介质损耗

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介质损耗详解

介质损耗详解

1、介质损耗什么就是介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导与介质极化得滞后效应,在其内部引起得能量损耗。

也叫介质损失,简称介损。

2、介质损耗角δ在交变电场作用下,电介质内流过得电流相量与电压相量之间得夹角(功率因数角Φ)得余角(δ)。

简称介损角。

3、介质损耗正切值tgδ又称介质损耗因数,就是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。

介质损耗因数得定义如下:如果取得试品得电流相量与电压相量,则可以得到如下相量图:总电流可以分解为电容电流Ic与电阻电流IR合成,因此:这正就是损失角δ=(90°-Φ)得正切值。

因此现在得数字化仪器从本质上讲,就是通过测量δ或者Φ得到介损因数。

测量介损对判断电气设备得绝缘状况就是一种传统得、十分有效得方法。

绝缘能力得下降直接反映为介损增大。

进一步就可以分析绝缘下降得原因,如:绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。

测量介损得同时,也能得到试品得电容量。

如果多个电容屏中得一个或几个发生短路、断路,电容量就有明显得变化,因此电容量也就是一个重要参数。

4、功率因数cosΦ功率因数就是功率因数角Φ得余弦值,意义为被测试品得总视在功率S中有功功率P所占得比重。

功率因数得定义如下:有得介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ),而不就是介质损耗因数(DF:tgδ)。

一般cosΦ<tgδ,在损耗很小时这两个数值非常接近。

(1) 容量与误差:实际电容量与标称电容量允许得最大偏差范围、一般使用得容量误差有:J级±5%,K 级±10%,M级±20%、精密电容器得允许误差较小,而电解电容器得误差较大,它们采用不同得误差等级、常用得电容器其精度等级与电阻器得表示方法相同、用字母表示:D级—±0、5%;F级—±1%;G级—±2%;J级—±5%;K级—±10%;M级—±20%、(2) 额定工作电压:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受得最大直流电压,又称耐压、对于结构、介质、容量相同得器件,耐压越高,体积越大、(3) 温度系数:在一定温度范围内,温度每变化1℃,电容量得相对变化值、温度系数越小越好、(4) 绝缘电阻:用来表明漏电大小得、一般小容量得电容,绝缘电阻很大,在几百兆欧姆或几千兆欧姆、电解电容得绝缘电阻一般较小、相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小、(5) 损耗:在电场得作用下,电容器在单位时间内发热而消耗得能量、这些损耗主要来自介质损耗与金属损耗、通常用损耗角正切值来表示、(6) 频率特性:电容器得电参数随电场频率而变化得性质、在高频条件下工作得电容器,由于介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小、损耗也随频率得升高而增加、另外,在高频工作时,电容器得分布参数,如极片电阻、引线与极片间得电阻、极片得自身电感、引线电感等,都会影响电容器得性能、所有这些,使得电容器得使用频率受到限制、不同品种得电容器,最高使用频率不同、小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ、不同材质电容器,最高使用频率不同、COG(NPO)材质特性温度频率稳定性最好,X7R次之,Y5V(Z5U)最差、贴片电容得材质规格贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同得材质规格,不同得规格有不同得用途、下面我们仅就常用得NPO、X7R、Z5U与Y5V来介绍一下它们得性能与应用以及采购中应注意得订货事项以引起大家得注意、不同得公司对于上述不同性能得电容器可能有不同得命名方法,这里我们引用得就是敝司三巨电子公司得命名方法,其她公司得产品请参照该公司得产品手册、NPO、X7R、Z5U与Y5V得主要区别就是它们得填充介质不同、在相同得体积下由于填充介质不同所组成得电容器得容量就不同,随之带来得电容器得介质损耗、容量稳定性等也就不同、所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同得电容器、一NPO电容器NPO就是一种最常用得具有温度补偿特性得单片陶瓷电容器、它得填充介质就是由铷、钐与一些其它稀有氧化物组成得、NPO电容器就是电容量与介质损耗最稳定得电容器之一、在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率得变化小于±0、3ΔC、NPO电容得漂移或滞后小于±0、05%,相对大于±2%得薄膜电容来说就是可以忽略不计得、其典型得容量相对使用寿命得变化小于±0、1%、NPO电容器随封装形式不同其电容量与介质损耗随频率变化得特性也不同,大封装尺寸得要比小封装尺寸得频率特性好、NPO 电容器适合用于振荡器、谐振器得槽路电容,以及高频电路中得耦合电容、二X7R电容器X7R电容器被称为温度稳定型得陶瓷电容器、当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意得就是此时电容器容量变化就是非线性得、X7R电容器得容量在不同得电压与频率条件下就是不同得,它也随时间得变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%、X7R电容器主要应用于要求不高得工业应用,而且当电压变化时其容量变化就是可以接受得条件下、它得主要特点就是在相同得体积下电容量可以做得比较大、三Z5U电容器Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器、这里首先需要考虑得就是使用温度范围,对于Z5U电容器主要得就是它得小尺寸与低成本、对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同得体积下Z5U电容器有最大得电容量、但它得电容量受环境与工作条件影响较大,它得老化率最大可达每10年下降5%、尽管它得容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)与等效串联电阻(ESR)低、良好得频率响应,使其具有广泛得应用范围、尤其就是在退耦电路得应用中、Z5U电容器得其她技术指标如下:工作温度范围+10℃--- +85℃温度特性+22% ---- -56%介质损耗最大4%四Y5V电容器Y5V电容器就是一种有一定温度限制得通用电容器,在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%、Y5V得高介电常数允许在较小得物理尺寸下制造出高达4、7μF电容器、Y5V电容器得其她技术指标如下:工作温度范围-30℃--- +85℃温度特性+22% ---- -82%介质损耗最大5%For personal use only in study and research; not for mercial use。

