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體積電阻率測(cè)定儀測(cè)量技術(shù) 和介電常數(shù)介質(zhì)損耗測(cè)試儀簡(jiǎn)介
a.通常,絕緣材料用于電氣系統(tǒng)的各部件相互絕緣和對(duì)地絕緣,固體絕緣材料還起機(jī)械支撐作用。一般希望材料有盡可能高的絕緣電阻,并具有合適的機(jī)械、化學(xué)和耐熱性能。
b.絕緣材料的電阻率一般都很高,也就是傳導(dǎo)電流很小。如果不注意外界因素的干擾和漏電流的影響,測(cè)量結(jié)果就會(huì)發(fā)生很大的誤差。同時(shí)絕緣材料本身的吸濕性和環(huán)境條件的變化對(duì)測(cè)量結(jié)果也有很大影響。
c.影響體積電阻率和表面電阻率測(cè)試的主要因素是溫度和濕度、電場(chǎng)強(qiáng)度、充電時(shí)間及殘余電荷等。體積電阻率可作為選擇絕緣材料的一個(gè)參數(shù),電阻率隨溫度和濕度的變化而顯著變化。體積電阻率的測(cè)量常常用來檢查絕緣材料是否均勻,或者用來檢測(cè)那些能影響材料質(zhì)量而又不能用其他方法檢測(cè)到的導(dǎo)電雜質(zhì)。
d.由于體積電阻總是要被或多或少地包括到表面電阻的測(cè)試中去,因此只能近似地測(cè)量表面電阻,測(cè)得的表面電阻值主要反映被測(cè)試樣表面污染的程度。所以,表面電阻率不是表征材料本身特性的參數(shù),而是一個(gè)有關(guān)材料表面污染特性的參數(shù)。當(dāng)表面電阻較高時(shí),它常隨時(shí)間以不規(guī)則的方式變化。測(cè)量表面電阻通常都規(guī)定1min的電化時(shí)間。
(1)溫度和濕度:固體絕緣材料的絕緣電阻率隨溫度和濕度的升高而降低,特別是體積電阻率隨溫度改變而變化非常大。因此,電瓷材料不但要測(cè)定常溫下的體積電阻率,而且還要測(cè)定高溫下的體積電阻率,以評(píng)定其絕緣性能的好壞。由于水的電導(dǎo)大,隨著濕度增大,表面電阻率和有開口孔隙的電瓷材料的體積電阻率急劇下降。因此,測(cè)定時(shí)應(yīng)嚴(yán)格地按照規(guī)定的試樣處理要求和測(cè)試的環(huán)境條件下進(jìn)行。
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度:當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度比較高時(shí),離子的遷移率隨電場(chǎng)強(qiáng)度增高而增大,而且在接近擊穿時(shí)還會(huì)出現(xiàn)大量的電子遷移,這時(shí)體積電阻率大大地降低。因此在測(cè)定時(shí),施加的電壓應(yīng)不超過規(guī)定的值。
(3)殘余電荷:試樣在加工和測(cè)試等過程中,可能產(chǎn)生靜電,電阻越高越容易產(chǎn)生靜電,影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。因此,在測(cè)量時(shí),試樣要*放電,即可將幾個(gè)電極連在一起進(jìn)行短路。
(4)雜散電勢(shì)的消除:在絕緣電阻測(cè)量電路中,可能存在某些雜散電勢(shì),如熱電勢(shì)、電解電勢(shì)、接觸電勢(shì)等,其中影響zui大的為電解電勢(shì)。用高阻計(jì)測(cè)量表面潮濕的試樣的體積電阻時(shí),測(cè)量極與保護(hù)極間可產(chǎn)生20mv的電勢(shì)。試驗(yàn)前應(yīng)檢查有無雜散電勢(shì)??筛鶕?jù)試樣加壓前后高阻計(jì)的二次指示是否相同來判斷有無雜散電勢(shì)。如相同,證明無雜散電勢(shì);否則應(yīng)當(dāng)尋找并排除產(chǎn)生雜散電勢(shì)的根源,才能進(jìn)行測(cè)量。
(5)防止漏電流的影響:對(duì)于高電阻材料,只有采取保護(hù)技術(shù)才能去除漏電流對(duì)測(cè)量的影響。保護(hù)技術(shù)就是在引起測(cè)量誤差的漏電路徑上安置保護(hù)導(dǎo)體,截住可能引起測(cè)量誤差的雜散電流,使之不流經(jīng)測(cè)量回路或儀表。保護(hù)導(dǎo)體連接在一起構(gòu)成保護(hù)端,通常保護(hù)端接地。測(cè)量體積電阻時(shí),三電極系統(tǒng)的保護(hù)極就是保護(hù)導(dǎo)體。此時(shí)要求保護(hù)電極和測(cè)量電極間的試樣表面電阻高于與它并聯(lián)元件的電阻10~100倍。線路接好后,應(yīng)首先檢查是否存在漏電。此時(shí)斷開與試樣連接的高壓線,加上電壓。如在測(cè)量靈敏度范圍內(nèi),測(cè)量?jī)x器指示的電阻值為無限大,則線路無漏電,可進(jìn)行測(cè)量。
