工頻介電常數介質損耗測試儀

1. 技術指標測量范圍及誤差

2. 本電橋的環境溫度為20±5℃，相對濕度為30%-80%條件下，應滿足下列表中的技術指示要求。

   在Cn=100 pF      R4=3183.2（Ω）時

   測量項目	測量范圍	測量誤差
   電容量Cx	40pF—20000pF	±0.5%  Cx±2pF
   介損損耗tgδ	0-1	±1.5%  tgδx±0.0001

   在Cn=100 pF    R4=318.3（Ω）時

   測量項目	測量范圍	測量誤差
   電容量Cx	4pF—2000pF	±0.5%  Cx±3pF
   介損損耗tgδ	0-0.1	±1.5%  tgδx±0.0001

    

   安全操作規程

3. 本儀器必須有專人負責保管，使用，非專職操作者應在使用前了解和熟悉本說明書，以免造成不必要的損失和事故。
4. 每次使用前應仔細檢查接地線是否完好，確保以后方可通電使用。
5. 接通電源前應將靈敏度開關調到低位置。
6. 測量試品前應先對試品進行高壓試驗，證明在電橋工作電壓下無噪聲，電離等現象出現，然后才能進行測試（若試品己做過高壓試驗，該項可不必每次測量都做）。
7. 對試品施加高壓時緩慢升高，不可以加突變電壓。
8. 測試時操作人員必須集中思想，工作前做好一切準備工作，測試地點周圍應有明顯的標記或金屬屏蔽圍成高壓危險區，以防止非操作人員闖入。
9. 在測量過程中，如有放電管發光時，則必須及時切斷電源，仔細檢查接線及試品都無擊穿，待檢查排除故障后，再進行高壓測量工作。

10. 計算公式

    Cx=R4× Cn / R3    R4[Ω]  R3[Ω]  Cn[pF]  Cx[pF]

    tgδ=ω·R4·C4     R4[Ω]  C4[F]

    當R4=10K/π

    tgδ=C4      

    當R4=1K/π

    tgδ=0.1C4   

    我們采取相對固定R4電阻，分別調節R3和C4使橋跟平衡，從而測得試品的電容值Cx和介質損耗tg。本電橋為了直讀出損耗值，取電阻R4的阻值為角頻率（f=50Hz）若干倍。

    公式說明

    正公式：

    本電橋額定的工作頻率f=50Hz，在實際工作頻率偏離額定頻率時可用修正式進行修正：

    tg=f^’·tgδ / f

11.  

    采用典型的西林電橋線路。C4橋臂在基本量程時，與R4橋臂并聯，測量數值為正損耗因數。結構采用了雙層屏蔽。并通過輔橋的輔助平衡，消除寄生參數對電橋平衡的影響。輔橋由電位自動電位跟蹤器與內層屏蔽（S）組成。自動跟蹤器由電子元器件組成。它在橋頂B處取一輸入電壓，通過放大后，在內屏蔽（S）產生一個與B電位相等的電壓。當電橋在平衡時，A,B,S三點電位必然相等，從而達到自動跟蹤的目的。本電橋在平衡過程中，輔橋采用自動電位跟蹤，在主橋平衡過程的同時，輔橋也自動跟蹤始終處于平衡的狀態，用戶只要對主橋平衡進行操作就能得到可靠的所需數據。同時也有效的抑制了電壓波動對平衡所帶來的影響。在指零部分，采用了指針式電表指示，視覺直觀，分辨清楚，克服了以往振動式檢流計的缺點。

    式中：f    為額定工作頻率（f=50Hz）

     

    工頻介電常數介質損耗測試儀技術參數
    電容器安裝運行海拔不超過1000米 使用周圍空氣溫度-10℃~40℃相對濕度不超過70%。
    電容器的工作頻率 50Hz。
    電容器實測值誤差不大于±0.05% 與標稱值誤差不大于±3%
    電容器溫度系數 ≤ 3×10-5 /℃
    電容器壓力系數 ≤ 3×10-3Mpa
    電容器的損耗角正切值不大于 1×10-5 、2×10-5 、5×10-5 三檔。
    電容器內充SF6氣體。在20℃時 壓力為0.4±0.1Mpa
    RY2電極

