高壓電橋介電常數測試儀Z全的參數

• 高壓電橋介電常數測試儀zui全的參數概述

1-1電橋簡(jiǎn)介:

      BQS-37a型高壓電橋是本公司推出的新一代高壓電橋，主要用于測量工業(yè)絕緣材料的介質(zhì)損耗(tgδ)及介電常數（ε）。符合GB1409、GB5654及GB/T1693, ASTM D150-1998(2004) 固體電絕緣材料的交流損耗特性及介電常數的試驗方法其采用了西林電橋的經(jīng)典線(xiàn)路，內附0-2500的數顯高壓電源及100PF標準電容器，并可按用戶(hù)要求擴裝外接標準電容線(xiàn)路。

1-2電橋的特點(diǎn)；

 l橋體內附電位跟蹤器及指零儀，外圍接線(xiàn)及少。

l電橋采用接觸電阻小，機械壽命長(cháng)的十進(jìn)開(kāi)關(guān)，保證測量的穩定性

l儀器具有雙屏蔽，能有效防止外部電磁場(chǎng)的干擾。

l儀器內部電阻及電容元件經(jīng)特殊老化處理，使儀器技術(shù)性能穩定可靠。

l內附高壓電源精度3%

l內附標準電容損耗﹤0.00005，名義值100pF

• 高壓電橋介電常數測試儀zui全的參數技術(shù)指標

2-1測量范圍及誤差

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

在Cn=100 pF      R4=3183.2（Ω）時(shí)

在Cn=100 pF    R4=318.3（Ω）時(shí)

2-2電橋測量靈敏度

    電橋在使用過(guò)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    在下面的計算公式中，用戶(hù)可根據實(shí)際情況估算出電橋靈敏度水平，在這個(gè)水平上的電容與介質(zhì)損耗因數的微小變化都能夠反應出來(lái)。

     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(shuō)明

在使用中，本電橋頂A，B對V點(diǎn)的電壓zui高不超過(guò)11V，R3橋臂各盤(pán)的電流不超過(guò)下列規定：

10×1kΩ                             1max≤15mA

10×100Ω                            1max≤120mA

10×10Ω                             l max≤150mA

用戶(hù)在使用前應注意以上的問(wèn)題。如不清楚，可根據實(shí)驗電壓及標準電容量，按以下公式來(lái)計算出大概的工作電流。

                    I=ω V C 

2-4輔橋的技術(shù)特性：

不失真跟蹤電壓0～11V（有效值）

2-5指零裝置的技術(shù)特性：

在50Hz時(shí)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

• 高壓電橋介電常數測試儀zui全的參數電橋工作原理

BQS-37a型高壓電橋采用典型的西林電橋線(xiàn)路。C4橋臂在基本量程時(shí)，與R4橋臂并聯(lián)，測量數值為正損耗因數。結構采用了雙層屏蔽。并通過(guò)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(dòng)電位跟蹤器與內層屏蔽（S）組成。自動(dòng)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(guò)放大后，在內屏蔽（S）產(chǎn)生一個(gè)與B電位相等的電壓。當電橋在平衡時(shí)，A,B,S三點(diǎn)電位必然相等，從而達到自動(dòng)跟蹤的目的。本電橋在平衡過(guò)程中，輔橋采用自動(dòng)電位跟蹤，在主橋平衡過(guò)程的同時(shí)，輔橋也自動(dòng)跟蹤始終處于平衡的狀態(tài)，用戶(hù)只要對主橋平衡進(jìn)行操作就能得到可靠的所需數據。同時(shí)也有效的抑制了電壓波動(dòng)對平衡所帶來(lái)的影響。在指零部分，采用了指針式電表指示，視覺(jué)直觀(guān)，分辨清楚，克服了以往振動(dòng)式檢流計的缺點(diǎn)。

3-1 橋體的組成

電橋各臂的組成

*臂：由被測對象Cx組成Z₁。

第二臂：由高壓標準電容器Cn組成Z₂。

第三臂：由十進(jìn)電阻器10×（1000＋100＋10＋1＋0.1）歐姆和滑線(xiàn)電阻（0-0.13）歐姆組成Z₃。

第四臂：由十進(jìn)電容臂10×（0.1＋0.01＋0.001＋0.0001）uf和可變電容器100pF組成C4再與電組R4并聯(lián)組成Z4。

3-2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(zhì)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。

