介質損耗因數(shù)tanδ現(xiàn)場(±₹₹chǎng)測量的(de)幹擾影(yǐng)響和(hé)消•α&除方法

1、電(diàn)場(chǎng)幹擾

被試設備周圍不(bù)同相(xiàng)位（如(rú) A、B、C三相(xiàn©φ>g)）的(de)帶電(diàn)體(tǐ)與被試設備不(bù)同部位間(jiān)存在電(dià‍→∏₽n)容耦合，這(zhè)些(xiē)不(bù)同部位的(de™♣)禍合電(diàn)容電(diàn)流（幹擾電(diàn)流γ₽↔）沿被試品和(hé)電(diàn)橋測量電(diàn)路(lù)（正、反、側接線）→ λ"流過，形成電(diàn)場(chǎng)幹擾，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)tan&‍₽¥φdelta;的(de)測量造成誤差。由于被試設備結構不(bù)同，其受電(diàn)場(chǎ≥σΩ™ng)幹擾情況也(yě)不(bù)同。

2、電(diàn)場(chǎng)幹擾影(yǐng)響的±§π(de)消除方法

2.1 屏蔽

在部分(fēn)停電(diàn)的(de)現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)↑®可(kě)能(néng)受到(dào)鄰近(jìn)帶電(di÷∞àn)物(wù)體(tǐ)電(diàn)場(chǎng)影(yǐng)響的(de♥✔>♦)被試品，特别是(shì)直接與電(di♦ àn)橋連接的(de)暴露的(de)被試品電(diàn±$←)極，在可(kě)能(néng)條件(jiàn×¥©)下(xià)用(yòng)內(nèi)側有(yǒu)∏σ絕緣層的(de)金(jīn)屬罩、鋁箔等加以屏蔽，屏蔽罩(箔)接地(dì) π™¶，以減少(shǎo)電(diàn)場(c£¥hǎng)幹擾的(de)影(yǐng)響。

2.2 選相(xiàng)倒相(xiàng)法

對(duì)于幹擾電(diàn)源和(hé)試驗電(diàn)源同頻(pín)率時(sh'₽‌​í)，可(kě)以利用(yòng)選相(xiàng)倒相(xià∑"₽≈ng)法，通(tōng)過計(jì)算(suàn)的(de)方法消除幹←♠β擾電(diàn)流對(duì)被試品從(cóng)高(gāo)₹₽壓端、中間(jiān)電(diàn)容屏或末端電®γ(diàn)容禍合的(de)影(yǐng)響。一(yφ•ī)般情況下(xià)，測量時(shí)将電(diàn)源正、反倒相(xiàng)各測一(yī)'™次即可(kě)，若作(zuò)反接線測量，≤£且測得(de)的(de)tanδ≥15%時(shí)，應将電(diàn)源另選♦Ω↑​一(yī)相(xiàng)測試，使tanδ≤15%為(δ‍↑wèi)止。

當tanδ﹤10%時(shí)♦"λ，實際tanδ_x可(kě)簡略地(dì)按下(xià)式計(jì)算(suàn)：

        tanδ_x=(R₃₂tanδ₁-R₃₁tanδ₂)/(R₃₁-R₃₂)

        C_x=(C_nR₄/2)×[(R₃₂+R₃₁)/(R₃₁R₃₂)]

式中：

        tanδ₁、tanδ₂——倒相(xiàng)前的(dδ​Ω↓e)tanδ；

      &nbπ₩≠sp; R₃₁、R₃₂——倒相(xiàng)前後的(dλ♣₩e)R₃值。

應用(yòng)選相(xiàng)倒相(xiàng)法所 →$>引起的(de)誤差在一(yī)般高(gāo)壓電(diàn)橋允許的(​ ≥de)誤差範圍內(nèi)。

2.3 幹擾平衡法

2.3.1 原理(lǐ)

當幹擾源特别強，利用(yòng)特制(zhì)的(de)可(kě)調電(diàn)源加到(d"₹ào)橋體(tǐ)上(shàng)，可(kě)以消除幹擾對(duì)電(d♦πiàn)橋平衡和(hé)對(duì)測量的(de)影(yǐng)響。

圖1-1為(wèi)以反接線為(wèi)例在R₃臂上(shàng)加反幹擾源測量tanδ的(∏πde)原理(lǐ)圖。

圖1-1 R₃臂加反幹擾源原理(lǐ)圖

在西(xī)林(lín)電(diàn)橋的(de)R₃臂并接一(yī)個(gè)特制(zhì)可(kě'✘¥)調的(de)電(diàn)源（反幹擾電(diàn)源， ‍ ∑電(diàn)動勢E_s，內(nèi)阻Z_s）,首先，|Z_s|>>|R₃|，反幹擾源的(de)并接，不(bù)影(yǐng)響幹擾電(diàn)流I_g、I_g3、I_g4的(de)分(fēn)布。又(yòu)因為(wèi)有(yǒu)1/ωC_x>>R₃，1/ωC_n>>|Z₄|，所以反幹擾源電(diàn)流I_s主要(yào)是(shì)流過R₃和(hé)Z₄臂，即：