(6)條件處理和測(cè)試條件的規(guī)定:固體絕緣材料的電阻隨溫度、濕度的增加而下降。試樣的預(yù)處理?xiàng)l件取決于被測(cè)材料,這些條件在材料規(guī)范中規(guī)定。推薦使用GB10580《固體絕緣材料在試驗(yàn)前和試驗(yàn)時(shí)采用的標(biāo)準(zhǔn)條件》中規(guī)定的預(yù)處理方法??墒褂酶视?/span>—水溶液潮濕箱進(jìn)行濕度預(yù)處理。測(cè)試條件應(yīng)與預(yù)處理?xiàng)l件盡可能地一致,有些時(shí)候(如浸水處理)不能保持預(yù)處理?xiàng)l件和測(cè)試條件一致時(shí),則應(yīng)在從預(yù)處理環(huán)境中取出后在盡可能短時(shí)間內(nèi)完成測(cè)試,一般不超過5分鐘。
(7)電化時(shí)間的規(guī)定:當(dāng)直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時(shí),通過試樣的電流會(huì)指數(shù)式地衰減到一個(gè)穩(wěn)定值。電流隨時(shí)間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動(dòng)離子位移到電極所致。對(duì)于體積電阻率小于1010Ω·m的材料,其穩(wěn)定狀態(tài)通常在1分鐘內(nèi)達(dá)到。因此,要經(jīng)過這個(gè)電化時(shí)間后測(cè)定電阻。對(duì)于電阻率較高的材料,電流減小的過程可能會(huì)持續(xù)幾分鐘、幾小時(shí)、幾天,因此需要用較長(zhǎng)的電化時(shí)間。如果需要的話,可用體積電阻率與時(shí)間的關(guān)系來描述材料的特性。當(dāng)表面電阻較高時(shí),它常隨時(shí)間以不規(guī)則的方式變化。測(cè)量表面電阻通常都規(guī)定1分鐘的電化時(shí)間。
一、技術(shù)要求
(一)、塑料工頻電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試系統(tǒng)
1.概述
工頻電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試系統(tǒng)滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1409-2006 測(cè)量電氣絕緣材料在工頻、音頻、高頻(包括米波波長(zhǎng)在內(nèi))下電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)的推薦方法。適用于測(cè)定熱塑性、熱固性塑料在50Hz、100Hz條件下的電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)。
測(cè)試系統(tǒng)由西林電橋、標(biāo)準(zhǔn)電容器、固體絕緣材料測(cè)試電極、高壓電源等構(gòu)成。
2、主要技術(shù)指標(biāo):
2.1、 西林電橋
(1)適用范圍:主要用于測(cè)量高壓工業(yè)絕緣材料的介質(zhì)損失角的正切值及電容量。其采用了西林電橋的經(jīng)典線路。主要可以測(cè)量電容器,互感器,變壓器,各種電工油及各種固體絕緣材料在工頻高壓下的介質(zhì)損耗( tgd)和電容量( Cx)以,其測(cè)量線路采用“正接法”即測(cè)量對(duì)地絕緣的試品。電橋由橋體、指另儀、電位跟蹤器組成,本電橋特別適應(yīng)測(cè)量各類絕緣油和絕緣材料的介損(tgd)及介電常數(shù)(ε)。
(2)技術(shù)指標(biāo)
a、測(cè)量范圍及誤差本電橋的環(huán)境溫度為20±5℃,相對(duì)濕度為30%-80%條件下,應(yīng)滿足下列表中的技術(shù)指示要求。
在Cn=100pF R4=3183.2(W)(即10K/π)時(shí):
