一、簡介
GB/T1409自動介損測試儀 介質(zhì)損耗測量儀是發(fā)電廠、變電站等現(xiàn)場或?qū)嶒炇覝y試各種高壓電力設(shè)備介損正切值及電容量的高精度測試儀器。儀器為一體化結(jié)構(gòu)，內(nèi)置介損測試電橋，可變頻調(diào)壓電源，升壓變壓器和SF6 高穩(wěn)定度標準電容器。測試高壓源由儀器內(nèi)部的逆變器產(chǎn)生，經(jīng)變壓器升壓后用于被試品測試。頻率可變?yōu)?0Hz、47.5Hz\52.5Hz、45Hz\55Hz、60Hz、57.5Hz\62.5Hz、55Hz\65Hz，采用數(shù)字陷波技術(shù)，避開了工頻電場對測試的干擾，從根本上解決了強電場干擾下準確測量的難題。同時適用于全部停電后用發(fā)電機供電檢測的場合。GB/T1409自動介損測試儀 介質(zhì)損耗測量儀配以絕緣油杯加溫控裝置可測試絕緣油介質(zhì)損耗。

二、工作原理
在交流電壓作用下，電介質(zhì)要消耗部分電能，這部分電能將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮墚a(chǎn)生損耗。這種能量損耗叫做電介質(zhì)的損耗。當電介質(zhì)上施加交流電壓時，電介質(zhì)中的電壓和電流間成在相角差ψ，ψ的余角δ稱為介質(zhì)損耗角，δ的正切tgδ稱為介質(zhì)損耗角正切。tgδ值是用來衡量電介質(zhì)損耗的參數(shù)。儀器測量線路包括一標準回路（Cn）和一被試回路(Cx)，如圖2—1所示。標準回路由內(nèi)置高穩(wěn)定度標準電容器與測量線路組成，被試回路由被試品和測量線路組成。測量線路由取樣電阻與前置放大器和A/D轉(zhuǎn)換器組成。通過測量電路分別測得標準回路電流與被試回路電流幅值及其相位差，再由數(shù)字信號處理器運用數(shù)字化實時采集方法，通過矢量運算得出試品的電容值和介質(zhì)損耗正切值。儀器內(nèi)部已經(jīng)采用了抗干擾措施，保證在外電場干擾下準確測量。
三、主要技術(shù)參數(shù)

1 使用條件 -15℃∽40℃ RH＜80%
2 抗干擾原理 變頻法
3 電  源 AC 220V±10% 允許發(fā)電機
4 高壓輸出 0.5KV∽10KV 每隔0.1kV
精  度 2%
電 流     200mA
容  量 2000VA
5 自激電源 AC 0V∽50V/15A 50HZ、60HZ單頻
45HZ/55HZ   47.5HZ/52.5HZ
55HZ/65HZ   57.5HZ/62.5HZ
自動雙變頻
6 分 辨 率 tgδ: 0.001% Cx: 0.001pF
7 精    度 △tgδ:±(讀數(shù)*1.0%+0.040%)
△C x :±(讀數(shù)*1.0%+1.00PF)
8 測量范圍 tgδ 無限制
C x 15pF ＜ Cx ＜ 300nF
10KV Cx ＜ 40  nF
5KV Cx ＜ 150 nF
1KV Cx ＜ 300 nF
CVT測試 Cx ＜ 300 nF
9 外型尺寸（主機）(mm) 350（L）×270（W）×270（H）
外型尺寸(附件箱)(mm) 350（L）×270（W）×160（H）
10 存儲器大小 200 組 支持U盤數(shù)據(jù)存儲
11 重量（主機） 22.75Kg
重量（附件箱） 5.25Kg

GB/T1409-2006測量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻(包括米波波長在內(nèi))下電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的方法

范圍

本標準規(guī)定了在15 Hz~300 MHz的頻率范圍內(nèi)測量電容率,介質(zhì)損耗因數(shù)的方法,并由此計算某些數(shù)值，如損耗指數(shù)。本標準中所敘述的某些方法,也能用于其他頻率下測量。

本標準適用于測量液體、易熔材料以及固體材料。測試結(jié)果與某些物理條件有關(guān),例如頻率、溫度、濕度,在特殊情況下也與電場強度有關(guān)。

有時在超過1000V的電壓下試驗,則會引起一些與電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)無關(guān)的效應(yīng),對此不予論述。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。

IEC 60247:1978液體絕緣材料相對電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測量

3術(shù)語和定義

3.1

下列術(shù)語和定義適用于本標準。

相對電容率relative permittivity

e.