3-3 公式說(shuō)明

.頻率對介質(zhì)損耗正公式：

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

tg=f^’·tgδ / f

式中：f    為額定工作頻率（f=50Hz）

f’   為實(shí)際工作頻率

tgδ  電橋測得損耗值

tgδ  為被測試品介質(zhì)損耗角正切的實(shí)際值

高壓電橋介電常數測試儀zui全的參數安全操作規程

1. 本儀器必須有專(zhuān)人負責保管，使用，非專(zhuān)職操作者應在使用前了解和熟悉本說(shuō)明書(shū)，以免造成不必要的損失和事故。
2. 每次使用前應仔細檢查接地線(xiàn)是否完好，確保以后方可通電使用。
3. 接通電源前應將靈敏度開(kāi)關(guān)調到zui低位置。
4. 測量試品前應先對試品進(jìn)行高壓試驗，證明在電橋工作電壓下無(wú)噪聲，電離等現象出現，然后才能進(jìn)行測試（若試品己做過(guò)高壓試驗，該項可不必每次測量都做）。
5. 對試品施加高壓時(shí)緩慢升高，不可以加突變電壓。
6. 測試時(shí)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(diǎn)周?chē)鷳忻黠@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。
7. 在測量過(guò)程中，如有放電管發(fā)光時(shí)，則必須及時(shí)切斷電源，仔細檢查接線(xiàn)及試品都無(wú)擊穿，待檢查排除故障后，再進(jìn)行高壓測量工作。

高壓電橋介電常數測試儀zui全的參數操作方法

5.1 測試前的準備工作

①按圖（3）所示，連接標準電容Ｃｎ（選用外接標準電容時(shí)），與被測電容Ｃｘ，并且將標準電容與被測電容盡可能遠離，以防止互相之間干擾。如選用內部標準電容器，只需連接被測試品即可。

②檢查周?chē)欠裼袕婋姶艌?chǎng)干擾，應盡量避免。

③檢查大地線(xiàn)是否牢靠，以保證操作人員的安全，應檢查電橋上的（⊥）與大地是否接觸良好。

④檢查電橋的靈敏度開(kāi)關(guān)是否已回另位。

⑤檢查試品的絕緣強度，應符合大于2U+1的標準。

⑥對試品施加試驗電壓（按部標或所規定的專(zhuān)業(yè)標準進(jìn)行）。

5.2 試品的測試

①在不知道被測試品的大概容量及損耗時(shí)，可先施加少許的電壓，找到粗平衡點(diǎn)后，再把工作電壓升到所需的值，然后再尋找細平衡點(diǎn)。

②在測量時(shí)，靈敏度開(kāi)關(guān)是按從小到大的規律來(lái)調節的。

③在測量時(shí)，R3開(kāi)關(guān)時(shí)按從左至右的規律來(lái)調節的。

④在測量時(shí)，C4開(kāi)關(guān)時(shí)按從右至左的規律來(lái)調節的。

⑤整個(gè)測量步絮：首先檢查接線(xiàn)無(wú)誤后，方可通電試驗。第二升起試驗電壓，并調節靈敏度開(kāi)關(guān)，使UA表頭有明顯的指示。此時(shí)表明電橋沒(méi)有平衡。第三調節R3開(kāi)關(guān)，順序從左至右。這時(shí)通過(guò)觀(guān)察表頭來(lái)觀(guān)察電橋的平衡狀況。如表頭已回另，可再加大靈敏度。應總保持能明顯地觀(guān)察到調節R3時(shí)，電橋的平衡狀況。第四在某一點(diǎn)上用戶(hù)會(huì )發(fā)現，調節R3已無(wú)法使表頭再回到另位。這時(shí)可調節C4開(kāi)關(guān)，順序時(shí)從右至左，把表頭指針調節到zui小位。第五用戶(hù)在調節C4到某一點(diǎn)時(shí)又會(huì )發(fā)現無(wú)法將指針調回另位。這時(shí)又要去調節R3開(kāi)關(guān)，調節的位數是上一次調節R3的zui后位，然后又會(huì )出現第四點(diǎn)時(shí)的問(wèn)題，又必須要調節C4開(kāi)關(guān)．．．就這樣來(lái)回往復地調節R3和C4兩組開(kāi)關(guān)，直至靈敏度開(kāi)關(guān)zui大時(shí)，并指針回另（或指另儀指示到zui?。?。表明電橋已達到平衡。

 ⑥測量完畢后或在暫停測量時(shí)，應將另儀的靈敏度開(kāi)關(guān)降至“0”，再將測量電壓降至另并切斷電源開(kāi)關(guān)，根據計算公式，算出被測試品的容量及介損值。

