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北京智德創新儀器設備有限公司
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介質損耗因數試驗機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損耗，高頻回路有效并聯及串聯電阻，傳輸線的特性阻抗等。該儀器廣泛地用于科研機關、學校、工廠等單位。
介質損耗因數試驗機產品特點：
1、雙掃描技術 - 測試頻率和調諧電容的雙掃描、自動調諧搜索功能。
2、雙測試要素輸入 - 北京智德創新檢測儀器測試頻率及調諧電容值皆可通過數字按鍵輸入。
3、雙數碼化調諧 - 數碼化頻率調諧，數碼化電容調諧。
4、自動化測量技術 -對測試件實施 Q 值、諧振點頻率和電容的自動測量。
5、全參數液晶顯示 – 數字顯示主調電容、電感、 Q 值、信號源頻率、諧振指針。
6、DDS 數字直接合成的信號源 -確保信源的高葆真，頻率的高精確、幅度的高穩定。
7、計算機自動修正技術和測試回路優化—使測試回路 殘余電感減至低值，徹di根chuQ 讀數值在不同頻率時要加以修正的困惑。
8、新增功能：電感測試時，儀器自身殘余電感和測試引線電感的自動扣除功能。大大提高了在電感值（特別是小電感值）測量時的精度。此技術只有北京智德創新儀器生產的Q表有。
9、新增功能：大電容值直接測量顯示功能，電容值直接測量值可達25nF（配100uH電感時）。大電容值測量一個按鍵搞定。此技術只有北京智德創新檢測儀器生產的Q表有。
介質損耗因數試驗機測試意義：
1、介電常數——北京智德創新檢測儀器絕緣材料通常以兩種不同方式來使用，即（1）用于固定電學網絡部件，同時讓其彼此以及與地面絕緣；（2）用于起到某一電容器的電介質作用。在第一種應用中，通常要求固定的電容盡可能小，同時具有可接受且一致的機械，化學和耐熱性能。因此要求電容率具有一個低值。在第二種應用中，要求電容率具有一個高值，以使得電容器能夠在外型上能盡可能小。有時使用電容率的中間值來評估在導體邊緣或末端的應力，以將交流電暈降至最小。
2、交流損耗——對于這兩種場合（作為電學絕緣材料和作為電容器電介質），交流損耗通常必須是比較小的，以減小材料的加熱，同時將其對網絡剩余部分的影響降至最小。在高頻率應用場合，特別要求損耗指數具有一個低值，因為對于某一給定的損耗指數，電介質損耗直接隨著頻率而增大。在某些電介質結構中，例如試驗用終止襯套和電纜所用的電介質，通常電導增加可獲得損耗增大，這有時引入其來控制電壓梯度。在比較具有近似相同電容率的材料時或者在材料電容率基本保持恒定的條件下使用任何材料時，這可能有助于考慮耗散因子，功率因子，相位角或損耗角。
3、相關性——北京智德創新檢測儀器當獲得適當的相關性數據時，耗散因子或功率因子有助于顯示某一材料在其它方面的特征，例如電介質擊穿，濕分含量，固化程度和任何原因導致的破壞。然而，由于熱老化導致的破壞將不會影響耗散因子，除非材料隨后暴露在濕分中。當耗散因子的初始值非常重要的，耗散因子隨著老化發生的變化通常是及其顯著的。
介質損耗因數試驗淺析
介質損耗因數試驗是判斷電氣設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 等分布性缺陷。因此，在電氣設備（如電力變壓器、高壓開關、互感器、套管、耦合電容等）交接和例行試驗中，介質損 耗因素試驗已得到廣泛的應用。本文較為系統地闡述了介質損耗因數的定義、試驗等值電路及向量圖、試驗目的、測量儀 器及影響試驗結果的因素。
關鍵詞 介質損耗因數 電氣試驗 西林電橋
1 介質損耗因數的基本概念
1.1 電介質損耗的組成
電介質損耗由以下三部分組成：
1. 電導損耗。當給電介質施加交流電壓時，電介質中 會有電導電流流過，電介質因此而發熱產生損耗，通常這 部分電流都很小。
2. 游離損耗。電介質中局部電場集中處（如固體電介 質中的氣泡，氣體電介質中電極的jian端等），當電場強度 高于某一值時，介質局部就會產生放電，同時伴隨能量損耗。
3. 極化損耗。由于介質結構的不均勻，在交流電場作 用下，使不均勻介質邊界面上的電荷，時而積聚，時而消失， 電荷積聚和消失都要通過介質內部，這樣就造成了一定的 能量損耗。
1.2 介質損耗因數的定義
與介質損耗不同的是，介質損耗因數tanδ 只與材料的性質有關，而與材料的尺寸已經體積大小等外部因素無關， 這樣可以便于不同設備之間進行比較。
1.3 介質損耗的等值電路及相量圖
根據絕緣介質在交流電壓作用下的等值電路及相量圖， 可推導出介質損耗各物理量之間的關系。
如下圖 1 所示，當對絕緣介質施加交流電壓時，介質上將流過電容電流 IC1、吸收電流 I2 和電導電流 IR1。其中又可以將吸收電流 I2 分解成有功分量 IR2 和無功分量 IC2 兩 部分。電容電流 IC1 和 IC2 是不消耗能量的，只有電導電流 IR1 和吸收電流中的有功分量 IR2 才消耗能量。
