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介电常数介质损耗测定仪(介电性能测试仪)

简要描述:介电常数介质损耗测定仪(介电性能测试仪)电介质在单位时间内消耗的能量称为电介质损耗功率,简称电介质损耗。或:电场作用下的能量损耗,由电能转变为其它形式的能,如热能、光能等,统称为介质损耗。它是导致电介质发生热击穿的根源。

  • 产品型号:
  • 厂商性质:生产厂家
  • 更新时间:2024-04-18
  • 访  问  量:4902

详细介绍

品牌AIRTIMES/中航时代价格区间5万-10万
产地类别国产应用领域化工,石油,航天,汽车,电气
  一、符合标准:
 
  GB/T1409测量电气绝缘材料在工频、音频、高频(包括米波波长存内)下电容率和介质损耗因数的推荐方法;
 
  GB/T 5654-2007液体绝缘材料相对电容率、介质损耗因数和直流电阻率的测量;
 
  二、产品概述:
 
  ZJD-87介电常数介质损耗测定仪(介电性能测试仪)是一款专为实验室研制的高精度高压电桥,突破了传统的电桥测量方式,采用变频电源技术,利用单片机和现代化电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算;达到抗干扰能力强、测试速度快、精度高、全自动数字化、操作简便;广泛适用于电力行业中变压器、互感器、套管、电容器、避雷器等设备及相关绝缘材料的介损和介电常数的测量。
 
  三、技术指标:
 
  准确度:Cx:±(读数×0.5%+0.5pF);
 
  tgδ:±(读数×0.5%+0.00005);ε:0.5%;
 
  抗干扰指标:变频抗干扰(40-70Hz),最大输入电流5A;
 
  内置最高10KV测试电压输出,可调分辨率1V;
 
  电容量范围:内施高压:3pF~60000pF/10kV;60pF~1μF/0.5kV;
 
  外施高压:3pF~1.5μF/10kV;60pF~30μF/0.5kV;
 
  外接量程扩展器时可以测试几千安培下高压电器的介损值;
 
  分辨率:最高0.001pF,4位有效数字;
 
  计算机接口:标准RS232接口;
 
  外形尺寸:8U标准机箱;
 
  仪器重量:25kg;
 
  离子位移极化—— Ionic Polarization
 
  电介质中的正负离子在电场作用下发生可逆的弹性位移。 正离子沿电场方向 移动,负离子沿反电场方向移动。由此形成的极化称为 离子位移极化。
 
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离子在电场作用下偏移平衡位置的移动相当于形成一个感生偶极矩。
 
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  离子位移极化所需时间大约为10-12~10-13秒 。不以热的形式耗散能量,不导致介电损耗。
 
  介电常数介质损耗测定仪(介电性能测试仪)
 
  •损耗的形式
 
  •介质损耗的表示方法
 
  •介质损耗和频率、温度的关系
 
  •无机介质的损耗
 
  介质损耗定义:
 
  电介质在单位时间内消耗的能量称为电介质损耗功率,简称电介质损耗。或:电场作用下的能量损耗,由电能转变为其它形式的能,如热能、光能等,统称为介质损耗。它是导致电介质发生热击穿的根源。
 
  损耗的形式:
 
  电导损耗:在电场作用下,介质中会有泄漏电流流过,引起电导损耗。 实质是相当于交流、直流电流流过电阻做功,故在这两种 条件下都有电导损耗。绝缘好时,液、固电介质在工作电 压下的电导损耗是很小的,
 
  极化损耗:只有缓慢极化过程才会引起能量损耗,如偶极子 的极化损耗。
 
  游离损耗:气体间隙中的电晕损耗和液、固绝缘体中局部放 电引起的功率损耗称为游离损耗。
 
  介质损耗的表示:
 
  当容量为C0=0S/d的平板电容器上 加一交变电压U=U0eiwt。则:
 
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1、电容器极板间为真空介质时, 电容上的电流为:
 
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2、电容器极板间为非极性绝缘材料时,电容上的电流为:
 
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3、电容器极板间为弱导电性或极性,电容上的电流为:
 
