介电常数和介质损耗测试仪

介电常数和介质损耗测试仪

GCSTD-C工频介电常数及介质损耗测试仪

满足标准：

GB/T1409-2006 测量电气绝缘材料在工频、音频、高频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

GB/T 21216-2007 绝缘液体 测量电导和电容确定介质损耗因数的试验方法

GB/T 1693-2007 硫化橡胶 介电常数和介质损耗角正切值的测定方法

GB/T 5594.4-1985__电子元器件结构陶瓷材料性能测试方法__介质损耗角正切值的测试方法

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一、产品概述

本仪器是一种先进的测量介质损耗（tgδ）和电容容量（Cx）的仪器，测量各种绝缘材料、绝缘套管、绝缘液体、电力电缆、电容器、互感器、变压器等高压设备的介质损耗（tgδ）和电容容量（Cx）。具有操作简单、中文显示、打印、使用方便、无需换算、自带高压，抗干扰能力强， 测试时间短等优点。

本测试仪采用变频电源技术，利用单片机和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、操作简便的功能

介电常数和介质损耗测试仪

一般不推荐使用石墨，但是有时候也可采用，特别是在较低的频率下。石墨的电阻会引起损耗的显著增大，若采用石墨悬浮液制成电极，则石墨还会穿透试样。
管状试样
对管状试样而言，*合适的电极系统将取决于它的电容率、管壁厚度、直径和所要求的测量精度。一般情况下，电极系统应为一个内电极和一个稍为窄一些的外电极和外电极两端的保护电极组成，外电极和保护电极之间的间隙应比管壁厚度小。对小直径和中等直径的管状试样，外表面可加三条箔带或沉积金属带，中间一条用作为外电极（测量电极），两端各有一条用作保护电极。内电极可用汞，沉积金属膜或配合较好的金属芯轴。
高电容率的管状试样，其内电极和外电极可以伸展到管状试样的全部长度上，可以不用保护电极。
大直径的管状或圆筒形试样，其电极系统可以是圆形或矩形的搭接，并且只对管的部分圆周进行试验。这种试样可按板状试样对待，金属箔、沉积金属膜或配合较好的金属芯轴内电极与金属箔或沉积金属膜的外电极和保护电极一起使用。如采用金属箔做内电极，为了保证电极和试样之间的良好接触，需在管内采用一个弹性的可膨胀的夹具。
对于非常准确的测量，在厚度的测量能达到足够的精度时，可采用试样上不加电极的系统。对于相对电容率εr不超过10的管状试样，*方便的电极是用金属箔、汞或沉积金属膜。相对电容率在10以上的管状试样，应采用沉积金属膜电极；瓷管上可采用烧熔金属电极。电极可像带材一样包覆在管状试样的全部圆周或部分圆周上。
试验池的设计

介电常数和介质损耗测试仪

工作原理

启动测量后高压设定值送到变频电源，变频电源用PID算法将输出缓速调整到设定值，测量电路将实测高压送到变频电源，微调低压，实现准确高压输出。根据正/反接线设置，测量电路根据试验电流自动选择输入并切换量程，测量电路采用傅立叶变换滤掉干扰，分离出信号基波，对标准电流和试品电流进行矢量运算，幅值计算电容量，角差计算tgδ。反复进行多次测量，经过排序选择一个中间结果。测量结束，测量电路发出降压指令变频电源缓速降压到0。

测量方式及原理

按被测试品是否接地分两种测量方式，即正接线测量方式和反接线测量方式。两种测量方式的原理如图一所示
在高压电源的10kV侧，高压分两路，一路给机内标准电容CN，此电容介损非常小，可以认为介损为零，即为纯容性电流，此电流ICN 可做为容性电流基准。在Cx试品一侧，试品电流Icx通过采样电阻R采入机内，此Icx可分解成水平分量和垂直分量见图二所示，通过计算水平分量与垂直分量的比值即可得到tgδ值。

在图一（a）中Cx为非接地试品，试品电流Icx从试品末端进入采样电阻R，得到全电流值，在图一（b）中Cx为接地试品，机内Cx端直接接地，电流Icx从试品高压端到机内采样电阻取得全电流值。
介质损耗计算公式

电介质在恒定电场作用下，介质损耗的功率为

W=U2/R=（Ed）2S/ρd=σE2Sd

定义单位体积的介质损耗为介质损耗率为
ω=σE2

在交变电场作用下，电位移D与电场强度E均变为复数矢量，此时介电常数也变成复数，其虚部就表示了电介质中能量损耗的大小。
损耗角正切表示为获得给定的存储电荷要消耗的能量的大小，是电介质作为绝缘材料使用时的重要评价参数。为了减少介质损耗，希望材料具有较小的介电常数和更小的损耗角正切。损耗因素的倒数Q=（tanδ）-1在高频绝缘应用条件下称为电介质的品质因素，希望它的值要高。

二、性能特点

1、仪器测量准确度高，可满足油介损测量要求，因此只需配备标准油杯，和专用测试线即可实现油介损测量。

2、采用变频技术来消除现场50Hz工频干扰，即使在强电磁干扰的环境下也能测得可靠的数据。

3、过流保护功能，在试品短路或击穿时仪器不受损坏。

4、内附标准电容和高压电源，便于现场测试，减少现场接线。

5、仪器采用大屏幕液晶显示器，测试过程通过汉字菜单提示既直观又便于操作。

三、技术指标

技术指标

  1、试验环境温度：10℃～30℃（LCD液晶屏应避免长时间日照）

  2、相对湿度：20%～80%

  3、供电电源：电压：220V±10%

  4、外形尺寸：长*宽*高=470mm*320mm*360mm

  5、重量：16kg

  6、输出功率：1.5KVA

  7、显示分辨率：3位、4位（内部全是6位）

  8、测试方法：正接法、反接法、外接试验电压法

  9、测量范围：内接试验电压：

tgδ：99.9%

Cx ：50 pF＜Cx（2.5KV）＜0.3UF

2.5KV  Cx＜0.3uF

0.5KV Cx＜1.5uF

外接试验电压：

由外接试验变压器输出功率而定

 10、基本测量误差：介质损耗（tgδ）：1%±0.09%  

电容容量（Cx）：1.5%±1pF

 11、分辨率： tgδ：0.01%   

Cx ：0.1pF

     12、试样要求：直径为50MM、100MM、38MM

四、配套清单

五、电极选择

   选择不同的电极测试固体和液体材料

1、 固体材料电极直径分别有:38mm  50mm  100mm,随机标配一套电极100MM

(也可以根据试样规格进行订制)

2、 测试液体需要容量为：15cm３

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