介質的功率損耗：
式 中： U—— 電源電壓 ω—— 電源角頻 tanδ
C——介質的電容 R——介質的電阻 tanδ——角的余角的正切
由上面的式子可知，介質損耗與電源電壓的平方 U2 、 角頻率 ω、電容 C 以及 δ 角的正切值 tanδ 成正比。當電 壓 U、角頻率 ω 及電容 C 一定時，介質損耗和 tanδ 成正比。
將 δ 角定義為介質損耗角，tanδ 即為介質損耗角正切值，定義 tanδ 為介質損耗因數。
1.4 介質損耗因數試驗目的
1. 能較為靈敏地發現中小型電容量電氣設備的絕緣整 體受潮、老化、油質劣化和局部缺陷。
2. 能非常靈敏地發現絕緣油質量的優劣。
3. 對容量較大的電氣設備，若絕緣缺陷占據的體積只 占總體積的一小部分，則測量介質損耗因數較難發現設備 存在的絕緣缺陷。所以我們在測量大型變壓器整體的介質 損耗因數之后，還應再測量其電容型套管的介質損耗因數， 原因后面會具體解釋。
2 測量介質損耗因數的儀器
測量介質損耗因數常用的儀器有西林電橋、M 型介質 試驗器、電流比較型電橋三類，本文主要介紹第一類和第三類。
2.1 西林電橋
西林電橋是 80 年代以前廣泛使用的現場介損測試儀器， 它有兩種接線方式，正接線和反接線。
2.1.1 正接線
試品兩極對地均絕緣，此方法在日常試驗中經常使用， 如對電容型套管、耦合電容器、電容式互感器等電氣設備 均采用正接線方式測量 tanδ。正接線使用時，電橋處于低 電位，測量結果比反接線方法正確，電橋三根導線（出線） 處于低電位。在被試品具有足夠絕緣水平時，允許施加大 于 10kV 的電壓作為試驗電壓，但必須使用與額定電壓相適 應的標準電容器。
2.1.2 反接線
多數高壓電氣設備外殼都是直接地的，對于一極接地的電氣設備應采用反接線方式測量 tanδ。反接線使用時， 電橋和出線均處于高電位，對地應保持一定的安全距離， 最少不應低于 10cm。電橋面板上的接地端子必須牢固接地。
由于西林電橋使用比較麻煩，且抗干擾能力差，因此目 前電氣試驗工作已不再將西林電橋作為測量 tanδ 的儀器。
2.2 相位差法抗干擾全自動介損測試儀
相位差法介損儀是攜帶型西林電橋的更新換代產品。 把標準電容器和升壓變壓器組合在一起，稱為一體化。此 種介損儀采用現代微電子技術以提高測量精度和自動顯示， 采用紅外技術和光纖傳遞以提高抗干擾能力，如 AI-6000 型自動抗干擾精密介質損耗測量儀。與西林電橋相比，相 位差法介損儀具有操作簡單、自動測量、無須換算、精度高、 抗干擾能力強等優點，儀器內部附有標準電容器及升壓裝 置，便于攜帶。
3 影響介質損耗因數測量結果的因素
介質損耗因素不僅受到設備缺陷和電磁場干擾的影響， 還受到溫度、試驗電壓、試品電容的影響。
3.1 溫度的影響
溫度對 tanδ 測量的影響較大，絕大多數情況下，同一 種被試品的 tanδ 隨著溫度的升高而增大。但由于不同絕緣 介質或不同潮濕程度有著不同的隨溫度變化的規律，一般 無法將某一溫度下測得的介質損耗因數值準確換算至另一 溫度下的數值，在 20℃至 80℃之間，tanδ 隨著溫度而變 化的經驗公式為 tanδ=tanδ0e α（t-t0），但這種溫度換算方法 所得的數據也只是近似的。最好在 10℃至 30℃范圍內并與 歷史試驗測量時相近的溫度下對設備進行 tanδ 測量。
3.2 試驗電壓的影響
對絕緣良好的設備而言，在一定試驗電壓范圍內，流 過絕緣介質的電流有功和無功分量隨著電壓的增加成比例 增加，因此介質損耗因數不會有明顯變化。但對于絕緣有 缺陷的設備來說，當電壓上升到介質的局部放電起始電壓 以上時，介質中夾雜氣泡或雜質的部分電場可能很強，會 首先放電，產生附加損耗，使測得的介質損耗因數值增加。 因此在較高電壓下測量 tanδ，可以較為真實地反映出設備的絕緣狀況，便于及時準確地發現設備絕緣存在的缺陷。
3.3 tanδ 與試品電容的關系
對于如套管、電壓互感器、電流互感器等電容量比較 小的設備，測量其介質損耗因數可以有效發現其存在的局 部集中性缺陷和整體分布性缺陷。但若集中性缺陷的體積 所占被試設備絕緣體積的比重很小，如大、中型變壓器等 大體積設備的局部缺陷，其引起的損耗只占總損耗中的極 小部分，則測量其介質損耗因數不能靈敏的反映絕緣缺陷， 應盡量進行分解試驗。下面通過公式來解釋這一現象。設 備絕緣由多種材料、多種部件構成，可以看作是由許多并 聯等值回路組成。
從上式分析，不難看出電容量對介質損耗因數的影響。 在測量多材料、多結構、多層絕緣介質的絕緣性能時，當 其中某一種或某一層的絕緣介質損耗因數偏大時，并不能有效地在總介質損耗因數值中反映出來，或者說介質損耗因數對反映絕緣的局部缺陷不靈敏。
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