介质损原理

介质损原理

介质损原理
介质损耗原理是指在电磁波传播过程中,电磁波与介质相互作用而产生的能量损耗现象。

介质损耗原理在电磁学中有着重要的应用,可以解释电磁波在介质中衰减的原因。

介质损耗主要有两种形式,即导电损耗和磁性损耗。

导电损耗是指当电磁波通过导电介质时,在电场的作用下,导电介质中的自由电子发生运动和碰撞,产生能量损耗。

磁性损耗是指当电磁波通过磁性介质时,在磁场的作用下,磁性介质中的磁化电流会发生耗散,导致能量损耗。

导电损耗和磁性损耗的大小与介质的性质有关。

对于导电介质来说,其导电损耗主要取决于导电率和电磁波的频率。

导电率越高,频率越高,导电损耗也越大。

而对于磁性介质来说,其磁性损耗主要取决于磁导率和电磁波的频率。

磁导率越高,频率越高,磁性损耗也越大。

介质损耗的存在会导致电磁波在传播过程中能量逐渐减弱,信号衰减。

这对于电磁波的传输和通信系统的性能都会产生影响。

因此,在设计和选择介质时,需要考虑介质的损耗特性,以在最小损耗的情况下传递信号。

同时,还可以通过改变介质的结构和物理性质来减小介质的损耗。

总之,介质损耗原理是电磁学中重要的概念,它解释了电磁波在介质中衰减的机制。

了解介质损耗原理对于电磁波的传输和通信系统的设计与优化具有重要意义。

介质损耗 u

介质损耗 u

介质损耗(DIELECTRIC LOSS)是指电介质在电场作用下产生的能量损耗。

当电场作用于电介质时,电介质内的分子或离子会发生摩擦、振动、旋转等运动,从而引起能量的转化和损耗。

这部分能量损耗会导致电介质的温升和电能转化为热能。

介质损耗通常用介质的损耗因子(loss factor)或介质的损耗角正切(loss tangent)来表示。

损耗因子是介质损耗与储能性质的比值,反映了电介质对电场的吸收能力。

损耗角正切则是损耗因子的正切值,表示介质中电能转化为热能的程度。

介质损耗的大小与电介质的特性以及工作频率有关。

对于不同类型的电介质材料,其损耗因子和损耗角正切都有特定的数值范围。

高损耗因子和损耗角正切的介质表明该介质对电能的吸收能力较强,产生的能量损耗较大。

在电子设备和电力系统中,介质损耗通常需要考虑。

高损耗因子的电介质会造成额外的能量损耗和热量产生,不利于设备的工作稳定性和效率。

因此,在产品设计和工艺选择时,需要综合考虑介质损耗和电介质的其他性能指标,以找到最适合的电介质材料。

在实际应用中,对于特定的电介质材料,可以通过实验测量或者理论计算的方法来确定其损耗因子和损耗角正切的数值。

这样可以帮助工程师更准确地评估电介质的损耗特性,确保电子设备和电力系统的运行效果和可靠性。

介质损耗怎样计算_介质损耗计算公式

介质损耗怎样计算_介质损耗计算公式

介质损耗怎样计算_介质损耗计算公式介质损耗因数(dielectriclossfactor)指的是衡量介质损耗程度的参数。

介质损耗(dielectricloss)指的是绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。

也叫介质损失,简称介损。

1、介质损耗什么是介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。

也叫介质损失,简称介损。

2、介质损耗角δ在交变电场作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。

简称介损角。

介质损耗因数详细介绍1、介质损耗正切值tgδ介质损耗因数图册又称介质损耗因数,是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。