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G是由自由电荷产生的纯电导,G=S/d, C=S/d
 
  如果电荷的运动是自由的, 则G实际上与外电压额率无关;如果这些电荷是被 符号相反的电荷所束缚, 如振动偶极子的情况,G 为频率的函数。
 
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介质弛豫和德拜方程:
 
  1)介质弛豫:在外电场施加或移去后,系统逐渐达到平衡状 态的过程叫介质弛豫。 介质在交变电场中通常发生弛豫现象,极化的弛豫。在介质上加一电场,由于极化过程不是瞬时的,极化包括两项:
 
  P(t) = P0 + P1(t)
 
P0代表瞬时建立的极化(位移极化), P1代表松弛极化P1(t)渐渐达到一稳定值。这一滞后 通常是由偶极子极化和空间电荷极 化所致。 当时间足够长时, P1(t)→ P 1 ∞ , 而总极化P(t) → P∞ 。
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2)德拜(Debye)方程:
 
  频率对在电介质中不同的驰豫现象有关键性的影响。 设低频或静态时的相对介电常数为ε(0),称为静态相对介电常数;当频率ω→∞时,相对介电常数εr’ →ε∞( ε∞代表光频 相对介电常数)。则复介电常数为:
 
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影响介质损耗的因素:
 
  1、频率的影响
 
  ω→0时,此时不存在极化损 耗,主要由电导损耗引起。 tgδ=δ/ωε,则当ω→0时, tgδ→∞。随着ω升高,tgδ↓。
 
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  随ω↑,松弛极化在某一频率开始跟不上外电场的变化, 松弛极化对介电常数的贡献 逐渐减小,因而εr随ω↑而↓。 在这一频率范围内,由于ωτ <<1,故tgδ随ω↑而↑。
 
  当ω很高时,εr→ε∞,介电常数仅 由位移极化决定,εr趋于最小值。 由于ωτ >>1,此时tgδ随ω↑而↓。 ω→∞时,tgδ→0。
 
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tgδ达最大值时ωm的值由下式求出:
 
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  tgδ的最大值主要由松弛过程决定。如果介质电导显著变大,则tgδ的最大值变得平坦, 最后在很大的电导下,tgδ无最大值,主要表现为电导损耗特征:tgδ与ω成反。
 
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2、温度的影响
 
  当温度很低时,τ较大,由德拜关系式可知,εr较小,tgδ也较小。此时,由于ω2τ2>>1,由德拜可得:
 
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随温度↑,τ↓,所以εr、tgδ↑
 
  当温度较高时,τ较小,此时ω2τ2<<1
 
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随温度↑,τ↓,所以tgδ ↓。这时电导上升并不明显,主要决定于极化过程:
 
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  当温度继续升高,达到很大值时, 离子热运动能量很大,离子在电场作用下的定向迁移受到热运动的阻碍,因而极化减弱,εr↓。此时电导损耗剧烈↑,tgδ也随温度 ↑而急剧上升↑。
 
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3.湿度的影响
 
  • 介质吸潮后,介电常数会增加,但比电导的增加要慢,由于电导损耗增大以及松驰极化损耗增加,而使tgδ增大。
 
  • 对于极性电介质或多孔材料来说,这种影响特别突出,如,纸内水分含量从4%增加到10%时,其tgδ可增加100倍。
 
  降低材料的介质损耗的方法
 
  (1)选择合适的主晶相:尽量选择结构紧密的晶体作为主晶相。
 
  (2)改善主晶相性能时,尽量避免产生缺位固溶体或填隙固溶体,最好形成连续固溶体。这样弱联系离子少,可避免损耗显著增大。
 
  (3)尽量减少玻璃相。有较多玻璃相时,应采用“中和效应"和“压抑效应",以降低玻璃相的损耗。 (4)防止产生多晶转变,多晶转变时晶格缺陷多,电性能下降,损耗增加。
 
  (5)注意焙烧气氛。含钛陶瓷不宜在还原气氛中焙烧。烧成过程中升温速度要合适,防止产品急冷急热。
 
  (6)控制好最终烧结温度,使产品“正烧",防止“生烧"和“过烧"以减少气孔率。此外,在工艺过程中应防止杂质的混入,坯体要致密。
 

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