液體絕緣材料工頻介質(zhì)損耗因數(shù)和體積電阻率的測量

1、液體絕緣材料工頻介質(zhì)損耗因數(shù)和體積電阻率的測量1適用范圍本方法適用于在試驗溫度下呈液態(tài)的絕緣材料的相對介質(zhì)損耗因 數(shù)和體積電阻率的測量。本方法主要用于對沒有使用過的液體絕緣材料進行試驗。但也適 用于試驗在諸如變壓器、電纜及其他電氣設(shè)備內(nèi)的已用絕緣液體。2試驗性質(zhì)預(yù)試、交接、大修3試驗方法3.1儀器3.1.1介質(zhì)損耗因數(shù)的測量儀器對于常規(guī)使用，可用具有介質(zhì)損耗因素的分辨力為10-4的交流（工 頻）電橋。但最好采用相當試樣電容為100pF時具有10-5分辨力的電 橋。3.1.2體積電阻率的測量儀器使用具有1015 Q以上分辨力的高阻計或其他儀器測量。測量儀 器引起的測量誤差應(yīng)保證在 20%以下。3

2、.1.3電極杯當進行精密測量時應(yīng)使用三端電極杯。三端電極杯里有足以屏蔽 測量電極的保護電極。通常引線屏蔽層接到保護電極。如使用二端電 極杯測量體積電阻率時，應(yīng)保證測量電極與高壓電極間的絕緣電阻至 少是被測液體電阻的100倍。同樣，在交流下測量介質(zhì)損耗因數(shù)時也應(yīng)有相應(yīng)的比值。洗凈烘干后的空杯損耗因數(shù)應(yīng)接近零電極杯還應(yīng)符合以下要求：a. 電極杯能容易的拆洗所有零件，能重新裝配而不致明顯地改變 空杯的電容。它還應(yīng)能放在一個合適的恒溫浴或烘箱內(nèi)，并能 測量內(nèi)電極的溫度。b. 用來制造電極杯的材料應(yīng)無氣孔、能經(jīng)受所要求的溫度。電極 間同軸度應(yīng)不受溫度變化的影響。 與試驗液體接觸的電極表面 粗糙度Ra應(yīng)不

3、低于0.16卩m，使之容易清洗。在試樣期間液 體和電極之間無化學作用。電極也不受清洗劑的影響。用來支撐電極的固體絕緣材料應(yīng)具有低的損耗因數(shù)、高的電阻率和足夠的機械強度。這些固體絕緣材料不應(yīng)吸收試驗液體及清 洗劑，也不與它們發(fā)生物理化學作用。c. 引線應(yīng)使用屏蔽導(dǎo)線。為了抵抗外部電磁場的干擾，在電極外 面要加一層接地屏蔽套。滿足上述要求的電極杯方可使用。 可用于低粘度液體及施加電 壓不高于2000V的三端電極杯。最好測一種類型的液體用一個電極杯。3.1.4試驗箱試驗箱應(yīng)能保持溫度在規(guī)定值的士 05C內(nèi)，它可以由強制通風的 烘箱或能控制溫度并帶有支撐電極杯的油浴箱或加熱套組成。3.1.5玻璃器具采

4、用由硼硅玻璃做的普通化學玻璃器具。用于倒注試樣的所有玻璃器具按規(guī)定洗凈并充分干燥 3.1.6計時器用以測量充電時間，準確到0.5s。3.2清洗用溶劑用于清洗電極杯的溶劑至少符合工業(yè)純要求并存儲在棕色玻璃瓶里。桶裝溶劑應(yīng)經(jīng)過濾后存儲在棕色玻璃瓶里。3.3清洗電極杯測量介電性能時，對電極杯清洗最為重要。因為絕緣體對極微小污染的影響都極為敏感。因此必須嚴格按照下述方法要點進行：a. 完全拆卸電極杯。b. 徹底洗滌所有組成零件，更換二次溶劑。c. 先用丙酮，然后用軟性擦皂或洗凈劑洗滌。磨料顆粒和摩擦動 作不應(yīng)損傷金屬表面粗糙度。d. 用5%磷酸鈉蒸餾水溶液煮沸至少5min,然后用蒸餾水洗幾次e. 用蒸