高壓電橋介電常數測試儀zui全的參數裝置成套性

1．BQS-37a型高壓電橋                            一臺 

2.  試驗電極                                       一臺

3．使用說(shuō)明書(shū)                                     一份

4．電源線(xiàn)                                         二根

5．測試線(xiàn)                                          三根

北京北廣精儀儀器設備有限公司主要生產(chǎn)電壓擊穿試驗儀、體積表面電阻率測試儀、介電常數介

質(zhì)損耗測定儀、高壓漏電起痕試驗機、耐電弧等產(chǎn)品，, 

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3、質(zhì)保期后，我們免費為您維修維護設備，除大型設備外所有設備一律返廠(chǎng)維修，經(jīng)檢驗后，告知客戶(hù)問(wèn)題所在及解決方式，經(jīng)客戶(hù)同意后進(jìn)行維修，維修后發(fā)回客戶(hù)，對于損壞及更換的零部件我們只收取成本費；如客戶(hù)不認同我們的檢驗結果，雙方另協(xié)商維修細節。 


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北廣儀器為什么要返廠(chǎng)維修？ 


1、維修維護全面  


   設備損壞后，使用者往往對設備損壞情況描述不清、不全面，經(jīng)常會(huì )出現技術(shù)人員到達現場(chǎng)之后，發(fā)現工具不全或者零配件需要更換卻沒(méi)有提前準備零配件，常常會(huì )造成被動(dòng)或者維修遲緩的局面，耽誤客戶(hù)使用。設備返廠(chǎng)維修，廠(chǎng)內零配件及工具齊全，技術(shù)人員在維修設備同時(shí)，按照公司要求會(huì )利用廠(chǎng)內設施為返廠(chǎng)的設備做系統的維護，將一些細微的毛病及早解決。 


2、響應速度快  


   設備損壞后，我們即使以zui快的速度為您安排相關(guān)的技術(shù)人員出差，也要走流程等待技術(shù)部門(mén)安排具體的人員出差，往往需要一定時(shí)間。有時(shí)因為技術(shù)人員連續出差，耽擱在某地，偶爾還會(huì )耽誤與客戶(hù)提前約定好的時(shí)間。    現在物流快遞行業(yè)發(fā)達，全國各地運輸都很快捷方便，返廠(chǎng)維修往往能更省事省力。 

 

^{關(guān)于介電常數測試儀的其他附加介紹}

測試介電常數的意義：

介電常數又叫介質(zhì)常數，介電系數或電容率，它是表示絕緣能力特性的一個(gè)系數，以字母ε表示，單位為法/米 . 它是一個(gè)在電的位移和電場(chǎng)強度之間存在的比例常量。這一個(gè)常量在自由的空間（一個(gè)真空）中是8.85×10的-12次方法拉第/米（F/m）。在其它的材料中，介電系數可能差別很大，經(jīng)常遠大于真空中的數值，其符號是eo。 在工程應用中，介電系數時(shí)常在以相對介電系數的形式被表達，而不是值。如果eo表現自由空間（是，8.85×10的-12次方F/m）的介電系數，而且e是在材料中的介電系數，則這個(gè)材料的相對介電系數（也叫介電常數）由下式給出： ε1＝ε / εo＝ε×1.13×10的11次方 很多不同的物質(zhì)的介電常數超過(guò)1。這些物質(zhì)通常被稱(chēng)為絕緣體材料，或是絕緣體。普遍使用的絕緣體包括玻璃，紙，云母，各種不同的陶瓷，聚乙烯和特定的金屬氧化物。絕緣體被用于交流電.泡沫塑料用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯等樹(shù)脂制成 聚苯乙烯2.4～2.6 ,介電常數有相對介電常數和有效介電常數之分，平時(shí)我們說(shuō)的介電常數就是相對介電常數，硅的相對介電常數是11.9 .（AC），聲音電波（AF）和無(wú)線(xiàn)電電波（射頻）的電容器和輸電線(xiàn)路。 一個(gè)電容板中充入介電常數為ε的物質(zhì)后電容變大ε倍。

介質(zhì)損失角正切值（tgδ）的物理意義。

介質(zhì)損失角正切值（tgδ）表示電介質(zhì)在交流電壓下的有功損耗和無(wú)功損耗之比，值越大，介質(zhì)損耗越大，它反映了電介質(zhì)在交流電壓下的損耗性能。

介質(zhì)損耗角正切

摘要：電力系統中檢測高壓設備的運行可靠性和發(fā)現電氣絕緣方面缺陷，電介質(zhì)損耗角的測量*。電介質(zhì)損耗角是一項反映高壓電氣設備絕緣性能的重要指標。本文介紹了介質(zhì)損耗角的基本概念和其意義，簡(jiǎn)單分析了介質(zhì)損耗角檢測的方法。

