諧測試回路的殘余電感減至zui低,并保留了原Q表中自動穩(wěn)幅等技術(shù),使得新儀器在使用時更為方便,測量值更為精確。儀器能在較高的測試頻率條件下,測量高頻電感或諧振回路的Q值,電感器的電感量和分布電容量,電容器的電容量和損耗角正切值,電工材料的高頻介質(zhì)損耗,高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻,傳輸線的特性阻抗等。
三.儀器技術(shù)指標(biāo):
☆Q值測量:
a.Q值測量范圍:2~1023。 b.Q值量程分檔:30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔。
c.標(biāo)稱誤差
頻率范圍:20kHz~10MHz; 固有誤差:≤5%±滿度值的2%;工作誤差:≤7%±滿度值的2%;
頻率范圍:10MHz~60MHz; 固有誤差:≤6%±滿度值的2%;工作誤差:≤8%±滿度值的2%。
☆電感測量:
a.測量范圍:14.5nH~8.14H。
b.分 檔:分七個量程。
0.1~1μH, 1~10μH, 10~100μH,
0.1~lmH, 1~10mH, 10~100mH, 100 mH~1H。
☆電容測量:
a.測量范圍:1~460pF(460pF以上的電容測量見使用規(guī)則);
b.電容量調(diào)節(jié)范圍
主調(diào)電容器:30~500pF; 準(zhǔn) 確 度:150pF以下±1.5pF;150pF以上±1%;
注:大于直接測量范圍的電容測量見使用規(guī)則
☆振蕩頻率:
a.振蕩頻率范圍:10kHz~50MHz;
b.頻率分段(虛擬)
10~99.9999kHz
100~999.999kHz
1~9.99999MHz
10~60MHz
c.頻率誤差:3×10-5±1個字。
☆Q合格指示預(yù)置功能,預(yù)置范圍:5~1000。
☆儀器正常工作條件
a. 環(huán)境溫度:0℃~+40℃; b.相對濕度:<80%; c.電源:220V±22V,50Hz±2.5Hz。
☆其他
a.消耗功率:約25W; b.凈重:約7kg; c. 外型尺寸:(l×b×h)mm:380×132×280。
☆ Q合格指示預(yù)置功能
預(yù)置范圍:5~1000。
四、主要配置:
a.測試主機(jī)一臺;
b.電感9只;
c.夾具一 套
附表 電感組典型測試數(shù)據(jù)
五.儀器特點(diǎn):
☆接線簡單(正接法兩根線,反接可使用一根線),所有電纜線均有接地屏蔽,所以都能拖地使用,測量電壓緩
升、緩降,全自動測量,結(jié)果直讀,無須換算。
☆多種測量方式 可選擇正/反接線、內(nèi)/外標(biāo)準(zhǔn)電容器和內(nèi)/外試驗(yàn)電壓進(jìn)行測量。正接線可測量高壓介損。
☆ 抗震性能 儀器可承受長途運(yùn)輸中強(qiáng)烈震動顛簸而不會損壞。
☆ 抗*力強(qiáng) 采用自動跟蹤干擾抵償電路,將矢量運(yùn)算法與移相法結(jié)合,有效地消除強(qiáng)電場干擾對測量的影響,適用于500kV及其以下電站的現(xiàn)場試驗(yàn)。
☆CVT測量 *自激法測量CVT功能,不需外加任何設(shè)備,可完成不可拆頭CVT的測量。一次接線(三根電纜,不用倒線),一個測量過程(大約1分鐘),兩個zui終測量結(jié)果(C1和C2的介損及電容值)。測量過程中文顯示,能實(shí)時監(jiān)測自激電流值和試驗(yàn)電壓(高壓)值。能消除引線對測試的影響,測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
☆ 安全措施
(1)高壓保護(hù):試品短路、擊穿或高壓電流波動,能迅速切斷高壓輸出。
(2)CVT保護(hù):設(shè)定自激電壓的過流點(diǎn),一旦超出設(shè)置的電流值,儀器自動退出測量,不會損壞設(shè)備。
(3)接地檢測:儀器有接地檢測功能,未接地時不能升壓測量。
(4)防誤操作:具備防誤操作設(shè)計(jì),能判別常見接線錯誤,安全報警。
(5)防“容升”:測量大容量試品時會出現(xiàn)電壓抬高的“容升”效應(yīng),儀器能自動跟蹤輸出電壓,保持試驗(yàn)電壓恒定。
☆ VFD顯示 采用新穎的大屏幕VFD點(diǎn)陣顯示器,在嚴(yán)冬和盛夏都能清晰顯示。全中文操作菜單,操作提示各種警告信息,直觀明了,不需查閱說明書即可操作。
☆打印 儀器附有微型打印機(jī),以中文方式打印輸出測量結(jié)果及狀態(tài)。
☆RS232 儀器具有RS232接口,與計(jì)算機(jī)連接便于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和處理及保存。
