tanδ 介质损失角正切值试验 _知识百科

介质损失角正切值的试验是一项灵敏度很高的试验，它可以发现电气设备绝缘整体受潮、劣化变质及小体积被试设备贯通和未贯通的局部缺陷。在《预规》中，这一项试验几乎包括在所有电气设备的试验项目中。它是判断绝缘性能的一种较为有效的方法。一、试验原理
绝缘的介质损失角正切值tanδ可以用来反映介质损耗的大小。从介质损耗这一角度看，要求它的tanδ值越小越好。
当绝缘受潮、老化时，通过电阻的有功电流IR将增大，测量tanδ可以反映出整个绝缘的分布性缺陷。如果缺陷是集中性的，此时测量tanδ就不很灵敏。在《预规》中对电机、电缆等绝缘，因为整体绝缘的体积很大，而缺陷部分的体积很小时，测整体的tanδ就很难发现局部缺陷，所以不做此项试验。
对电气设备进行tanδ试验是基于视被试品为电容和电阻的并联等值电路，利用交流电桥平衡原理，用电桥臂中的已知电容和电阻来求出被试品的tanδ和电容Cx 。
【tanδ 介质损失角正切值试验】二、试验仪器和接线方式
目前，我国普遍使用西林电桥和不平衡电桥两种电桥，近年来还出现了数字式自动介损测量仪。以下重点讨论西林电桥，对不平衡电桥也作简要介绍。
1.西林电桥的工作原理
目前使用的QS1型西林电桥是测量电气设备绝缘的tanδ和电容量Cx的专用仪器。它是一种平衡交流电桥，优点是灵敏、准确。电桥工作电压为10kV ，有正、反接线和对角线三种接线方式(见图2-10) 。一般采用正、反两种接线方式。

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正接线用于试品两端都不接地的场合，反接线用于现场设备一端已固定接地无法打开的场合。此时R3和Z4处于高电位，为保证安全，在R3、C4上装有绝缘杆。为确保试验人员的安全，试验人员应站在绝缘垫上。
图2-10中CN为无损耗标准电容器;Zx为被试品(Zx由Cx、Rx并联组成);R4为无感固定电阻;C4为可变电容箱;R3为十进电阻箱。调节R3、C4至电桥平衡，检流计G无电流通过，此时存在下列关系
UCA=UCB;UAD=UBD(大小相等、相位相同)；UAB=0
且有: UCA/UAD=UCB/UBD
当电桥平衡时，各桥臂电压之比应为各桥臂阻抗之比，即
ZX/Z3=ZN/Z4;ZXZ4=ZNZ3
将等号两边的虚实部分分别相等，可以得到
Cx=(R4/R3)CN
tanδ=wC4R4
一般电桥的频率为50Hz, w=2π50=314(rad/s)
取电阻R4= 3184(Ω)=104/π(Ω) ，则
tanδ=106C4=C4(μF)
C4常选用微法级电容，故从电桥中读出的C4(μF)值即为被试品的tanδ值(%) ，而电容CN =50pF ， R4= 3184Ω ，故Cx=159 200/R3(pF) 。
当试品电容值大于3000pF时，应在桥臂上加人100Ω的分流电阻，分为98.8Ω和1.2Ω两部分， 1.2Ω为微调电阻器(见图2-11) 。此时可用下式求得Cx和tanδ

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式中 n——分流电阻，其值由抽头的位置决定。
p——微调滑线电阻，其值在0~1.2Ω之间。
2.对试验结果的判断和分析
(1) tanδ值的判断。对照《预规》要求，不应超过规定值。
若有超出，应查明原因，必要时对被试品进行分解试验。
(2) 试验数值的相互比较。将所测得的tanδ值与历次测得的数据、与同一设备各相间、与其他同类型设备相互比较;差异明显增大时，应加以重视。
(3) 测试tanδ对电压的关系曲线。对良好的绝缘， tanδ不随电压的变化而变化;对不良的绝缘， tans将随电压上升。
(4) 应充分考虑温度的影响。在进行比较时，应在相同温度的基础上进行。