關(guān)鍵詞：電介質(zhì)損耗角；方法；測量；因素

一.引言

1.電介質(zhì)損耗角研究的意義

       電氣設備是組成電力系統的基本元件，是保證供電可靠性的基礎。無(wú)論是大型關(guān)鍵設備如發(fā)電機、變壓器，還是小型設備如電力電容器、絕緣子等，一旦發(fā)生失效，必將引起局部甚至全部地區的停電。而導致設備失效的主要原因是其絕緣性能的劣化。絕緣劣化有很多原因，不僅電應力可引起絕緣劣化，導致絕緣故障，而且機械力或熱得作用，或者和電場(chǎng)的共同作用，zui終也會(huì )發(fā)展為絕緣性故障。鑒于絕緣故障在電力故障中所占的比重及其后果的嚴重性，電力運行部門(mén)歷來(lái)十分重視電氣設備的絕緣監督。

       電介質(zhì)的電氣特性，主要表現為它們在電場(chǎng)作用下的導電性能、介電性能和電氣強度，它們分別以四個(gè)主要參數，即電導率（或絕緣電阻率）、介電常數、介質(zhì)損耗角正切和擊穿場(chǎng)強來(lái)表示。電介質(zhì)損耗角是一項反映高壓電氣設備絕緣性能的重要指標。電介質(zhì)損耗角的變化可反映受潮、劣化變質(zhì)或絕緣中氣體放電等絕緣缺陷，因此測量介質(zhì)損耗角是研究絕緣老化特征及在線(xiàn)監視絕緣狀況的一項重要內容。而在實(shí)際測量中，由于電介質(zhì)損耗很小，所以需要測量系統有較高的測量精度，這樣才能正確及時(shí)地反映電介質(zhì)損耗的變化。對于電容型絕緣設備，通過(guò)對其介質(zhì)特性的監視，可以發(fā)現尚處于早期發(fā)展階段的缺陷。

2.電介質(zhì)損耗角正切的理論基礎

對電介質(zhì)施加正弦波電壓，外施電壓與相同頻率的電流之間相角的余角的正切值。其物理理論基礎為tanδ=每個(gè)周期內介質(zhì)損耗的能量/每個(gè)周期內介質(zhì)存儲的能量 

1—1  介質(zhì)在交流電壓的等值電路和向量圖a  示意圖

      b  等值電路      c  向量圖

在交流電壓下，流過(guò)電介質(zhì)的電流I包含有功分量IR和無(wú)功分量IC，即I=IR+I

由圖1—1可以看出，此時(shí)的介質(zhì)功率損耗P=UIcos=UICtanδ=U2ωCPtanδ  （1--1） 式  ω----電源角頻率Φ----功δ

-----介質(zhì)損耗角。采用介質(zhì)損耗P作為比較各種絕緣材料損耗特性?xún)?yōu)劣的指標是不合適的，因為P

值得大小與所加電壓U、試品電容量CP、電源頻率ω等一系列因素有關(guān)，而式中的

tanδ切是一個(gè)僅僅取決于材料損耗特性，而與上述種種因素無(wú)關(guān)的物理量。正因于此，通常均采用介質(zhì)損耗角正切tanδ作為綜合反映電介質(zhì)損耗特性?xún)?yōu)劣的指標，測量和監控各種電力設備絕緣的tan

δ值已成為電力系統中絕緣預防性試驗的zui重要項目之一。有損介質(zhì)更細致的等值電路如圖1—2所示

圖1—2  電介質(zhì)的三條支路等值電路和向量圖

a  等值電路     b向量圖圖中C1----介質(zhì)無(wú)R2，C2----各種有損極化；R3----電導損耗。

在這個(gè)等值電路上加上直流電壓時(shí)，電介質(zhì)中流過(guò)的將是電容電流I1、吸收電流I2和傳導電流I3。在電容電流I1在加壓瞬間數值很大，但迅速下降到零，是一極短暫的充電電流；吸收電流I2則隨著(zhù)加電壓時(shí)間增長(cháng)而逐漸減小，比充電電流的下降要慢得多，約經(jīng)數十分鐘才衰減到零，具體時(shí)間長(cháng)短取決于絕緣的類(lèi)型、不均勻程度和結構；傳導電流I3是*長(cháng)期存在的電流分量。這三個(gè)電流分量加在一起即得出吸收曲線(xiàn)，如圖1—3所示。上述三條支路等值電路可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為電阻、

