介质损耗角正切值的测量方法

1
UX
C'X C"X 2
4.2.3 西林电桥测量法的其他影响因素
1.温度的影响
温度对tanδ值的影响很大，具体的影响程度随 绝缘材料和结构的不同而异。一般来说，tanδ随温 度的增高而增大。现场试验时的绝缘温度是不一定 的，所以为了便于比较，应将在各种温度下测得的 tanδ值换算到20℃时的值。
2. 试验电压的影响
图4-8 西林电桥反接线原理图
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4.2.2 西林电桥测量法的电磁干扰
在现场进行测量时，试品和桥体往往处在周 围带电部分的电场作用范围之内，虽然电桥本体 及连接线都如前所述采取了屏蔽，但对试品通常 无法做到全部屏蔽。这时等值干扰电源电压就会 通过对试品高压电极的杂散电容产生干扰电流， 影响测量。
图4-9 外接电源引起的电磁干扰
准电容器阻抗以及桥臂Z3和Z4的阻抗
1 Zx
1 Rx
j Cx
ZN
1 j CN
Z3 R3
11 Z4 R4 j C4
（4-7）
解所得方程式，得
Cx
R4 R3
CN
1
1 tan 2
x
U
tan x
IR IC
Rx
UCx
1
RxCx
R4C4
（4-8） （4-9）
为了读数方便，取
R4
10 4
tan x
R4C4
tan 2
I "RX I "CX
被试品实际介质损耗角正切值为：
tan
I RX ICX
1
2 1
2
(I 'RX (I 'CX
I "RX I"CX
) )
I 'CX
tan1 I"CX
I 'CX I"CX
tan 2
C'X tan1 C"X tan2
C'X C"X
CX
ICX
UX
I 'CX I"CX 2
4.2 介质损耗角正切值的测量
上节的基本内容：
绝缘预防性试验：绝缘特性试验 耐压试验
绝缘电阻的测量：数字兆欧表
所能发现的缺陷：总体绝缘质量下降 绝缘整体受潮 存在贯穿性导电通道
介质损耗：电介质在电压作用下有能量损耗， 电介质的能量损耗简称介质损耗
电介质的等值电路：
当绝缘介质劣化时，介质损耗增加，但介质损耗 难以形成标准
为了确保人身和设备安全，在低压臂上并联 有放电管（A、B两点对地），以防止在R3、C4等需 要调节的元件上出现高压。
由于绝大多数电气设备的金属外壳是直接放 在接地底座上的，换言之，被试品的一极往往是 固定接地的。这时就不能用上述正接线来测量它 们的tanδ，而应改用图4-8所示的反接线法进行测 量。
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(本节完)
图4-11 与试验电压的典型关系曲线 1良好的绝缘
2绝缘中存在气隙 3受潮绝缘
3. 试品电容量的影响
对于电容量较小的试品(例如套管、互感器 等)，测量tanδ能有效地发现局部集中性缺陷和整 体分布性缺陷。但对电容量较大的试品(例如大 中型发电机、变压器、电力电缆、电力电容器等) 测量tanδ只能发现整体分布性缺陷
介质损耗角 为功率因数角的余角，其
正切值 tan 又称为介质损耗因数，常用
百分比(%)表示
tan
IR
U R
1
IC UC RC
介质损耗角正切值只与介质材料本身属性
有关，与电气设备的尺寸和绝缘的结构无关， 所以对介质损耗的测量主要是指测量介质损耗 角正切
tanδ的测量方法：西林电桥法 测量设备：(a)QS-1型西林电桥 (b)智能型介质损耗测量仪
调节移相器，改变电源相 位，使电流I'x 最小，此时干 扰电流与原电流相位相同，不 影响介质损耗角正切值的测量。
撤 消 BD 短 接 ， 再 调 节 测 量 介质损耗角正切值。
（3）倒相法
不用移相器，接一反向开 关，分别测量开关正向和开关 反向时的介质损耗角正切值。
tan 1
I 'RX I '百度文库X
4. 试品表面泄漏的影响
试品表面泄漏电阻总是与试品等值电阻Rx并 联，显然会影响所测得的tanδ值，这在试品的Cx较 小时尤需注意。
小结
➢ 测量tg 值是判断电气设备绝缘状态地一项灵敏 有效的方法。
➢tg 值的测量，最常用的是西林电桥。 ➢tg 的测量受一系列外界因素的影响。试验中应尽
可能采用屏蔽，除污等方法消除这些影响。
100
104
C4
C4
106
若 C 4以 F 计，则 C4 的读数就为 tan x的值。
当tanx 0.1时，试样电容可近似地按下式计算：
Cx
R4 R3
CN
（4-10）
因此，当桥臂电阻R3，R4和电容CN，C4已知时 就可以求得试样电容和损耗角正切。
通常被试品阻抗要比Z3和Z4大得多，所以工作 电压主要作用在被试品上，因此它们被称为高压 臂，而Z3和Z4为低压臂，其作用电压往往只有数伏。 这种接线方式称为正接线。
因为被试品的阻抗比R3 和变压器漏抗大得多，
所以干扰电流 I ' 流过 R3 和变压器形成回路。
消除或减小由于电场干扰引起的误差，可 以采取下列措施 ： （1）加设屏蔽，用金属屏蔽罩或网把试品与 干扰源隔开。
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（2）采用移相电源法
图4-10 移相电源消除干扰的接线图
（2）采用移相电源法
短接BD点，干扰电流 I 和 原设该电电流流I为x 同I'时x 。通过验流计G，
(a)
(b)
QS-1型西林电桥原理接线图
4.2.1 西林电桥测量法的基本原理
4-6 西林电桥原理接线图
图中Cx，Rx为被测试样的等效并联电容与电阻，
R3、R4表示电阻比例臂，Cn为平衡试样电容Cx的标准， C4为平衡损耗角正切的可变电容。
根据电容平衡原理，当: ZxZ4 ZnZ3
(4-6)
式中Zx、Zn、Z3、Z4分别是电桥的试样阻抗，标