介質(zhì)損耗角正切值的測量

1、介質(zhì)損耗角正切值的測量一實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)使用QS1型西林電橋測量介質(zhì)損耗正切值的方法。二實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：1正接線測試2反接線測試三實(shí)驗(yàn)說明：絕緣介質(zhì)中的介質(zhì)損耗（P=C u2 tg）以介質(zhì)損耗角的正切值(tg)來表征, 介質(zhì)損耗角正切值等于介質(zhì)有功電流和電容電流之比。用測量tg值來評(píng)價(jià)絕緣的好壞的方法是很有效的，因而被廣泛采用，它能發(fā)現(xiàn)下述的一些絕緣缺陷：絕緣介質(zhì)的整體受潮；絕緣介質(zhì)中含有氣體等雜質(zhì)；浸漬物及油等的不均勻或臟污。測量介質(zhì)損耗正切值的方法較多，主要有平衡電橋法（QS1），不平衡電橋法及瓦特表法。目前，我國多采用平衡電橋法，特別是工業(yè)現(xiàn)場廣泛采用QS1型西林電橋。這種電橋工作電壓為10Kv

2、，電橋面板如圖2-1所示，其工作原理及操作方法簡介如下：檢流計(jì)調(diào)諧鈕 檢流計(jì)調(diào)零鈕C4電容箱（tg） R3電阻箱微調(diào)電阻（R3橋臂） 靈敏度調(diào)節(jié)鈕檢流計(jì)電源開關(guān) 檢流計(jì)標(biāo)尺框+tg/-tg及接通/斷開/接通切換鈕檢流計(jì)電源插座 接地低壓電容測量 分流器選擇鈕橋體引出線圖2-1 QS1西林電橋面板圖1 工作原理：原理接線圖如圖2-2所示，橋臂BC接入標(biāo)準(zhǔn)電容CN（一般CN=50pf），橋臂BD由固定的無感電阻R4和可調(diào)電容C4并聯(lián)組成，橋臂AD接入可調(diào)電阻R3，對(duì)角線AB上接入檢流計(jì)G，剩下一個(gè)橋臂AC就接被試品CX。高壓試驗(yàn)電壓加在CD之間，測量時(shí)只要調(diào)節(jié)R3和C4就可使G中的電流為零，此時(shí)電

3、橋達(dá)到平衡。由電橋平衡原理有： 圖2-1 QS1西林電橋面板圖 即： （式2-1）各橋臂阻抗分別為： 將各橋臂阻抗代入式2-？，并使等式兩邊的實(shí)部和虛部分別相等，可得： （式2-2）在電橋中，R4的數(shù)值取為=10000/=3184（），電源頻率=100，因此： tg= C4（f） （式2-3）即在C4電容箱的刻度盤上完全可以將C4的電容值直接刻度成tg值（實(shí)際上是刻度成tg（%）值），便于直讀。2接線方式：QS1電橋在使用中有多種接線方式，即圖2-3（b）所示的正接線，圖2-3（c）所示的反接線，圖2-3（d）所示的對(duì)角接線，另外還有低壓測量接線等。正接線適用于所測設(shè)備兩端都對(duì)地絕緣的情況，此

4、時(shí)電橋的D點(diǎn)接地，試驗(yàn)高電壓在被試品及標(biāo)準(zhǔn)電容上形成壓降后，作用于電橋本體的電壓很低，測試操作很安全也很方便，而且電橋的三根引出線（CX、CN、E）也都是低壓，不需要與地絕緣。反接線適用于所測設(shè)備有一端接地的情況，這時(shí)是C點(diǎn)接地，試驗(yàn)高電壓通過電橋加在被試品及標(biāo)準(zhǔn)電容上，電橋本體處于高電位，在測試操作時(shí)應(yīng)注意安全，電橋調(diào)節(jié)手柄應(yīng)保證具有15kv以上的交流耐壓能力，電橋外殼應(yīng)保證可靠接地。電橋的三根引出線為高壓線，應(yīng)對(duì)地絕緣。對(duì)角接線使用于所測設(shè)備有一端接地而電橋耐壓又不夠，不能使用反接線的情況，但這種接線的測量誤差較大，測量結(jié)果需進(jìn)行校正。低壓接線可用來測量低壓電容器的電容量及tg值，標(biāo)準(zhǔn)電容