電容的并聯(lián)等值電路或串聯(lián)等值電路。若介質(zhì)損耗主要由電導所引起，常用并聯(lián)等值電路；

如果介質(zhì)損耗主由極化所引起，常用串聯(lián)等值電路。

三.等值電路1.并聯(lián)等值電路如果把圖1—2中的電流歸并成由有功電流和無(wú)功電流兩部分組成，即可得到圖1—1b示并列電路，圖中CP代表無(wú)功電流IC等值電容、R則代表有功電流I

R的等值電阻。其中IR=3+I2R=URIC=1+I2C=UωCP介質(zhì)損耗角正切tanδ等于有功電流和無(wú)功電流的比值，即tanδ=IRIC=URUωCP=1UωCP此時(shí)電路的功率損耗為：P=U2R=U2ωCPtanδ可見(jiàn)與式（1--1）所得介質(zhì)損耗*相同。2.串聯(lián)等值電路用一只理想的無(wú)損耗電容CS一個(gè)電阻r相串聯(lián)的等值電路來(lái)代替，如果1—3a所示。且由如1—3b的向量圖可得：tanδ=IrIω=ωCr由于r=tanδωCS，I=cSωCS=UcosδωCS，所以電路的功率損耗將為：P=2r=（UcosδωCS）2tanδωCS=U2ωCStanδ（cosδ）2

因為介質(zhì)損耗角δ值很小，cosδ≈1，所以P=U2ωCStanδ由并聯(lián)等值電路和串聯(lián)等值電路可知，串聯(lián)等值電路中的電阻r要比并聯(lián)等值電路中的電阻R小得多圖1—3 電介質(zhì)的簡(jiǎn)化串聯(lián)等值電路及向量a  串聯(lián)等值電路       b  向量

四.介質(zhì)損耗角正切的測量由于介質(zhì)的功率損耗P與介質(zhì)損耗角正切tanδ成正比，所以tanδ

是絕緣品質(zhì)的重要指標，測量tanδ值是判斷電氣設備的絕緣狀態(tài)的一項靈敏有效方法。tanδ能反映絕緣的整體性缺陷（例如全面老化）和小電容試品中的嚴重局部缺陷。由于tanδ隨電壓而變化的曲線(xiàn)，可判斷絕緣是否受潮、含有氣泡及老化程度。但是測量tanδ不能靈敏地反映大容量發(fā)電機、變壓器和電力電纜絕緣中的局部性缺陷，這是應盡可能將這些設備分解成幾部分，然后分別測量它們的tanδ，tanδ值得測量，zui常用的是高壓交流電橋，即西林電橋法。

液體介電常數測量?jì)x鑒別危險品


原理分析 物質(zhì)的檢測分為定量檢測、定性檢測和否定檢測。定量檢測既要判斷被檢測物質(zhì)包含哪些成分，還要能檢測每種成分的含量，如質(zhì)譜檢測和各種光譜檢測。定性檢測只要求判定是不是某種物質(zhì)，如離子遷移譜等。而否定檢測只要給出被檢測物質(zhì)是否包含某一種或幾種特定成分。這三種檢測方法各有各的特點(diǎn)，定量檢測準確，但是一般檢測時(shí)間長(cháng)；否定檢測為排除性檢測，但是能夠批量快速鑒別，定性檢測介與兩者之間。 在安全檢測領(lǐng)域，采用否定檢測方式可以實(shí)現快速預鑒別。如在液體危險品檢測中，通過(guò)否定檢測方式，可以快速鑒別液體中是否可能含有危險品。本文基于否定檢測的實(shí)際需求，給出一種通過(guò)測量微波反射能力，實(shí)現快速檢測瓶裝（玻璃、塑料和瓷器）液體是否含有某幾種特定危險品中的一種或幾種。 物質(zhì)的介電常數是一種物質(zhì)與微波相互作用研究中的重要參數，在微波作用下，了解液體介電常數，可以進(jìn)一步了解其對微波吸收和反射的情況。采用微波發(fā)射裝置發(fā)射微波照射被測液體，發(fā)射能量可以非常低，通過(guò)測量液體反射微波能量實(shí)現快速鑒別液體中是否含有某幾種特定危險品。 這里采用的微波工作頻率在１０ＧＨｚ左右，屬于厘米波，其特點(diǎn)是遇到障礙物反射能力強，與極性分子的熱化學(xué)效應明顯（微波吸收），對塑料、玻璃和陶瓷等材