      &nbs$₽ p; I_s=I_s3+I_s4

如(rú)果電(diàn)橋R₃及R₄臂正好(hǎo)置于試品真實tan&delt‍✔£$a;對(duì)應位置，調節E_s，使之滿足：

       ∑↕; I_s3+I_s4=0

則(I_s3+I_g3)R₃=△U_BE=0

因而 I_s4+I_g4=0

這(zhè)就(jiù)表示流過檢流計(jì)的(de)幹擾電(dià↕Ωα↑n)流I_g4與反幹擾電(diàn)I_s4之和(hé)為(wèi)零，電(diàn)橋處于平衡☆≤。這(zhè)時(shí)再加試驗電(diàn)壓，電(dià≤&±n)橋仍能(néng)處于平衡，即能(néng)得(de)到(dào)較準÷≈‌确的(de)tanδ值。

2.3.2 操作(zuò)步驟

a) 按常規的(de)tanδ測量方法接好(hǎo)線（不(bù)加試驗電(di≤₽¥àn)源），将反幹擾電(diàn)源的(de)兩個(gè)輸出端分(fēn)别接入電(α<π♥diàn)橋的(de)C_x端和(hé)E端（或者是(shì)C_n端和(hé)E端，或者是(shì)C_x端和(hé)C_n端）。

b) 将電(diàn)橋的(de)R₃調整在估計(jì)的(de)測量值位置上(shàng)（例如(rú)，試>×品電(diàn)容為(wèi)100pF左右時(shí)可(kě)将R₃調整在大(dà)約為(wèi)1500&Om₹₩ega;的(de)位置上(shàng)），Rα₽>Ω₃預調得(de)越準确，一(yī)般一(yī)次調整反幹擾電(diàn ≈∑)源裝置，即可(kě)一(yī)次平衡成功，測試數(shù)據準确。

c) 合上(shàng)電(diàn)橋檢流計(jì)電(diàn)源，将≥←♣®檢流計(jì)靈敏度放(fàng)在适當位置，觀察因電(diàσ'≤★n)場(chǎng)幹擾造成的(de)檢流計(jì✘♠δ)指示值，以不(bù)超過2/3刻度為(wèi)宜。

d) 合上(shàng)反幹擾裝置的(de)電(diàn)源，先調整反幹擾裝置輸出的(de)反∑φ​幹擾電(diàn)流“幅值”≤≈↕，後調整其相(xiàng)位，使檢流計(j±★♦ì)在靈敏度最大(dà)時(shí)，指示最小(xiǎo)為(wèi)止。

e) 固定反幹擾電(diàn)源裝置的(de)“幅$¥™♥度”和(hé)“ ✘•相(xiàng)位”，将檢流計(jì)調至零位，然後合上(≠∑∞βshàng)試驗電(diàn)源，按常規試驗方法進行(xíng)tan&d™♠εelta;測量的(de)平衡操作(zuò)。

f) 将試驗電(diàn)壓降到(dào)零，反幹擾裝置×←的(de)“幅值”與“相(xiàng)位&r€↓←☆dquo;保持不(bù)變，将靈敏度調至最大(dà)位置。若檢 →₩≠流計(jì)指示很(hěn)小(xiǎo)，所測數(shù)據即為(wèi)正确值。

g) 若測試數(shù)據要(yào)求相(xiàng)當精确∏£<>時(shí)，可(kě)重複d)、e)兩項操作(zuò)或進行(xíng)電(™≈diàn)源正、反相(xiàng)測量。

2.4 移相(xiàng)法

電(diàn)橋采用(yòng)移相(xiàng)電(di✔↓•♦àn)源，如(rú)圖1-2所示。由于幹擾電(diàn)流£€☆★I'的(de)相(xiàng)位在該被試設備的∏≠≥(de)位置是(shì)不(bù)變的(de)，所以調節電($®∏αdiàn)橋電(diàn)源電(diàn§‌)壓U的(de)相(xiàng)位，I_x的(de)相(xiàng)位便相(xiàng)應的(de)變化(huà)， ∑π于是(shì)可(kě)以改變I'和(hé)I≈‍_x的(de)夾角。當調節移相(xiàng)器(qì)使它們的(de)夾角為(wπ←èi)零的(de)時(shí)候，上(shà↔®ng)述δ'即等于δ，見(jiàn•≠ε)圖1-3。設在開(kāi)關K的(de)正、反兩種不(bù)同位置下(xγδ§ià)将電(diàn)橋調節到(dào)平衡，所得(de)電(diàn)橋讀(dú)數(s<↕‌hù)為(wèi)C₄、R'₃和(hé)C₄、R"₃，則被試品介質損失角為(wèi)：

       ‌ ; tanδ=ωC₄R₄

電(diàn)橋的(de)兩次電(diàn)容測量值為(wèi)：

     ≥→©ε;   C'_x=C_n(R₄/R'₃)×[(1/(1+tan₂δ)]≈C_n(R₄/R'₃)

