電(diàn)氣設備介質損耗因數(shù)tanδ試驗♦↑的(de)常用(yòng)測量儀器(qì)

1、西(xī)林(lín)電(diàn)橋

西(xī)林(lín)電(diàn)橋的(de)四個(gè)橋臂由四組阻抗元件(jiàn)所×↔λ組成，其原理(lǐ)接線如(rú)圖1-1所示‍≥α。

圖1-1 西(xī)林(lín)電(diàn)橋原理(lǐ)接線圖
C_x——被試品等值電(diàn)容；¶∏‍ΩR_x——被試品介質損耗等值電(diàn)阻；C_n——标準電(diànγ )容
R₃——無感可(kě)調電(diàn)阻；C₄——可(kě)調電(diàn)容；R₄——無感固定電(diàn)阻；T&♥£‍®mdash;—電(diàn)源變壓器(qì)

電(diàn)橋平衡時(shí)：

        C_x=C_n(R₄/R₃)            ≈   (1)

        tan&delta←≠₹±;=ωC₄R₄       ♥♥♦•       γ←; (2)

以上(shàng)式中各符号的(de)含義同圖1-1。↔↕₽ 

在工(gōng)頻(pín)試驗電(diàn)壓下(xi'☆à)，式(2)中ω=2πƒ=100π，取R₄為(wèi)10000/π=3184Ω，則tanδ_x=C₄，即C₄的(de)微(wēi)法值就(jiù)是(shì)tanδ值。

2、電(diàn)流比較型電(diàn)橋

圖1-2是(shì)電(diàn)流比較型™§Ω€電(diàn)橋原理(lǐ)接線圖。當電₹β(diàn)橋平衡時(shí)，由安匝平衡∏α€♣原理(lǐ)可(kě)得(de)：

        C_x=C_n(W_n/W_x)      &‌λnbsp;     (3)

        t"→anδ=ωRC&nbγ≤σsp;     &nbs♦σp;         "©£   (4)

式(4)中，ω=100π，C分(fēn)别等于♠≠1/π×10^-6F和(hé)0.1/π×10^-6F。

圖1-2 電(diàn)流比較型電(diàn)橋原理(lǐ)接線圖
C_n——标準電(diàn)容；C_x——被試品的(de)電(diàn)容；α♣→♥R_x——被試品介質損耗等值電(diàn)阻；U——試驗♥₩γ 電(diàn)壓；R——十進可(kě)調電(diàn)阻箱
C——可(kě)'♠調電(diàn)容；W_n和(hé)W_x——分(fēn)别為(wèi)電(diàn)流比較∞<型電(diàn)橋标準臂和(hé)被測臂匝數(shù)；T&®☆≤mdash;—變壓器(qì)；WD—&md♥♠ash;平衡指示器(qì)匝數(shù)

3、M型介質試驗器(qì)

M型介質試驗器(qì)是(shì)一(yī)種不(bù)平衡交流電<>©(diàn)橋，圖1-3表示其原理(lǐ) λ©接線，它包括C_n、R_a标準支路(lù)，C_x、R_x及無感電(diàn)阻R_b被試支路(lù)，R_c極性判别支路(lù)，電(diàn)源和(hé)測量回路(lù)等五部分(fēn)。

介質損耗因數(shù)tanδ可(kě)由下(xià)式計(jì)算(suà✔♣×♠n)：

       ∞♣←∞; tanδ=P/S     ¶©;     ε♠✔φ    (5)

式中：

        P—&mdas<Ω¶h;有(yǒu)功功率，mW；

      &nb±•‍sp; S——視(shì)在"​功率，mVA。

R_b遠(yuǎn)小(xiǎo)于被試品阻抗，由圖1-3可÷ ÷✘(kě)知(zhī)，串聯後不(bù)影(yǐng)響人(rén)的(de)大(dà)小(xiǎ"©‌&o)和(hé)相(xiàng)位。

在B位置上(shàng)測出R_b上(shàng)的(de)壓降I_xR_b(乘以有(yǒu)關常數(shù))可(kě)代表試品的(de)¶λ¶™視(shì)在功率S。

将電(diàn)壓表接到(dào)C位置♥&∑≠，調R_a的(de)可(kě)動觸點，當讀(dú)數(shù)為(wèi)最小(xi₹∞&™ǎo)時(shí) ，兩個(gè)回路(lù)的(de)電(diàn)容電(diàn)流分(€'§fēn)量的(de)電(diàn)壓降可(kě)完全抵消，故電(₹λdiàn)壓表讀(dú)數(shù)可(ππ±kě)代表試品的(de)有(yǒu)功功率P。