介质损耗因数的定义如下:如果取得试品的电流相量和电压相量:总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成,因此:这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。

因此现在的数字化仪器从本质上讲,是通过测量δ或者Φ得到介损因数。

测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。

绝缘能力的下降直接反映为介损增大。

进一步就可以分析绝缘下降的原因,如:绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。

测量介损的同时,也能得到试品的电容量。

如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路,电容量就有明显的变化,因此电容量也是一个重要参数。

2、功率因数cosΦ功率因数是功率因数角Φ的余弦值,意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。

功率因数的定义如下:有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ),而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。

一般cosΦ《tgδ,在损耗很小时这两个数值非常接近。

3、高压电容电桥高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。

通过比对电流相位差测量tgδ,通过出比电流幅值测量试品电容量。

因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。

介质损耗

介质损耗

概念
电介质在外电场作用下,其内部会有发热现象,这说明有部分电能已转化为热能耗散掉,电介质在电场作用 下,在单位时间内因发热而消耗的能量称为电介质的损耗功率,或简称介质损耗(diclectric loss)。介质损 耗是应用于交流电场中电介质的重要品质指标之一。介质损耗不但消耗了电能,而且使元件发热影响其正常工作。 如果介电损耗较大,甚至会引起介质的过热而绝缘破坏,所以从这种意义上讲,介质损耗越小越好。
2)极化损耗
在介质发生缓慢极化时(松弛极化、空间电荷极化等),带电粒子在电场力的影响下因克服热运动而引起的 能量损耗。
一些介质在电场极化时也会产生损耗,这种损耗一般称极化损耗。位移极化从建立极化到其稳定所需时间很 短(约为10-16~10-12s),这在无线电频率(5×1012Hz以下)范围均可认为是极短的,因此基本上不消耗能 量。其他缓慢极化(例如松弛极化、空间电荷极化等)在外电场作用下,需经过较长时间(10-10s或更长)才达 到稳定状态,因此会引起能量的损耗。
介质损耗
绝缘材料在电场作用下,由于介质电导 和介质极化的滞后效应,在其内部引起
的能量损耗
01 概念
03 表征ห้องสมุดไป่ตู้
目录
02 形式 04 工程材料
介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。也叫 介质损失,简称介损。在交变电场作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的 余角δ称为介质损耗角。
工程材料
离子晶体的损耗
离子晶体的介质损耗与其结构的紧密程度有关。
紧密结构的晶体离子都排列很有规则,键强度比较大,如α-Al2O3、镁橄榄石晶体等,在外电场作用下很难 发生离子松弛极化,只有电子式和离子式的位移极化,所以无极化损耗,仅有的一点损耗是由漏导引起的(包括 本质电导和少量杂质引起的杂质电导)。这类晶体的介质损耗功率与频率无关,损耗角正切随频率的升高而降低。 因此,以这类晶体为主晶相的陶瓷往往用在高频场合。如刚玉瓷、滑石瓷、金红石瓷、镁橄榄石瓷等

介质损耗

介质损耗

电介质在交变电场作用下,所积累的电荷有两种分量:(1)有功功率。

一种为所消耗发热的功率,又称同相分量;(2)无功功率,又称异相分量。

异相分量与同相分量的比值即称为介质损耗。

通常用正切tanδ表示。

tanδ=1/WCR(式中W为交变电场的角频率;C为介质电容;R 为损耗电阻)。

介电损耗角正切值是无量纲的物理量。

可用介质损耗仪、电桥、Q表等测量。

对一般陶瓷材料,介质损耗角正切值越小越好,尤其是电容器陶瓷。

仅仅只有衰减陶瓷是例外,要求具有较大的介质损耗角正切值。

橡胶的介电损耗主要来自橡胶分子偶极化。

在橡胶作介电材料时,介电损耗是不利的;在橡胶高频硫化时,介电损耗又是必要的,介质损耗与材料的化学组成、显微结构、工作频率、环境温度和湿度、负荷大小和作用时间等许多因素有关。