        C"_x=C_n(R₄/R"₃)×[(1/(1+tan₂δ)]≈C_n(R₄/R"₃)

它們分(fēn)别正比于I'_cx和(hé)I"_cx。

圖1-2 用(yòng)移相(xiàng)電(diàn)源消€£₽除幹擾

圖1-3 用(yòng)移相(xiàng)電(di↕ ¥àn)源時(shí)的(de)電(diàn)流相(xiàng)量圖

被試品的(de)實際電(diàn)容值（正比于I_cx）為(wèi)：C_x=(C'_x+C"_x)/2≈(C_nR₄/2)[1/R'₃+1/R"₃]。

找出相(xiàng)應于夾角為(wèi)零的(de)‌€移相(xiàng)器(qì)位置的(de)方法如(rú)下(π™☆σxià)：在圖1-2中将B與D短(duǎn•¶δ)接，并将R₃放(fàng)在最大(dà)，此時(shí)幹擾電φβ↕$(diàn)流I'及由電(diàn)源供給的(de)被試品電(diàn)流I ∞_x均流過檢流計(jì)G，它們的(de)路(lù)徑由圖中虛₹β線箭頭所示。調節移相(xiàng)電(dià±'n)源的(de)相(xiàng)角和(hé​→")電(diàn)壓幅值，使檢流計(jì)指示為(w'∑¶èi)最小(xiǎo)，此時(shí)即表示上(sh™¥☆àng)述夾角接近(jìn)零。斷開(kāi)電(diàn)源，保持移相(xiàng)電(‍∞∏πdiàn)源相(xiàng)位，拆除BD短(duǎn)路(lù)，正式開™‍(kāi)始測量，将電(diàn)壓升至所需電(dià↓±€≈n)壓，若K在正、反位置下(xià)的(de↔←π★)tanδ值相(xiàng)等即說(sh≤​  uō)明(míng)移相(xiàng)效果良好(hǎo)。

用(yòng)移相(xiàng)法測試操作(zuò)比較複雜(zá)。

2.5 異頻(pín)法

通(tōng)過改變試驗電(diàn)源的(de)頻(pín)£≥★λ率為(wèi)47.5Hz和(hé)52.5Hz（或45Hz和(hé)5‍≈®™5Hz），利用(yòng)高(gāo)壓電(diàn)橋原理₩λ↓ (lǐ)，并運用(yòng)離(lí)散付裡(lǐ)葉變換等算(suàn)法，★÷将50Hz幹擾信号從(cóng)測試信号中分(fēn)離(lí)。

2.6 其他(tā)

有(yǒu)利用(yòng)光(guāng)纖傳遞信号，隔離(lí)高(gāo)壓，抗外(wà≈<€i)電(diàn)場(chǎng)幹擾等其他(tā)方法。

3、磁場(chǎng)幹擾

當電(diàn)橋靠近(jìn)電(diàn)抗器(qì¥π)等漏磁通(tōng)較大(dà)的(de)設備時(shí)可(kě)能(néng)會(★±huì)受到(dào)磁場(chǎng)幹擾。通(tōng)常，這(zhè)一(y✘₹©ī)幹擾主要(yào)是(shì)由于磁場(chǎng)作(zuò)用(yòng✔♣™≠)于電(diàn)橋回路(lù)所引起。為(wèi)了(le)消除幹擾的(‍Ω<♥de)影(yǐng)響，一(yī)般可(kě)将電(d∏‍iàn)橋移動位置（約數(shù)米），即可(kě)移到≤β¶(dào)磁場(chǎng)幹擾較小(xiǎo)或影(yǐng)響範圍以外(wài)。♦&∏≠若不(bù)可(kě)能(néng)，則也(yě)可(kě)以在檢流計(jì)極性轉♠∑&'換開(kāi)關處于兩種不(bù)同位置時(shí)将電(diàn)橋平衡，求•δ∞得(de)每次平衡時(shí)的(de)試品介質損失角及電(diàn)容值。然後再求取兩次的♥₩>‌(de)平均值來(lái)消除磁場(chǎng)幹擾的(d∞"$§e)影(yǐng)響。

4、其他(tā)影(yǐng)響因素

4.1 其他(tā)影(yǐng)響因素有(yǒu)：

(a) 電(diàn)橋配套的(de)标準電(diàn)容器(qì)BR-1✘π✔♣6絕緣受潮；

(b) 電(diàn)橋接線插座的(de)屏蔽不(bù)良；

(c) 被試品與電(diàn)橋的(de)連接電(diàn)纜（屏蔽線）長(cháng¥‌)度超過10m；

(d) 被試物(wù)電(diàn)極的(de)絕緣電(diàn)阻和(hé)雜(zá)散π₽≥電(diàn)容。

4.2 消除方法

高(gāo)壓電(diàn)橋和(hé)ZC-221抗幹擾介質損耗測試儀應定期校(xiào)驗，試驗時(shí)保證接線完好(hǎo)，不(bù)受潮；被試↕↔¶>物(wù)周圍的(de)雜(zá)物(wù)應予清除。