測(cè)量項(xiàng)目 | 測(cè)量范圍 | 測(cè)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=100pF R4=318.3(W)(即1K/π)時(shí):
測(cè)量項(xiàng)目 | 測(cè)量范圍 | 測(cè)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 |
b、電容量及介損顯示精度:
電容量: ±0.5%;
介 損: ±1.5%tgdx±1×10-4;
2.2、標(biāo)準(zhǔn)電容器(SF6)
(1)概述:在每個(gè)高壓實(shí)驗(yàn)室和試驗(yàn)中,壓縮氣體標(biāo)準(zhǔn)電容器是一種必要的儀器。在這些場(chǎng)合中,它有許多重要的作用。在電橋電路中壓縮氣體電容器被用來測(cè)量電容器、電纜、套管、絕緣子、變壓器繞組及絕緣材料的電容和介質(zhì)損耗角正切值(tgδ)。而且,還可以用作高壓測(cè)量電容分壓裝置的高壓電容。在某些條件下,還可以在局部放電測(cè)量中作高壓耦合電容器。
(2)特點(diǎn):
電容極穩(wěn)定,氣壓和溫度的變化對(duì)電容的影響可以忽略,介質(zhì)損耗極小。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介:外殼由絕緣套筒及鋼板制成的底和蓋組成,底和蓋用螺栓及環(huán)緊固在絕緣套筒的兩端。在電容器的上下兩端有防暈罩。
電容器外殼內(nèi)裝有同軸高度拋光的圓柱形高低壓電極。
電容器設(shè)有壓力表及氣閥,供觀察內(nèi)部壓力及充放氣使用。
(3)技術(shù)參數(shù):
電容器安裝運(yùn)行海拔不超過1000米,使用周圍空氣溫度-10℃~40℃,相對(duì)濕度不超過70%;
電容器的工作頻率為100Hz;
電容器實(shí)測(cè)值誤差不大于±0.05%,與標(biāo)稱值誤差不大于±3%;
電容器溫度系數(shù) ≤ 3×10-5 /℃;
電容器壓力系數(shù) ≤ 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(nèi)充SF6氣體。在20℃時(shí),壓力為0.4±0.1Mpa;
2.3、固體絕緣材料測(cè)試電極
本電極適用于固體電工絕緣材料如絕緣漆、樹脂和膠、浸漬纖制品、層壓制品、云母及其制品、塑料、電纜料、薄膜復(fù)合制品、陶瓷和 玻璃等的相對(duì)介電系數(shù)(ε)與介質(zhì)損耗角正切值(tgδ)的測(cè)試。
本電極主要用于頻率在工頻50Hz、100Hz下測(cè)量試品的相對(duì)介電系數(shù)(ε)和介質(zhì)損耗角正切值(tgδ),電極的設(shè)計(jì)主要是參照國(guó)標(biāo)GB/T1409。電極采用的是三電極式結(jié)構(gòu),能有效的消除表面漏電流的影響,使測(cè)量電極下的電場(chǎng)趨于均勻電場(chǎng)。
外型圖如圖:
1百分表
2壓緊螺桿
3固體電極
4測(cè)試電極
5高壓電極
6接地端
7測(cè)量端
主要技術(shù)指標(biāo)
1環(huán)境溫度:20±5℃
2相對(duì)濕度:65±5%
3高低壓電極之間距離:0~5mm可調(diào)
4百分表示值誤差:0.01mm(一粒1.5V氧化銀電池供電)
5測(cè)量極直徑:70±0.1mm
6空極tgδ:≤5×10-5
7空極電容量:40±1pF
8zui高測(cè)試電壓:2000V
9實(shí)驗(yàn)頻率:50Hz、100Hz
10體積:Ф210mm H180mm
11重量:6kg
2.4、高壓電源
(1)簡(jiǎn)介:高壓電源采用*數(shù)字電路技術(shù),測(cè)試電壓、漏電流均為數(shù)字顯示,可以直觀、準(zhǔn)確、快速、安全的輸出高壓。
(2)技術(shù)指標(biāo)
1輸出電壓(交流)0~10kV(±3%±3個(gè)字.a型為0~5KV)
2漏電流(交流)MAX 20mA(±3%±3個(gè)字,可調(diào))
3變壓器容量:1000VA
4輸出波形:100Hz正弦波
5工作電壓:AC220V±10%
6使用環(huán)境: 環(huán)境溫度:0~40℃ ;相對(duì)濕度:(20~90)%
7消耗功率:zui大75VA
8外形尺寸:320mm(寬)×170mm(高)×245mm(深)
9重量:10Kg
標(biāo)簽: