GBT 1409-2006電氣絕緣材料電容率和介質損耗因數試驗儀

GBT 1409-2006電氣絕緣材料電容率和介質損耗因數試驗儀  高頻電橋
由于它不再是一個高壓電橋，因此承受電壓U₁的臂能容易地引人可調元件;替代法在此適用
 還應指出，帶有分開的初級繞組的電橋允許電源和檢測器互換位置。其平衡與在次級繞組中對應
的安匝數的補償相符.

GBT 1409-2006電氣絕緣材料電容率和介質損耗因數試驗儀  試驗報告

 試驗報告中應給出下列相關內容:

 絕緣材料的型號名稱及種類、供貨形式、取樣方法、試樣的形狀及尺寸和取樣 日期(并注明試樣厚度和試樣在與電極接觸的表面進行處理的情況);

 試樣條件處理的方法和處理時間;

 電極裝置類型，若有加在試樣上的電極應注明其類型;

 測量儀器;

 試驗時的溫度和相對濕度以及試樣的溫度;

 施加的電壓;

 施加的頻率;

 相對電容率ε(平均值);

 介質損耗因數 tans(平均值);

 試驗 日期 ;

 相對電容率和介質損耗因數值以及由它們計算得到的值如損耗指數和損耗角，必要時，應給出與溫度和頻率的關系。

Q值測量

  a．Q值測量范圍：2～1023；

  b．Q值量程分檔：30、100、300、1000、自動換檔或手動換檔；

c．標稱誤差

GB/T 1409-2006標準規定了在15 Hz-300 MHz的頻率范圍內測量電容率、介質損耗因數的方法，并由此計算某些數值 ，如損耗指數。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。測試結果與某些物理條件有關，例如頻率、溫度、

濕度，在特殊情況下也與電場強度有關有時在超過 1 000 V的電壓下試驗，則會引起一些與電容率和介質損耗因數無關的效應，對此不予論述.

信號源頻率覆蓋范圍

測試注意事項

a．本儀器應水平安放；

b．如果你需要較精確地測量，請接通電源后，預熱30分鐘；

c．調節主調電容或主調電容數碼開關時，當接近諧振點時請緩調；

d．被測件和測試電路接線柱間的接線應盡量短，足夠粗，并應接觸良好、可靠，以減少因接線的電阻和分布參數所帶來的測量誤差；

e．被測件不要直接擱在面板頂部，離頂部一公分以上，必要時可用低損耗的絕緣材料如聚苯乙烯等做成的襯墊物襯墊；

f．手不得靠近試件，以免人體感應影響造成測量誤差，有屏蔽的試件，屏蔽罩應連接在低電位端的接線柱。

電容測量

   注：大于直接測量范圍的電容測量見使用方法。

電極系統

 1 加到試樣上的電極

 電極可選用 5.1.3中任意一種。如果不用保護環。而且試樣上下的兩個電極難以對齊時，其中一個電極應比另一個電極大些。已經加有電極的試樣應放置在兩個金屬電極之間，這兩個金屬電極要比試樣上的電極稍小些。對于平板形和圓柱形這兩種不同電極結構的電容計算公式以及邊緣電容近似計算的經驗公式由表1給出.

 對于介質損耗因數的測量，這種類型的電極在高頻下不能滿足要求，除非試樣的表面和金屬板都非常平整。圖 1所示的電極系統也要求試樣厚度均勻

2 試樣上不加電極

 表面電導率很低的試樣可以不加電極而將試樣插人電極系統中測量，在這個電極系統中，試樣的一側或兩側有一個充滿空氣或液體的間隙。

 平板電極或圓柱形電極結構的電容計算公式由表 3給出。

 下面兩種型式的電極裝置特別合適

2.1 空氣填充測微計電極

 當試樣插人和不插人時，電容都能調節到同一個值 ，不需進行測量系統的電氣校正就能測定電容率。電極系統中可包括保護電極.