电介质损耗(dielectric losses ):电介质中在交变电场作用下转换成热能的能量。

这些热会使电介质升温并可能引起热击穿,因此,在电绝缘技术中,特别是当绝缘材料用于高电场强度或高频的场合,应尽量采用介质损耗因数(即电介质损耗角正切tgδ,它是电介质损耗与该电介质无功功率之比)较低的材料。

但是,电介质损耗也可用作一种电加热手段,即利用高频电场(一般为0.3~300 兆赫)对电介质损耗大的材料(如木材、纸、陶瓷等)进行加热。

这种加热由于热量产生在介质内部,比外部加热的加热速度快、热效率高,且加热均匀。

频率高于300兆赫时,达到微波波段,即为微波加热(家用微波炉即据此原理)。

电介质损耗按其形成机理可分为弛豫损耗、共振损耗和电导损耗。

前两者分别与电介质的弛豫极化和共振极化过程有关。

对于弛豫损耗,当交变电场的频率ω=1/τ时,介质损耗达到极大值,τ为组成电介质的极性分子和热离子的弛豫时间。

对于共振损耗,当电场频率等于电介质振子固有频率(共振)时,损失能量最大。

电导损耗则是由贯穿电介质的电导电流引起,属焦耳损耗,与电场频率无关。

电容介质损耗和电流电压相位角之间的关系又称介电相位角。

介电常数介质损耗

介电常数介质损耗

介电常数介质损耗
介电常数和介质损耗是电介质在电场作用下的两个重要参数。

介电常数(permittivity)是指物质保持电荷的能力。

在电场中,介电常数描述了电介质在电场作用下存储静电能的相对能力。

介电常数越大,材料在电场中存储静电能的能力就越强。

介质损耗(dielectric loss)是指电介质在电场作用下发热而损耗的那部分能量。

介质损耗与介电常数之间存在一定的关系,理想的介电材料损耗因子较小。

介质损耗对于用在高压装置、高频设备,特别是用在高压、高频等地方的材料和器件具有特别重要的意义,介质损耗过大,不仅降低整机的性能,甚至会造成绝缘材料的热击穿。

在选择绝缘材料或介质贮能材料时,都需要考虑介电常数和介质损耗。

介电常数通常用介电常数来衡量,而介质损耗则用介质损耗角正切值来表示。

介质损耗的物理意义

介质损耗的物理意义

介质损耗的物理意义介质损耗是指能量在传播过程中由于各种因素而损失的现象。

在电磁学中,介质损耗是指电磁波在传播过程中,由于电导、电容、磁导等因素的影响而导致的能量损耗。

物理意义上,介质损耗在电磁学中扮演着重要的角色,它影响着电磁波在介质中的传播特性以及能量的传递效率。

1.能量消散:介质损耗导致电磁波能量的消散,使得电磁波能量不能完全传递到目标物体或接收器,并且在传播过程中逐渐减小。

这种能量的消散是能量守恒定律的具体体现,能量在传播过程中由于介质的阻尼损耗而转化为热能,使得能量不再传递、减小或被损耗。

2.波长衰减:介质损耗还会导致电磁波的波长逐渐减小。

在介质中,电磁波的传播速度会减小,使得波长缩短。

这意味着在介质中传播的电磁波频率不变的情况下,波长减小,则相位的移动速度减小,电磁波发生相移,从而影响了波的传播特性。

3.信息衰减:在通信领域中,介质损耗会导致信号的衰减,从而影响信号的传输特性。

信号衰减意味着信号强度的减小,当信号强度足够小时,就会面临信号失真问题。

例如,在光纤通信中,光信号在光纤中传播时会发生损耗,导致信号幅度的减小,这就需要在传输过程中使用衰减补偿设备来保持信号的强度。

4.散射与吸收:介质损耗将导致电磁波与介质中的分子、原子或微粒发生相互作用,这个过程中会有部分能量被散射掉,而另一部分能量被介质所吸收。

这就意味着介质损耗会对电磁波的传播路径以及传播方向产生影响,使得电磁波发生方向性的改变,从而影响其在介质中的传输。

5.反射和透射:在电磁波遇到介质边界时,介质的损耗会导致电磁波发生反射和透射。

部分电磁波能量被介质反射回去,另一部分则透射进入介质。

反射和透射过程中,由于介质损耗的存在,电磁波能量会减小,从而减弱了信号的强度。

这对于电磁波在介质中的传播路径以及电磁波的衰减特性都具有重要影响。

总之,介质损耗的物理意义是描述电磁波在介质中传播过程中能量损失的现象。

它不仅影响着电磁波在介质中的传播特性,还对信息的传输质量和能量的传递效率产生重要影响。

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电介质在交变电场作用下,所积累的电荷有两种分量:(1)有功功率。