    電橋測量靈敏度

        電橋在使用過程中，靈敏度直接影響電橋平穩衡的分辨程度，為保證測量準確度，希望電橋靈敏度達到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測量電壓，標準電容量成正比。

        在下面的計算公式中，用戶可根據實際情況估算出電橋靈敏度水平，在這個水平上的電容與介質損耗因數的微小變化都能夠反應出來。

         ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)

    式中: U 為測量電壓                              伏特  (V)

          ω為角頻率2πf=314(50Hz)                              

         Cn標準電容器容量                          法拉(F)

         Ig通用指零儀的電流5×10^-10                  安培(A) 

         Rg平衡指零儀內阻約1500                    歐姆(Ω)

         R4橋臂R4阻值3183                         歐姆(Ω)

         Cx被測試品電容值                           法拉(pF)

    

    工作電壓說明

    在使用中，本電橋頂A，B對V點的電壓不超過11V，R3橋臂各盤的電流不超過下列規定：

    10×1kΩ                             1max≤15mA

    10×100Ω                            1max≤120mA

    10×10Ω                             l max≤150mA

    用戶在使用前應注意以上的問題。如不清楚，可根據實驗電壓及標準電容量，按以下公式來計算出大概的工作電流。

                        I=ω V C 

    輔橋的技術特性：

    不失真跟蹤電壓0～11V（有效值）

    指零裝置的技術特性：

    在50Hz時電壓靈敏度不低于1×10^-6V/格

                    電流靈敏度不低于2×10^-9 A/格

    二次諧波 減不小于25dB

    三次諧波 減不小于50dB

    裝置成套性

    BQS-37a型高壓電橋                         一臺 

     試驗電極                                  一臺

    使用說明書                                 一份

    電源線                                     二根

    測試線                                     三根

    

    f’   為實際工作頻率

    tgδ  電橋測得損耗值

    tgδ  為被測試品介質損耗角正切的實際值

     

    2-1測量范圍及誤差。

    本電橋的環境溫度為20±5℃，相對濕度為30%-80%條件下，應滿足下列表中的技術指示要求。

    在Cn=100 pF R4=3183.2（Ω）時。

    測量項目    測量范圍    測量誤差。

    電容量Cx    40pF—20000pF   ±0.5% Cx±2pF。

    介損損耗tgδ    0-1 ±1.5% tgδx±0.0001。

    在Cn=100 pF R4=318.3（Ω）時。

    測量項目    測量范圍    測量誤差。

    電容量Cx    4pF—2000pF ±0.5% Cx±3pF。

    介損損耗tgδ    0-0.1   ±1.5% tgδx±0.0001。

    

    2-2電橋測量靈敏度

    電橋在使用過程中，靈敏度直接影響電橋平穩衡的分辨程度，為保證測量準確度，希望電橋靈敏度達到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測量電壓，標準電容量成正比。

    在下面的計算公式中，用戶可根據實際情況估算出電橋靈敏度水平，在這個水平上的電容與介質損耗因數的微小變化都能夠反應出來。

    ΔC/C或Δtgδ=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx);

    式中: U 為測量電壓 伏特 (V);

    ω為角頻率2πf=314(50Hz);

    Cn標準電容器容量 法拉(F);

    Ig通用指零儀的電流5×10-10 安培(A);

    Rg平衡指零儀內阻約1500 歐姆(Ω);

    R4橋臂R4阻值3183 歐姆(Ω);

    Cx被測試品電容值 法拉(pF);

    2-3工作電壓說明

    在使用中，本電橋頂A，B對V點的電壓高不超過11V，R3橋臂各盤的電流不超過下列規定：

    10×1kΩ 1max≤15mA;

    10×100Ω 1max≤120mA;

    10×10Ω l max≤150mA;

    用戶在使用前應注意以上的問題。如不清楚，可根據實驗電壓及標準電容量，按以下公式來計算出大概的工作電流。

    I=ω V C

    2-4輔橋的技術特性：

    不失真跟蹤電壓0～11V（有效值）

    2-5指零裝置的技術特性：

    在50Hz時電壓靈敏度不低于1×10-6V/格

    電流靈敏度不低于2×10-9 A/格

    二次諧波 減不小于25dB

    三次諧波 減不小于50dB