2.2 流體排出法

 在電容率近似等于試樣的電容率，而介質損耗因數可以忽略的一種液體內進行測量，這種測量與試樣厚度測量的精度關系不大。當相繼采用兩種流體時，試樣厚度和電極系統的尺寸可以從計算公式中消去

 試樣為與試驗池電極直徑相同的圓片，或對測微計電極來說，試樣可以比電極小到足以使邊緣效應忽略不計 在測微計電極中，為了忽略邊緣效應，試樣直徑約比測微計電極直徑小兩倍的試樣厚度。

形式

各種不同形式的損耗是綜合起作用的。由于介質損耗的原因是多方面的，所以介質損耗的形式也是多種多樣的。介電損耗主要有以下形式：

1）漏導損耗

實際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質，在外電場的作用下，總有一些帶電粒子會發生移動而引起微弱的電流，這種微小電流稱為漏導電流，漏導電流流經介質時使介質發熱而損耗了電能。這種因電導而引起的介質損耗稱為“漏導損耗”。由于實阿的電介質總存在一些缺陷，或多或少存在一些帶電粒子或空位，因此介質不論在直流電場或交變電場作用下都會發生漏導損耗。

2）極化損耗

在介質發生緩慢極化時（松弛極化、空間電荷極化等），帶電粒子在電場力的影響下因克服熱運動而引起的能量損耗。

　　一些介質在電場極化時也會產生損耗，這種損耗一般稱極化損耗。位移極化從建立極化到其穩定所需時間很短（約為10-16～10-12s），這在無線電頻率（5×1012Hz 以下）范圍均可認為是極短的，因此基本上不消耗能量。其他緩慢極化（例如松弛極化、空間電荷極化等）在外電場作用下，需經過較長時間（10-10s或更長）才達到穩定狀態，因此會引起能量的損耗。

若外加頻率較低，介質中所有的極化都能完全跟上外電場變化，則不產生極化損耗。若外加頻率較高時，介質中的極化跟不上外電場變化，于是產生極化損耗。

3）電離損耗

　　電離損耗（又稱游離損耗）是由氣體引起的，含有氣孔的固體介質在外加電場強度超過氣孔氣體電離所需要的電場強度時，由于氣體的電離吸收能量而造成指耗，這種損耗稱為電離損耗。

電感測量范圍

測量方法的選擇：

 測量電容率和介質損耗因數的方法可分成兩種:零點指示法和諧振法。

1 零點指示法適用于頻率不超過50 MHz時的測量。測量電容率和介質損耗因數可用替代法;也就是在接人試樣和不接試樣兩種狀態下，調節回路的一個臂使電橋平衡。通常回路采用西林電橋、變壓器電橋(也就是互感藕合比例臂電橋)和并聯 T型網絡。變壓器電橋的優點:采用保護電極不需任何外加附件或過多操作，就可采用保護電極;它沒有其他網絡的缺點。

2 諧振法適用于10 kHz一幾百MHz的頻率范圍內的測量。該方法為替代法測量，常用的是變電抗法。但該方法不適合采用保護電極。

 注:典型的電橋和電路示例見附錄。附錄中所舉的例子自然是不全面的，敘述電橋和側量方法報導見有關文獻和該種儀器的原理說明書。

維修

1．新購儀器的檢查

新購的儀器 好能先用LKI-1電感組，將各個電感在各個不同頻率測試Q值，把測試的情況，例使用的電感號、測試頻率Q讀數、電容讀數等多次測得數及測試環境條件逐一詳細記錄，并把記錄保存起來，以供以后維修時作參考。

LKI-1電感組是專供測試時作輔助電感用的，不能把這些電感當作高精度的標準電感看待。隨著測試環境條件不同，測得電感器Q值和分布電容可能略有不同。

2．使用和保養

高頻Q表是比較精密的阻抗測量儀器，在合理使用和注意保養情況下，才能保證長期穩定和較高的測試精度。

a．熟悉本說明書，正確地使用儀器；

b．使儀器經常保持清潔、干燥；

c．本儀器保用期為18個月，如發現機械故障或失去準確度，可以原封送回本廠，免費修理。