试验接线及试验设备
介质损耗因数的定义
绝缘介质在交流电压作用下的等值回路及相量图如图3-1所示。 图3-1绝缘介质在交流电压作用下的等值回路及相量图
众所周知，在某一确定的频率下，介质可用确定的电阻与一确定的电容并联来等效，流过介质的电流 由两部分组成，I CX为电容性电流的无功分量，I RX为电阻性电流的有功分量，介质的有功损耗将引起绝缘的发热，同时介质也存在着散热，而发热、散热跟表面积等有关，为此应测试与体积相对无关的量来判断绝缘状况，为此测试有功损耗除以无功损耗的值，此比值即为介质损耗因数。
Q=U ·I CX
P=U ·I RX
则Q P =CX
RX
I I =tg δ (3-1) 从公式（3-1）可以看到图3-1中介质损耗因数
即为介质损失角δ的正切值tg δ。
试验目的
高压套管大量采用油纸电容型绝缘结构，这类
绝缘结构具有经济实用的优点。但当绝缘中的纸
纤维吸收水分后，纤维中的β氢氧根之间的相互
作用变弱，导电性能增加，机械性能变差，这是
造成绝缘破坏的重要原因。受潮的纸纤维中的水
分，可能来自绝缘油，也可能来自绝缘中原先存
在的局部受潮部分，这类设备受潮后，介质损耗
因数会增加。
液体绝缘材料如变压器油，受到污染或劣化后，
极性物质增加，介质损耗因数也会从清洁状态下
的0.05%左右上升到0.5%以上。连供系统
除了用介质损耗因数的大小及变化趋势判断设
数字调谐器备的绝缘状况外，电容量的变化也可以发现电容
型设备的绝缘的损坏。如一个或几个电容屏发生
击穿短路，电容量会明显增加。
由此可见，测量绝缘介质的介质损耗因数及电
容量可以有效地发现绝缘的老化、受潮、开裂、
污染等不良状况。
典型介损测试仪的原理接线图
介损测试电桥已向全自动、高精度、良好抗干扰
性能方向发展，比较经典的有三种原理即西林型
电桥、电流比较型电桥及M 型电桥。下面分别作
简要的介绍：
（1）西林电桥的原理图3-2所示
图3-2西林电
桥的原理图
图中当电桥平衡时，G 显示为零，此时3R Z x =4Z Z x
根据实部虚部各相
等可得：
tg δ=ωR 4C 4
C ≈R R Cn 34 （当tg δ＜＜1时）
鼠标笔
bbzs根据R3、C4、R4的值可计算得出tgδ、C的值。
刷式密封从原理上讲，西林电桥测介质损耗没有误差，但由于分布电容是无所不在的，尤其是Cn必须有良好的屏蔽，当反接法时，必须屏蔽掉B点对地的分布电容，正接法时，必须屏蔽掉C点与B 点间的分布电容，但由于屏蔽层的采用增加了C4、R4及R3两端的分布电容带来了新的误差，以R3正接法为例，R3最图3-3
大值为1kΩ左右，当分布电容达10000PF时，对介损的影响为0.3%，为了消除这一分布电容的影响，提高测试精度，试验室采用双屏蔽，如原理图3-3所示。
Us电位自动跟踪S点电位，这样R3对地的分布电容电流为零，从原理上消除了杂散电容的影响，但采用这种方式不能用于反接法，因为S点电位是高压，在现场不可能使用。
目前国内外典型的西林电桥有QS1（现场用）、QS37（试验室用）、瑞士2801（试验室用）。
（2）电流比较型电桥全自动文具盒
电流比较型电桥的原理图如图3-4所示。
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