5、餾水煮沸1h。f. 在105110C烘箱中烘干各零件 6090min。g. 電極洗凈后，不要用手直接接觸它們表面，并注意將零件放置 在清潔表面上，不要被潮氣和灰塵污染。注：使用溶劑時應(yīng)注意預(yù)防燃燒和對人體的毒性。3.4取樣取樣時，應(yīng)按被試液體取樣方法標準進行，務(wù)必保證樣品不受污 染受潮樣品應(yīng)在容器中密封、遮光保存，謹防受潮。樣品存放時間盡可 能短，一般不得超過兩周。除有特殊要求外，在試驗前不在經(jīng)過過濾、 干燥處理。3.5試驗設(shè)備3.5.1將盛有樣品的容器放在試驗室內(nèi)。試驗室空氣應(yīng)潔凈，相對濕度不超過70%3.5.2傾斜容器并緩慢旋轉(zhuǎn)樣品使樣品均勻。打開容器口，用干凈無 絨布或細濾紙擦凈容器口。

6、倒出一樣液體樣品沖洗容器口表面。 然后 將所需試樣倒入帶蓋錐形燒瓶中。5.3將盛有試樣的錐形燒瓶放入烘箱內(nèi)使試樣加熱到超過要求的試 驗溫度510C ,在此溫度下保持時間不應(yīng)超過 1h。3.6試樣注入電極杯3.6.1裝配電極杯（此時電極杯還是熱的），注意不要用手直接接觸電 極或絕緣表面，并將裝配好的電極杯放到比規(guī)定試驗溫度高510 C的加熱箱里。注：為了檢驗電極是否清潔干凈，通常此時要測量空電極的介質(zhì) 損耗因數(shù)（應(yīng)接近零），并記錄空杯電容。3.6.2當內(nèi)電極溫度超過試驗溫度時迅速取出電極杯，并將內(nèi)電極提 出（不要讓它直接接觸電極任何表面） 將一份加熱過的試樣注滿電極 杯，剩余的加熱過的試樣放回烘

7、箱原位。放入內(nèi)電極，并兩次抬起放 下內(nèi)電極以涮洗電極杯。再取出內(nèi)電極，倒掉涮洗液并立即用第二份 加熱過的試樣再注入電極杯。363裝好電極杯，并把它放入符合試驗溫度的試驗箱中，接好電路,并保證在15min內(nèi)達到溫度平衡。注：為保證15min內(nèi)達到平衡，首先要選擇好試樣、電極杯及試 驗箱預(yù)熱溫度。而且要迅速地完成上述操作步驟。 迅速操作不但可防 止電極過分冷卻，也可避免灰塵微粒在電極杯的濕潤面上聚集。3.7試驗溫度本試驗方法適合于在較寬溫度范圍內(nèi)試驗絕緣體。除非被試液體 的規(guī)范另有規(guī)定，一般試驗在 90 C以下進行。3.8介質(zhì)損耗因數(shù)（tg 3）的測量3.8.1試驗電壓試驗采用50Hz電壓。電壓值

8、由被試液體的規(guī)范而定。通常，可根 據(jù)測試儀器性質(zhì)及被試液體要求在電場強度為0.031Kv/mm之間選擇。但必須注意電場強度對測試值有影響。因此，用不同電壓測試得 到的結(jié)果不可相比。3.8.2測量3.821試樣注入電極杯后經(jīng)15min,內(nèi)電極溫度與所要求的試驗溫度 之差應(yīng)不大于士 1C,此時開始測量介質(zhì)損耗因數(shù)。注意，僅在測量 時施加電壓。由于加熱時間對測量值有影響，因此應(yīng)盡快完成測量。 8.2.2測量完后立即倒出第一份試樣，并將第二份試樣注入電極杯進 行測量。操作過程同第一次（但不必再涮洗）。兩次讀數(shù)之間的差別 不應(yīng)大于0.0001加上兩個值中較大一個的25%注：重復(fù)測量可以在同樣形式的另一個

9、電極杯中進行，但其重復(fù) 性必須符合上述要求。3.9體積電阻率的測量3.9.1試驗電壓除另有規(guī)定外，直流試驗電壓一般選用使液體承受200300V/mm的電場強度。3.9.2充電時間通常，充電時間為60s。3.9.3測量如果在這試樣上已經(jīng)測過損耗因數(shù)，兩電極應(yīng)短接1min后立即開 始測量體積電阻率，如果僅測量體積電阻率，則在電極杯注試樣15min 后立即開始測量。接好測量儀器和電源的連接線，電源的正極接到電極杯的外極上。 加上直流電壓，在充電到 60s時立即記錄電阻值。注：也可用電流為讀數(shù)的儀器，但其他基本要求仍需遵守。短接電極杯兩極5min,倒掉電極杯里的液體，從樣品中倒出第二個試樣重復(fù)測量。用下式計算體積電阻率.單