☆可選購與計(jì)算機(jī)通信應(yīng)用程序。
介電常數(shù)GDAT-A介紹:
一、 概述
介質(zhì)損耗和介電常數(shù)是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷,還有復(fù)合材料等的一項(xiàng)重要的物理性質(zhì),通過測定介質(zhì)損耗角正切tanδ及介電常數(shù)(ε),可進(jìn)一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數(shù)的各種因素,為提高材料的性能提供依據(jù);儀器的基本原理是采用高頻諧振法,并提供了,通用、多用途、多量程的阻抗測試。它以單片計(jì)算機(jī)作為儀器的控制,測量核心采用了頻率數(shù)字鎖定,標(biāo)準(zhǔn)頻率測試點(diǎn)自動設(shè)定,諧振點(diǎn)自動搜索,Q值量程自動轉(zhuǎn)換,數(shù)值顯示等新技術(shù),改進(jìn)了調(diào)諧回路,使得調(diào)諧測試回路的殘余電感減至zui低,并保留了原Q表中自動穩(wěn)幅等技術(shù),使得新儀器在使用時更為方便,測量值更為精確。儀器能在較高的測試頻率條件下,測量高頻電感或諧振回路的Q值,電感器的電感量和分布電容量,電容器的電容量和損耗角正切值,電工材料的高頻介質(zhì)損耗,高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻,傳輸線的特性阻抗等。該儀器用于科研機(jī)關(guān)、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。
二、儀器的技術(shù)指標(biāo)
1.Q值測量
a.Q值測量范圍:2~1023。
b.Q值量程分檔:30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔。
c.標(biāo)稱誤差
項(xiàng) 目 | GDAT-A |
頻率范圍 | 20kHz~10MHz |
固有誤差 | ≤5%±滿度值的2% |
工作誤差 | ≤7%±滿度值的2% |
頻率范圍 | 10MHz~60MHz |
固有誤差 | ≤6%±滿度值的2% |
工作誤差 | ≤8%±滿度值的2% |
2.電感測量范圍:14.5nH~8.14H
3.電容測量:1~ 460
項(xiàng) 目 | GDAT-A |
直接測量范圍 | 1~460pF |
主電容調(diào)節(jié)范圍 準(zhǔn)確度 | 30~500pF 150pF以下±1.5pF; 150pF以上±1% |
注:大于直接測量范圍的電容測量見使用規(guī)則
4.信號源頻率覆蓋范圍
項(xiàng) 目 | GDAT-A |
頻率范圍 | 10kHz~50MHz |
頻率分段 (虛擬) | 10~99.9999kHz 100~999.999kHz 1~9.99999MHz 10~60MHz |
頻率指示誤差 | 3×10-5±1個字 |
|
|
5.Q合格指示預(yù)置功能
預(yù)置范圍:5~1000。
6.Q表正常工作條件
a. 環(huán)境溫度:0℃~+40℃
b.相對濕度:<80%;
c.電源:220V±22V,50Hz±2.5Hz。
7.其他
a.消耗功率:約25W;
b.凈重:約7kg;
c. 外型尺寸:(l×b×h)mm:380×132×280。
8.產(chǎn)品配置:
a.測試主機(jī)一臺;
b.電感9只;
c.夾具一 套
附表 電感組典型測試數(shù)據(jù)
線圈號 | 測試頻率 | Q值 | 分布電容p | 電感值 |
9 | 100KHz | 98 | 9.4 | 25mH |
8 | 400KHz | 138 | 11.4 | 4.87mH |
7 | 400KHz | 202 | 16 | 0.99mH |
6 | 1MHz | 196 | 13 | 252μH |
5 | 2MHz | 198 | 8.7 | 49.8μH |
4 | 4.5MHz | 231 | 7 | 10μH |
3 | 12MHz | 193 | 6.9 | 2.49μH |
2 | 12MHz | 229 | 6.4 | 0.508μH |
1 | 25MHz 50MHz | 233 211 | 0.9 | 0.125μH |
關(guān)于儀器貨期:
本儀器是北廣儀器的單品之一,現(xiàn)貨供應(yīng)。當(dāng)天確認(rèn)訂單(下午五點(diǎn)前)當(dāng)天發(fā)貨!下午五點(diǎn)后確認(rèn)
訂單的,隔日發(fā)貨!