一种为所消耗发热的功率,又称同相分量;(2)无功功率,又称异相分量。

异相分量与同相分量的比值即称为介质损耗。

通常用正切tanδ表示。

tanδ=1/WCR(式中W为交变电场的角频率;C为介质电容;R为损耗电阻)。

介电损耗角正切值是无量纲的物理量。

可用介质损耗仪、电桥、Q表等测量。

对一般陶瓷材料,介质损耗角正切值越小越好,尤其是电容器陶瓷。

仅仅只有衰减陶瓷是例外,要求具有较大的介质损耗角正切值。

橡胶的介电损耗主要来自橡胶分子偶极化。

在橡胶作介电材料时,介电损耗是不利的;在橡胶高频硫化时,介电损耗又是必要的,介质损耗与材料的化学组成、显微结构、工作频率、环境温度和湿度、负荷大小和作用时间等许多因素有关。

电介质损耗(dielectric losses ):电介质中在交变电场作用下转换成热能的能量。

这些热会使电介质升温并可能引起热击穿,因此,在电绝缘技术中,特别是当绝缘材料用于高电场强度或高频的场合,应尽量采用介质损耗因数(即电介质损耗角正切tgδ,它是电介质损耗与该电介质无功功率之比)较低的材料。

但是,电介质损耗也可用作一种电加热手段,即利用高频电场(一般为0.3~300 兆赫)对电介质损耗大的材料(如木材、纸、陶瓷等)进行加热。

这种加热由于热量产生在介质内部,比外部加热的加热速度快、热效率高,且加热均匀。

频率高于300兆赫时,达到微波波段,即为微波加热(家用微波炉即据此原理)。

电介质损耗按其形成机理可分为弛豫损耗、共振损耗和电导损耗。

前两者分别与电介质的弛豫极化和共振极化过程有关。

对于弛豫损耗,当交变电场的频率ω=1/τ时,介质损耗达到极大值,τ为组成电介质的极性分子和热离子的弛豫时间。

对于共振损耗,当电场频率等于电介质振子固有频率(共振)时,损失能量最大。

电导损耗则是由贯穿电介质的电导电流引起,属焦耳损耗,与电场频率无关。

电容介质损耗和电流电压相位角之间的关系
又称介电相位角。

反映电介质在交变电场作用下,电位移与电场强度的位相差。

在交变电场作用下,根据电场频率、介质种类的不同,其介电行为可能产生两种情况。

对于理想介质电位移与电场强度在时间上没有相位差,此时极化强度与交变电场同相位,交流电流刚好超前电压π/2。

对于实际介质而言,电位移与电场强度存在位相差。

此时介质电容器交流电流超前电压的相角小于π/2。

由此,介质损耗角等于π/2与介质电容器交流电流超差电压的相角之差。

介质损耗角是在交变电场下,电介质内流过的电流向量和电压向量之间的夹角(即功率向量角ф)的余角δ,简称介损角。

介质损耗角(介损角)是一项反映高压电气设备绝缘性能的重要指标。

介损角的变化可反映受潮、劣化变质或绝缘中气体放电等绝缘缺陷,因此测量介损角是研究绝缘老化特征及在线监测绝缘状况的一项重要内容。

介质损耗检测的意义及其注意问题
(1)在绝缘设计时,必须注意绝缘材料的tanδ 值。

若tanδ 值过大则会引起严重发热,使绝缘加速老化,甚至可能导致热击穿。

而在直流电压下,tanδ 较小而可用于制造直流或脉冲电容器。

(2)值反映了绝缘的状况,可通过测量tanδ=f(ф)的关系曲线来判断从良状态向劣化状态转化的进程,故tanδ的测量是电气设备绝缘试验中的一个基本项目。

(3)通过研究温度对tanδ值的影响,力求在工作温度下的tanδ值为最小值而避开最大值。

(4)极化损耗随频率升高而增大,尤其电容器采用极性电介质时,其极化损耗随频率升高增加很快,当电源中出现高次(如3次、5次)谐波时,就很容易造成电容器绝缘材料因过热而击穿。

