Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике

ПОИСК ПО САЙТУ:

 
  


 

Тангенс угла диэлектрических потерь


 
 

Измерение тангенса угла диэлектрических потерьДиэлектрическими потерями называют энергию, рассеиваемую в электроизоляционном материале под воздействием на него электрического поля.

Способность диэлектрика рассеивать энергию в электрическом поле обычно характеризуют углом диэлектрических потерь, а также тангенсом угла диэлектрических потерь. При испытании диэлектрик рассматривается как диэлектрик конденсатора, у которого измеряется емкость и угол δ, дополняющий до 90° угол сдвига фаз между током и напряжением в емкостной цепи. Этот угол называется углом диэлектрических потерь.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь

Для измерения емкости и угла диэлектрических потерь (или tgδ) эквивалентную схему конденсатора представляют как идеальный конденсатор с последовательно включенным активным сопротивлением (последовательная схема) или как идеальный конденсатор с параллельно включенным активным сопротивлением (параллельная схема).

Рис. 1. Векторная диаграмма тока и напряжения в диэлектрике с потерями

Для последовательной схемы активная мощность:

Р=(U2ωtgδ)/(1+tg2δ), tgδ = ωСR

Для параллельной схемы:

Р=U2ωtgδ, tgδ = 1/СR)

где С - емкость идеального конденсатора;R - активное сопротивление.

Значение угла диэлектрических потерь обычно не превышает сотых или десятых долей единицы (поэтому угол диэлектрических потерь принято выражать в процентах), тогда 1+tg2δ1, а потери для последовательной и параллельной схем замещения Р=U2ωtgδ, tgδ = 1/СR)

Значение потерь пропорционально квадрату приложенного к диэлектрику напряжения и частоте, что необходимо учитывать при выборе электроизоляционных материалов для аппаратуры высокого напряжения и высокочастотной.

С увеличением приложенного к диэлектрику напряжения до некоторого значения Uо начинается ионизация имеющихся в диэлектрике газовых и жидкостных включений, при этом δ начинает резко возрастать за счет дополнительных потерь, вызванных ионизацией. При U1 газ ионизирован и уменьшается (рис. 2).

Рис. 2. Ионизационная кривая tgδ = f (U)

Значение тангенса угла диэлектрических потерь измеряют при напряжениях, меньшихUо(обычно 3 - 10 кВ). Напряжение выбирается так, чтобы облегчить испытательное устройство при сохранении достаточной чувствительности прибора.

Значение тангенса угла диэлектрических потерь (tgδ) нормируется для температуры 20 °С, поэтому измерение следует производить при температурах, близких к нормированной (10 - 20 оС). В этом диапазоне температур изменение диэлектрических потерь невелико, и для некоторых типов изоляции измеренное значение может без пересчета сравниваться с нормированным для 20 °С.

Для устранения влияния токов утечки и внешних электростатических полей на результаты измерения на испытуемом объекте и вокруг измерительной схемы монтируют защитные приспособления в виде охранных колец и экранов. Наличие заземленных экранов вызывает появление паразитных емкостей; для компенсации их влияния обычно применяют метод защитного - напряжения, регулируемого по значению и фазе.

Наибольшее распространение получили мостовые схемы измерения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь. В настоящее время промышленность выпускает мосты переменного тока типов Р5026 и Р525.Принципиальная схема моста Р525 приведена на рис. 3.

Рис. 3. Принципиальная схема измерительного моста переменного тока Р525

Уравновешивание моста производится путем многократного регулирования элементов схемы моста и защитного напряжения, для чего индикатор равновесия включается то в диагональ, то между экраном и диагональю. Мост считается уравновешенным, если при обоих включениях индикатора равновесия ток через него отсутствует.

В момент равновесия моста

где f — частота переменного тока, питающего схему

Cх = (R4/Rх)Со

Постоянное сопротивление R4 выбирается равным 104/π Ом. В этом случае tgδ = С4, где емкость С4 выражена в микрофарадах.

Если измерение проводилось на частоте f', отличной от 50Гц, то tgδ = (f'/50)C4

Когда измерение тангесна угла диэлектрических потерь производится на небольших отрезках кабеля или образцах изоляционных материалов, из-за их малой емкости необходимы электронные усилители (например, типа Ф-50-1 с коэффициентом усиления около 60). Следует иметь в виду, что мост учитывает потери в проводе, соединяющем мост с испытуемым объектом, и измеренное значение тангенса угла диэлектрических потерь будет больше действительного на 2πfRzCx, где Rz — сопротивление провода.

Если один из электродов объекта соединен с землей (кабель с заземленной металлической оболочкой), то вторичную обмотку трансформатора высокого напряжения (ТрВН) не заземляют, а соединяют с точкой D (рис. 3) или измерение производят по схеме перевернутого моста (мосты типа Р5026), когда высокое напряжение подается к точке D а к точке С подсоединяется заземленный электрод испытуемого объекта.

При измерениях по схеме перевернутого моста регулируемые элементы измерительной схемы находятся под высоким напряжением, поэтому регулирование элементов моста либо производят и а расстоянии с помощью изолирующих штанг, либо оператора помещают в общем экране с измерительными элементами.

Тангенс угла диэлектрических потерь трансформаторов и электрических машин измеряют между каждой обмоткой и корпусом при заземленных свободных обмотках.

Измерение тангенса угла диэлектрических потерь

Школа для электрика

Просмотров: 65535
Пусконаладочные работы, Электротехнические материалы
Статьи близкие по теме:

  • Измерение сопротивления изоляции обмоток силовых трансформаторов
  • Контроль состояния изоляции элементов распределительных устройств
  • Как определить увлажненность изоляции электродвигателей и трансформаторов
  • Свойства и испытания электрической изоляции
  • Как измерить емкость и индуктивность

  • Внимание! Перепечатка (полная или частичная) материалов сайта "Школа для электрика", включая распространение на бумажных носителях, без письменного разрешения администратора сайта запрещена.

    Школа для электрика | Основы электротехники | Электричество для чайников
    Электрические аппараты | Справочник электрика
     Электроснабжение | Электрические измерения | Электрические схемы
     Электромонтажные работы | Пусконаладочные работы | Эксплуатация электрооборудования

    Справочник электрика

    » Электротехнические материалы
    » Аппараты защиты
    » Электротехнические устройства
    » Инструмент электрика
    » Полезные советы
    » Асинхронные двигатели
    » Полезная информация
    » Ремонт в доме
    » Статьи на разные темы
    » Квалификационные характеристики электромонтеров 3-6 разряда
    » Программа профессионального обучения электромонтеров по ремонту электрооборудования

    Моя профессия электрик

    Школа для электрика - сайт для электриков, людей, имеющих электротехническое образование, стремящихся к знаниям и желающих совершенствоваться и развиваться в своей профессии.


    Подпишитесь на новости этого сайта по RSS!!!

    Подпишитесь на бесплатную рассылку новых материалов сайта!
    Электротехническая энциклопедия


    Нас считают