個別情況因?yàn)榘l(fā)貨量過大會出現(xiàn)斷貨現(xiàn)象,貨期約2-3天。
如果您需要貼牌生產(chǎn),由于貼牌標(biāo)牌需要現(xiàn)產(chǎn),貨期會適當(dāng)延長。詳情請與客服。
關(guān)于儀器質(zhì)保:
1、北廣儀器保證提供的設(shè)備為需方的全新設(shè)備,其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)要求。
2、設(shè)備經(jīng)客戶驗(yàn)收合格后,開始計(jì)算保修期,設(shè)備免費(fèi)保修期為壹年,設(shè)備在質(zhì)量保質(zhì)期內(nèi),產(chǎn)品在非人為損
壞的情況下,由北廣儀器負(fù)責(zé)全保。北廣儀器的客服在得到通知后24小時內(nèi)響應(yīng),安排約定維修細(xì)節(jié)。
3、質(zhì)保期后,我們免費(fèi)為您維修維護(hù)設(shè)備,除大型設(shè)備外所有設(shè)備一律返廠維修,經(jīng)檢驗(yàn)后,告知客戶問
題所在及解決方式,經(jīng)客戶同意后進(jìn)行維修,維修后發(fā)回客戶,對于損壞及更換的零部件我們只收取成本費(fèi);如
客戶不認(rèn)同我們的檢驗(yàn)結(jié)果,雙方另協(xié)商維修細(xì)節(jié)。
關(guān)于儀器退貨換貨:
1.以需方收到貨物當(dāng)天為計(jì)算開始,壹星期之內(nèi)如設(shè)備有任何質(zhì)量不合格、不符合客戶實(shí)際使用、客戶對設(shè)備不
認(rèn)可其中任意一種情況,在設(shè)備沒有明顯人為損壞的前提下,供方無條件為需方換貨。
2.如需方不認(rèn)同換貨,在設(shè)備相關(guān)增值稅發(fā)票未開出或發(fā)票開出未過當(dāng)星期的情況下,無條件為需方退貨。
關(guān)于發(fā)票、送貨單及相關(guān)合同原件:
發(fā)票:北廣儀器為廣大客戶提供的是17%增值稅發(fā)票。
送貨單:每份訂單不計(jì)貨物數(shù)量我們?yōu)槟虚_具一份送貨單,隨貨物或發(fā)票為您送達(dá),如有特殊要求,請?zhí)?/span>
前告知對應(yīng)的北廣銷售人員。
合同原件:北廣儀器為客戶提供合同原件一式兩份,連同送貨單隨貨物或發(fā)票為您送達(dá)。如有特殊要求,請?zhí)崆?/span>
告知對應(yīng)的北廣銷售人員。
北廣儀器為什么要返廠維修?
1、維修維護(hù)全面
設(shè)備損壞后,使用者往往對設(shè)備損壞情況描述不清、不全面,經(jīng)常會出現(xiàn)技術(shù)人員到達(dá)現(xiàn)場之后,發(fā)現(xiàn)工具不
全或者零配件需要更換卻沒有提前準(zhǔn)備零配件,常常會造成被動或者維修遲緩的局面,耽誤客戶使用。設(shè)備返廠
維修,廠內(nèi)零配件及工具齊全,技術(shù)人員在維修設(shè)備同時,按照公司要求會利用廠內(nèi)設(shè)施為返廠的設(shè)備做系統(tǒng)的
維護(hù),將一些細(xì)微的毛病及早解決。
2、響應(yīng)速度快
設(shè)備損壞后,我們即使以zui快的速度為您安排相關(guān)的技術(shù)人員出差,也要走流程等待技術(shù)部門安排具體的人員
出差,往往需要一定時間。有時因?yàn)榧夹g(shù)人員連續(xù)出差,耽擱在某地,偶爾還會耽誤與客戶提前約定好的時間。
現(xiàn)在物流快遞行業(yè)發(fā)達(dá),全國各地運(yùn)輸都很快捷方便,返廠維修往往能更省事省力。
液體介電常數(shù)測量儀鑒別危險品
原理分析 物質(zhì)的檢測分為定量檢測、定性檢測和否定檢測。定量檢測既要判斷被檢測物質(zhì)包含哪些成分,還要能檢測每種成分的含量,如質(zhì)譜檢測和各種光譜檢測。定性檢測只要求判定是不是某種物質(zhì),如離子遷移譜等。而否定檢測只要給出被檢測物質(zhì)是否包含某一種或幾種特定成分。這三種檢測方法各有各的特點(diǎn),定量檢測準(zhǔn)確,但是一般檢測時間長;否定檢測為排除性檢測,但是能夠批量快速鑒別,定性檢測介與兩者之間。 在安全檢測領(lǐng)域,采用否定檢測方式可以實(shí)現(xiàn)快速預(yù)鑒別。如在液體危險品檢測中,通過否定檢測方式,可以快速鑒別液體中是否可能含有危險品。本文基于否定檢測的實(shí)際需求,給出一種通過測量微波反射能力,實(shí)現(xiàn)快速檢測瓶裝(玻璃、塑料和瓷器)液體是否含有某幾種特定危險品中的一種或幾種。 物質(zhì)的介電常數(shù)是一種物質(zhì)與微波相互作用研究中的重要參數(shù),在微波作用下,了解液體介電常數(shù),可以進(jìn)一步了解其對微波吸收和反射的情況。采用微波發(fā)射裝置發(fā)射微波照射被測液體,發(fā)射能量可以非常低,通過測量液體反射微波能量實(shí)現(xiàn)快速鑒別液體中是否含有某幾種特定危險品。 這里采用的微波工作頻率在10GHz左右,屬于厘米波,其特點(diǎn)是遇到障礙物反射能力強(qiáng),與極性分子的熱化學(xué)效應(yīng)明顯(微波吸收),對塑料、玻璃和陶瓷等材測試介電常數(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(yùn)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(xiàng)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(yùn)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(xiàng)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(xiàng)重要內(nèi)容。而在實(shí)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?yàn)镻
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(yàn)的zui重要項(xiàng)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**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?yàn)榻橘|(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(xiàng)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。