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介電常數(shù)儀測(cè)試介質(zhì)損耗時(shí)的影響因素
LDJD系列介電常數(shù)及介質(zhì)損耗測(cè)試儀可以測(cè)試材料的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗,，本次文章重點(diǎn)介紹下測(cè)試介質(zhì)損耗的影響因素,。
LDJD系列介電常數(shù)測(cè)試儀
介質(zhì)損耗是指在電壓作用下絕緣介質(zhì)中損耗的有功功率,。在交流電壓作用下，除泄漏電流引起的損耗外，還有絕緣介質(zhì)中極化過(guò)程隨著電壓極性的改變而重新向相反方向發(fā)展所造成的附加損耗,。
無(wú)損極化電容效應(yīng)
絕緣介質(zhì)的等效電路如圖所示,，圖中三個(gè)并聯(lián)支路的物理意義為：R支路表示絕緣介質(zhì)中能自由移動(dòng)的載流子在電壓作用下產(chǎn)生電流的效應(yīng)：C0支路表示加在絕緣兩端的電極與絕緣介質(zhì)共同構(gòu)成的電容效應(yīng)，也稱無(wú)損極化電容效應(yīng)(所謂無(wú)損極化,，是指無(wú)極分子在電場(chǎng)作用下發(fā)生正負(fù)電荷中心分離,，但這種分離是彈性的，一旦外電場(chǎng)消失,，分子正負(fù)電荷中心又會(huì)重合,，因此這種極化不消耗能量)：Ra與Ca串聯(lián)支路表示介質(zhì)在外加電場(chǎng)作用下發(fā)生有損極化過(guò)程的效應(yīng)(所謂有損極化，主要是指偶極子在外電場(chǎng)作用下發(fā)生一致性取向,，這種極化是非彈性的,，即外電場(chǎng)消失后不會(huì)自行恢復(fù)，因此有能量消耗,，另外,，不同介質(zhì)間的夾層極化也屬于有損極化)。在外加直流電壓作用下，過(guò)渡過(guò)程(C0和Ca充電)完畢后,，只有Ri有電流通過(guò),，這個(gè)電流就是泄漏電流，Ri即上面所說(shuō)的絕緣電阻,；但在外加交流電壓作用下,，情況卻有所不同。
絕緣介質(zhì)等效電路及相量圖
絕緣介質(zhì)的損耗與角頻率,、電壓,、等效電容和δ有關(guān)。對(duì)于給定的絕緣試品,，Cp基本上是確定的,；而在供配電系統(tǒng)中，U和ω也都基本上是確定的,。所以,，介質(zhì)損耗△P的大小就與介質(zhì)損耗角的正切tanδ成正比，tanδ也因此成為絕緣測(cè)試中的一個(gè)重要參數(shù),。
絕緣材料自身有缺陷或受潮
由于介質(zhì)損耗本身體現(xiàn)了泄漏電流和有損極化電流的情況,，在絕緣受潮和有缺陷時(shí)，泄漏電流會(huì)增大,；而當(dāng)絕緣介質(zhì)中有大量氣泡,、雜質(zhì)和受潮時(shí)，極化損耗電流會(huì)加大,，于是tanδ的大小就直接與絕緣狀況的好壞發(fā)生了聯(lián)系,。同時(shí)，介質(zhì)損耗是將電能轉(zhuǎn)化成熱能,，它會(huì)使絕緣介質(zhì)內(nèi)部發(fā)熱,，溫度升高，從而使泄漏電流和有損極化電流進(jìn)一步加大,，如此惡性循環(huán),，可能在絕緣的薄弱處引發(fā)擊穿。因此,，tanδ既反映了絕緣介質(zhì)本身的狀態(tài),，又能反映絕緣介質(zhì)狀況從良好向劣化發(fā)展的進(jìn)程。工程上往往要定期對(duì)電氣設(shè)備的tanδ值進(jìn)行測(cè)試通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)與當(dāng)前測(cè)試值的對(duì)比分析,，可為判斷絕緣介質(zhì)的性能狀況提供重要信息,。
由于tanδ是通過(guò)絕緣介質(zhì)的能量損耗來(lái)判斷其性能狀況的，因此,，它對(duì)判斷小體積設(shè)備的絕緣老化和大面積受潮等分布性缺陷特別有效,，但對(duì)于大型設(shè)備和多元件串并聯(lián)形式設(shè)備中的局部缺陷,，由于其損耗的增加占總損耗的比重很低，在tanδ上就不易被反映,，因此我們說(shuō)tanδ對(duì)這類絕緣缺陷不敏感,，這是tanδ在應(yīng)用上的局限。
溫度,、頻率和電壓
除了絕緣介質(zhì)本身的性能狀況外,還有一些因素對(duì)tanδ的大小有影響,。這些因素主要有溫度、頻率和電壓,。由于頻率和電壓在測(cè)試時(shí)是可以人為選定的,，故通常只有溫度對(duì)tanδ的影響才需要校正。tanδ與溫度的關(guān)系如圖2-13所示,，該圖只給出了定性的關(guān)系,，定量關(guān)系可查閱相關(guān)的手冊(cè)。
極性介質(zhì)的損耗與溫度的關(guān)系
另外,，盡管在測(cè)試時(shí)電壓可人為選定,，但到底選多大的電壓進(jìn)行測(cè)試卻有所要求。一般當(dāng)測(cè)試電壓升高時(shí),，tanδ并不發(fā)生明顯變化,，但當(dāng)電壓超過(guò)某一值時(shí)，tanδ會(huì)急劇上升,，這是因?yàn)榻橘|(zhì)中夾雜的氣泡或雜質(zhì)在這個(gè)高電壓下開始發(fā)生游離,，從而產(chǎn)生附加損耗。因此,，在較高電壓下測(cè)tanδ值,，能檢查出絕緣介質(zhì)中夾雜有氣隙或老化分層龜裂等缺陷來(lái)。例如對(duì)電機(jī)絕緣進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),，就要測(cè)定不同電壓時(shí)的tanδ,，通過(guò)比較進(jìn)行判斷。