R_c極性判别支路(lù)是(shì)用(yòng)來(lái)®φ判别外(wài)界幹擾的(de)極性。

圖1-3 M型介質試驗器(qì)原理(lǐ)接線圖
T——電(diàπ★↔n)源變壓器(qì)；R_x和(hé)C_x——被試品介質損耗等值電(diàn)阻和(≤$φhé)等值電(diàn)容；R_b——被試支路(lù)無感電(diàn)阻
R_c——極性判别支路(lù)↓ε↔↕電(diàn)阻；C_n——标準電(diàn)容；R_a——标準支路(lù)電(diàn)阻

4、介質損耗因素tanδ測量技(jì)術(shù)的(de)新方法一(yī)一(Ωγyī)全自(zì)動抗幹擾介質損耗測試儀

(1) 數(shù)字式自(zì)動平衡電(diàn)橋：它仍采用(y≤≥"òng)零值比較法原理(lǐ)，但(dàn) ¥用(yòng)變壓器(qì)比例臂代替普通(tōng)阻抗比例臂，并÷​ ‌用(yòng)計(jì)算(suàn)機(jī)控制(zhì)•✘δ₩和(hé)處理(lǐ)，從(cóng)而實現(xiàn)自(zì)動平衡和(hé)測 ™量。

(2) 實部和(hé)虛部分(fēn)離(lí)測量法：它是(shì)根據實部和(hé)虛↕∞>部分(fēn)離(lí)法研制(zhì)的(de)一(yī)種全自(zì)動測∑ ↕量電(diàn)橋，分(fēn)别接在标準電(di→'↓àn)容器(qì)和(hé)試品通(tōng)道(dào)的(de ε')矢量電(diàn)壓表把流經的(de)電(diànλ'♠)流轉換為(wèi)電(diàn)壓，然後把各♦✔ε 自(zì)得(de)到(dào)的(de)電(diàn)壓  ↔分(fēn)為(wèi)實部和(hé)虛部，利用(yòng)微(wēi₽​✘α)機(jī)對(duì)這(zhè)些( $∞xiē)數(shù)據進行(xíng)分(fēn)析計(jì)算(suàn)即可(kě)♣¥得(de)到(dào)電(diàn)容C_x和(hé)tanδ。

(3) 數(shù)字采樣波形分(fēn)析系統：它是(shì)一(yī)Ω→種智能(néng)化(huà)系統，包括兩大(dà)部分(fēn)，一(yī↔∏α₽)是(shì)采樣系統，負責将試品上(shàng)的(de)電(di ₩✔♦àn)壓及電(diàn)流連續信号轉化(huà)成離(lí)散化(huà)的(de)數(shù)ε≤ 字量；二是(shì)數(shù)據處理(lǐ)系統，主要(yào)由計•✔↑(jì)算(suàn)機(jī)組成，将采樣到(dào)的(de)電(d✘★iàn)壓、電(diàn)流信号進行(xíng)快(kuài)速✔€付裡(lǐ)葉變換(FFT)，求出信号基波分(fēn)量的(de)幅值和(σ✘ ≠hé)相(xiàng)位，最後得(de)到(dào)tanδ值&∏和(hé)試品電(diàn)容值。

(4) ZC-221全自(zì)動抗幹擾介質損耗測試儀(相(xiàng)位差法)：它采用(yòng)相®<β¶(xiàng)位差法(或稱方波整形法)，由加在試品上(shàng)的(de)電(diàn)壓和®↓↔δ(hé)流過試品中的(de)電(diàn)流的(de)夾角φ求出tanδ。從(≈αλcóng)試品上(shàng)取得(de)的(de)電(diàn)壓和(hé)電(diàn)流信号&★分(fēn)别經過濾波、限幅放(fàng)大(dà)、過零比較電(diàn)路(lù)變•>₽‌成方波信号，最後一(yī)起通(tōng)過異或門(mén)變為(wèi)相(xiàng)位脈≤<"≥沖，該相(xiàng)位脈沖經過與門(mén)後就(jiù)填充了(le λ✘)時(shí)标脈沖，最後送給單片機(jī)計(jì)數(shù)、處理(lǐ)和♠÷(hé)顯示。系統還(hái)在信号提取、零點漂移以及量化(huà)§§誤差等方面采取措施，使測量更準确。

注：武漢中谷測控生(shēng)産的(de)← ZC-221全自(zì)動抗幹擾介質損耗測試儀的(de)使用(yòng)方法按使用(yòng)說(shuō€♥)明(míng)書(shū)進行(xíng)，其基本原理(lǐ)接線如(rú)圖1-4所示。

圖1-4 ZC-221全自(zì)動抗幹擾介質損耗測試儀原理(lǐ)接線圖