5、可選配0.001f（可測CX范圍為300pf10f）或0.01f（可測CX范圍為3000pf100f）3分流電阻的選擇及tg值的修正：QS1電橋可測試品范圍很廣，試品電容電流變化范圍也很廣，但電橋中R3的最大允許工作電流為0.01A，如果試品電容電流超過此值，則必須投入分流器，以保證R3的安全工作，分流器擋位的選擇可按表2-1所列數(shù)據(jù)進(jìn)行。在投入分流器后所測tg值很小的情況下，測量值應(yīng)進(jìn)行校正，其校正式如下：tg為實(shí)測值，tg為校正量，tgX為校正后的值。表2-1 分流器擋位選擇表試品電容量（pf）300080001940048000400000分流開關(guān)刻度（A）0.010.0250.060.

6、151.25分流系數(shù)n100+R36025104三儀器設(shè)備：50/5試驗(yàn)裝置一套水阻一只電壓表一只QS1電橋一套220Kv脈沖電容器（被試品）一只四實(shí)驗(yàn)接線：（a） 高壓試驗(yàn)源 （ b） 正接線 （c） 反接線 （d） 對(duì)角接線 圖2-3 QS1西林電橋試驗(yàn)接線圖五實(shí)驗(yàn)步驟：首先按圖2-3所示的正接線法接好試驗(yàn)線路；將R3、C4以及靈敏度旋鈕旋至零位，極性切換開關(guān)放在中間斷開位置；根據(jù)被試品電容量確定分流器擋位；檢查接線無誤后，合上光偏式檢流計(jì)的光照電源，這時(shí)刻度板上應(yīng)出現(xiàn)一條窄光帶，調(diào)節(jié)零位旋鈕，使窄光帶處在刻度板零位上；合上試驗(yàn)電源，升至所需試驗(yàn)電壓；把極性切換開關(guān)轉(zhuǎn)至“+ tg”位置的“

7、接通”上；把靈敏度旋鈕旋至1或2位置，調(diào)節(jié)檢流計(jì)的合頻旋鈕，找到檢流計(jì)的諧振點(diǎn)，光帶達(dá)到最寬度，即檢流計(jì)單擋靈敏度達(dá)到最大；調(diào)節(jié)檢流計(jì)靈敏度旋鈕，使光帶達(dá)到滿刻度的1/32/3為止；先調(diào)節(jié)R3使光帶收縮至最窄，然后調(diào)節(jié)C4使光帶再縮至最窄，當(dāng)觀察不便時(shí)，應(yīng)增大靈敏度旋鈕擋（注意在整個(gè)調(diào)節(jié)過程中，光帶不能超過滿刻度），最后，反復(fù)調(diào)節(jié)和C4并在靈敏度旋鈕增至10擋（最大擋）時(shí)，將光帶收縮至最窄（一般不超過4mm），這時(shí)電橋達(dá)到平衡；電橋平衡后，記錄tg、R3、值，以及分流器擋位和所對(duì)應(yīng)的分流器電阻n，還有所用標(biāo)準(zhǔn)電容的容量CN；將檢流計(jì)靈敏度降至零，把極性旋鈕旋至關(guān)斷，把試驗(yàn)電壓降至零并關(guān)斷試驗(yàn)電源，關(guān)斷燈光電源開關(guān)，最后將試驗(yàn)變壓器及被試品高壓端接地。計(jì)算被試品電容量： 式中，CN -標(biāo)準(zhǔn)電容的容量（50pf或100pf） n -分流器電阻值（對(duì)應(yīng)于分流器擋位，如表2-1所列）按圖2-4所示的反接線法接好試驗(yàn)線路（選做）；并按操作步驟調(diào)節(jié)電橋，測出被試品的tg值和CX值。注意：反接線法橋體內(nèi)為高壓，電橋箱體必須良好接地，電橋引出線應(yīng)架空與地絕緣。操作時(shí)注