Диелектрична допирателна ъгъл на загуба

Диелектричните загуби се наричат ​​енергия, разсеяна в електрически изолационен материал под влиянието на електронно поле върху него.

Способността на диелектрик да разсейва енергията в електронно поле обикновено се характеризира с диелектричен загубен ъгъл, също и допирателната към диелектричния загубен ъгъл. При изпитването диелектрикът се счита за диелектрик на кондензатора, в който се измерват капацитетът и ъгълът δ, допълвайки до 90 ° ъгъла на фазовото изместване между тока и напрежението в капацитивната верига. Този ъгъл се нарича диелектричен загубен ъгъл.

Измерване на тангента на диелектричния загубен ъгъл

За измерване на капацитет и диелектрични загуби (или tgδ) кондензатор еквивалентна схема е представена като безупречна кондензатор последователно включен активен импеданс (променлив верига) или като добра кондензатор с паралелно свързан резистентност (паралелна верига).

Фиг. 1. Векторна диаграма на тока и напрежението в диелектрик със загуби

За алтернативната схема активната мощност:

P = (U2ωtgδ) / (1 + tg2δ), tan δ = ωCR

За паралелна схема:

P = U2ωtgδ, tgδ = 1 / (uCR)

където C е капацитетът на безупречния кондензатор-R е съпротивлението.

Стойността на диелектрична загуба обикновено не надвишава стотни или 10ти малко единство (тъй като ъгълът на диелектрична загуба обикновено се изразява като процент), след това 1 + tg2δ≈ 1, и загубата на последователно и паралелно еквивалентни схеми Р = U2ωtgδ, tgδ = 1 / (ωSR )

Стойността на загубата е пропорционална на квадрата на напрежението и честотата, приложена към диелектрика, която трябва да се има предвид при избора на електроизолационни материали за оборудването с най-високо напрежение и честота.

С увеличаване на напрежението прилага върху диелектрика на определена стойност Uo започва йонизация съществуващи в диелектричната газ и течни включванията в същото делта започва да нараства рязко поради допълнителните загуби, причинени от йонизация. При U1 газът се йонизира и намалява (фигура 2).

Фиг. 2. Йонизационната крива tgδ = f (U)

Стойността на тангента на ъгъла на загуба на диелектрик се определя при напрежения, най-малкия Uo (обикновено 3-10 kV). Напрежението се избира така, че да улеснява тестовото устройство, като поддържа достатъчно чувствителност на устройството.

Стойността на тангента на диелектричния загубен ъгъл (tgδ) се нормализира за температура от 20 ° C, поради което измерването трябва да се извърши при температури близки до нормализирания (10-20 ° C). При този температурен спектър промяната в диелектричната загуба е малка, а за някои видове изолация измерената стойност може да бъде сравнена без сравнение с нормализираната стойност за 20 ° С.

За да се елиминира ефектът от течове и външни електростатични полета, защитните устройства под формата на защитни пръстени и екрани са монтирани върху резултатите от измерването на тествания обект и около измервателната верига. Наличието на заземени екрани предизвиква появата на паразитни капацитети, за да компенсира ефекта им, използва се метод на защита срещу напрежение, който е регулируем по стойност и фаза.

Най-широко използваните мостови вериги за измерване на капацитета и допирателната към диелектричния загубен ъгъл. В момента индустрията произвежда AC мостове от типове P5026 и P525. Принципната схема на моста P525 е показана на фиг. 3.

Фиг. 3. Принципна диаграма на променливотоков мост P525

Балансирането на моста се осъществява чрез многократно регулиране на частите на мостовата верига и защитното напрежение, поради което индикаторът за равновесие се нарязва на диагонал, след това между екрана и диагонала. Мостът се счита за балансиран, ако няма ток, преминаващ през него по време на включването на показателя за равновесие.

В момента на равновесие на моста

където f е честотата на променливия ток, който захранва веригата

Сх = (R4 / Rx) Co

Константата устойчивост R4 е избрана равна на 104 / π Ohm. В този случай tgδ = C4, където капацитетът С4 се изразява в микрофарда.

Ако измерването е извършено при честота f `, добра от 50Hz, тогава tgδ = (f` / 50) C4

При измерване на диелектрична загуба ъгъл tangesna извършена на малки сегменти на кабела или мостри изолационни материали поради ниската им капацитет усилватели необходимата мощност (например, тип F-50-1 с печалба от около 60). Трябва да се разбере, че мостът предвид загубата на проводник, свързващ мост към изпитвания обект, и измерената стойност на диелектрични загуби допирателната ъгълът е по-голяма от действителната в 2πfRzCx, където Rz - устойчивост проводници.

Ако един от електродите на обекта е свързан към земята (заземен желязо черупка), вторичното високо напрежение намотка на трансформатора (TrVN) не е заземен и е свързан към точка D (фиг. 3) или измерване създаде схема обърнати мост (R5026 тип мостове) , когато най-високото напрежение е приложено към точка D и заземен електрод на изпитвания обект е свързан с точка В.

В измервания схема обърнати елементи на схемата за регулиране на измерване мост са под високо напрежение поради регулиране парчета и създават мост или на разстояние от изолационни пръти или операторът се поставят в общ екран с измервателни елементи.

Допирателната на диелектричния загубен ъгъл на трансформаторите и електронните машини се определя между всяка намотка и кутията със заземени свободни намотки.

Измерване на тангента на диелектричния загубен ъгъл

Училище за електротехник