(5)用于冲击测量的连接电缆,其绝缘的tanδ必须很小,否则所测冲击电压通过电缆后将发生严重的波形畸变,影响到测量的准确性。

测量介质损耗角正切值tg的意义
介质损耗角正切值又称介质损耗因数或简称介损。

测量介质损耗因数是一项灵敏度很高的试验项目,它可以发现电力设备绝缘整体受潮、劣化变质以及小体积被试设备贯通和未贯通的局部缺陷。

例如:某台变压器的套管,正常tg值为0.5%,而当受潮后tg值为3.5%,两个数据相差7倍;而用测量绝缘电阻检测,受潮前后的数值相差不大。

由于测量介质损耗因数对反映上述缺陷具有较高的灵敏度,所以在电工制造及电力设备交接和预防性试验中都得到了广泛的应用。

变压器、发电机、断路器等电气设备的介损测试《规程》都作了规定。

关于介质损耗的一些基本概念
1、介质损耗
什么是介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。

也叫介质损失,简称介损。

2、介质损耗角δ
在交变电场作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)。

简称介损角。

3、介质损耗正切值tgδ
又称介质损耗因数,是指介质损耗角正切值,简称介损角正切。

介质损耗因数的定义如下:
如果取得试品的电流相量和电压相量,则可以得到如下相量图:
总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成,因此:
这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。

因此现在的数字化仪器从本质上讲,是通过测量δ或者Φ得到介损因数。

测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。

绝缘能力的下降直接反映为介损增大。

进一步就可以分析绝缘下降的原因,如:绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。

测量介损的同时,也能得到试品的电容量。

如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路,电容量就有明显的变化,因此电容量也是一个重要参数。

4、功率因数cosΦ
功率因数是功率因数角Φ的余弦值,意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。

功率因数的定义如下:
有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ),而不是介质损耗因数(DF:tgδ)。

一般
cosΦ<tgδ,在损耗很小时这两个数值非常接近。

5、高压电容电桥
高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。

通过比对电流相位差测量tgδ,通过出比电流幅值测量试品电容量。

因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。

接线也十分烦琐。

国内常见高压电容电桥有:
型号生产厂家性能
2801Haefely
西林电桥,手动调节,介损相对误差0.5%,试验室使用。

其改
进型为2809A。

QS30上海沪光厂
电流比较仪电桥,手动调节,介损相对误差0.5%±0.00005,
试验室使用。

QS1上海电表厂
西林电桥,手动调节,介损相对误差10%±0.003,现场测量用。

支持正反接线,移相或到相抗干扰。

AI-6000分
体型泛华电子
自动调节,红外线遥控,介损相对误差0.2%±0.00005,现场
或试验室用。

支持正反接线,移相或倒相抗干扰。

配合变频电
源可变频抗干扰。

6、高压介质损耗测量仪
简称介损仪,是指采用电桥原理,应用数字测量技术,对介质损耗角正切值和电容量进行自动测量的一种新型仪器。

一般包含高压电桥、高压试验电源和高压标准电容器三部分。

AI-6000利用变频抗干扰原理,采用傅立叶变化数字波形分析技术,对标准电流和试品电流进行计算,抑制干扰能力强,测量结果准确稳定。

国内常见高压介质损耗测量仪有:
7、外施
使用外部高压试验电源和标准电容器进行试验,对介损仪的示值按一定的比例关系进行计算得到测量结果的方法。

8、内施
使用介损仪内附高压电源和标准器进行试验,直接得到测量结果的方法。

9、正接线
用于测量不接地试品的方法,测量时介损仪测量回路处于地电位。

10、反接线
用于测量接地试品的方法,测量时介损仪测量回路处于高电位,他与外壳之间承受全部试验电压。

11、常用介损仪的分类
现常用介损仪有西林型和M型两种,QS1和AI-6000为西林型。

12、常用抗干扰方法
在介质损耗测量中常见抗干扰方法有三种:倒相法、移相法和变频法。

AI-6000采用变频法抗干扰,同时支持倒相法测量。

13、准确度的表示方法
tgδ:±(1%D+0.0004)
Cx:±(1%C+1pF)
+前表示为相对误差,+后表示为绝对误差。

相对误差小表示仪器的量程线性度好,绝对误差小表示仪器的误差起点低。

校验时读数与标准值的差应小于以上准确度,否则就是超差。

14、抗干扰指标
抗干扰指标为满足仪器准确度的前提下,干扰电流与试验电流的最大比例,比例越大,抗干扰性能越好。

AI-6000在200%干扰(即I干扰 / I试品≤2)下仍能达到上述准确度。

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