電容器的電極之間及電極周圍的空間全部充以絕緣材料時,其電容Cx與同樣電極構(gòu)形的真空電容C之比

-**(1)

式中:

,一-相對電容率;

C一充有絕緣材料時電容器的電極電容:

C.真空中電容器的電極電容。

在標準大氣壓下,不含二氧化碳的干燥空氣的相對電容率e,等于1.000 53。因此,用這種電極構(gòu)形在空氣中的電容C.來代替C。測量相對電容率ε,時,也有足夠的精確度。

在一個測量系統(tǒng)中,絕緣材料的電容率是在該系統(tǒng)中絕緣材料的相對電容率e,與真空電氣常數(shù)。的乘積。

在SI制中,電容率用法/米(F/m)表示。而且,在SI單位中,電氣常數(shù)e為;

£。 8.854 x10F/m;36*x10F/m在本標準中,用皮法和厘米來計算電容,真空電氣常數(shù)為:

3.2

介質(zhì)損耗角dielectric loss angle由絕緣材料作為介質(zhì)的電容器上所施加的電壓與由此而產(chǎn)生的電流之間的相位差的余角。

3.3

介質(zhì)損耗因數(shù)"dielectric dissipation factor

tand

損耗角ð的正切。

3.4

[介質(zhì)]損耗指數(shù)[dielectric]loss index

3.5

該材料的損耗因數(shù)tan8與相對電容率e，的乘積，復(fù)相對電容率complex relative permittivity

5

由相對電容率和損耗指數(shù)結(jié)合而得到的:

4電氣絕緣材料的性能和用途

4.1電介質(zhì)的用途

電介質(zhì)一般被用在兩個不同的方面:

用作電氣回路元件的支撐,并且使元件對地絕緣及元件之間相互絕緣:

用作電容器介質(zhì),

4.2影響介電性能的因素

下面分別討論頻豐、溫度、濕度和電氣強度對介電性能的影響。

4.2.1頻率

因為只有少數(shù)材料如石英玻璃、聚苯乙烯或聚乙烯在很寬的頻率范圍內(nèi)它們的e,和tanð幾乎是恒定的,且被用作工程電介質(zhì)材料,然而一般的電介質(zhì)材料必須在所使用的頻率下測量其介質(zhì)損耗因數(shù)和電容率。

電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的變化是由于介質(zhì)極化和電導(dǎo)而產(chǎn)生,重要的變化是極性分子引起的偶極子極化和材料的不均勻性導(dǎo)致的界面極化所引起的。

4.2.2溫度

損耗指數(shù)在一個頻率下可以出現(xiàn)一個大值，這個頻率值與電介質(zhì)材料的溫度有關(guān)。介質(zhì)攢耗因數(shù)和電容率的溫度系數(shù)可以是正的或負的,這取決于在測量溫度下的介質(zhì)損耗指數(shù)大值位置。

4.2.3濕度

極化的程度隨水分的吸收量或電介質(zhì)材料表面水膜的形成而增加,其結(jié)果使電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電導(dǎo)率增大。

注:濕度的顯著影響常言發(fā)生在1MHz以下及微波棚率范圍內(nèi)。

4.2.4電場強度

存在界面極化時,自由離子的數(shù)目隨電場強度增大面增加,其損耗指數(shù)大值的大小和位置也隨此而變。

在較高的頻率下,只要電介質(zhì)中不出現(xiàn)局部放電，電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)與電場強度無關(guān).
5試樣和電極

5.1固體絕緣材料

5.1.1試樣的幾何形狀

測定材料的電容率和介質(zhì)損耗因數(shù),好采用板狀試樣,也可采用管狀試樣。

在測定電容率需要較高精度時，大的誤差來自試樣尺寸的誤差，尤其是試樣厚度的誤差，因此厚度應(yīng)足夠大，以滿足測量所需要的精確度。厚度的選取決定于試樣的制備方法和各點間厚度的變化。

對1%的精確度來講，1.5 mm的厚度就足夠了，但是對于更高精確度，好是采用較厚的試樣，例如6 mm-12 mm 測量厚度必須使測量點有規(guī)則地分布在整個試樣表面上，且厚度均勻度在士1%內(nèi)。

如果材料的密度是已知的，則可用稱量法測定厚度 選取試樣的面積時應(yīng)能提供滿足精度要求的試樣電容。測量 10 pF的電容時，使用有良好屏蔽保護的儀器。由于現(xiàn)有儀器的極限分辨能力約 1 pF,因此試樣應(yīng)薄些，直徑為 10 cm或更大些需要測低損耗因數(shù)值時，很重要的一點是導(dǎo)線串聯(lián)電阻引人的損耗要盡可能地小，即被測電容和該電阻的乘積要盡可能小 同樣，被測電容對總電容的比值要盡可能地大 一點表示導(dǎo)線電阻要盡可能低及試樣電容要小。第二點表示接有試樣橋臂的總電容要盡可能小，且試樣電容要大。因此試樣電容好取值為20 pF，在測量回路中，與試樣并聯(lián)的電容不應(yīng)大于約5 pF,