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西林電橋測量tanδ時橋臂對地雜散電流的影響

更新時間:2024-12-19      點(diǎn)擊次數(shù):60


tanδ測量的意義


通過測量 tanδ,可以反映出絕緣的一系列缺陷,如絕緣受潮,油或浸漬劑臟污或老化變質(zhì),絕緣中有氣隙發(fā)生放電等。這時,流過絕緣的電流中有功電流分量增大了,tanδ也加大。絕緣中存在氣隙這種缺陷,最好通過做tanδ與外加電壓的關(guān)系曲線tanδ~U 來發(fā)現(xiàn)。例如對于電機(jī)線棒,如果絕緣老化,氣隙較多,則tanδ~U將呈明顯的轉(zhuǎn)折,如圖所示。Uc代表較多氣隙開始放電時的外加電壓,從tanδ增加的陡度可反映出老化的程度。

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tanδ~U關(guān)系曲線

測量tanδ用的西林電橋


西林電橋的基本線路如圖所示,圖中被試品用Cx、Rx表示,C為標(biāo)準(zhǔn)電容器(tanδ≈0),G為檢流計,R3和C4、R4為電橋的低壓臂。當(dāng)被試品兩端均不接地時,用圖中(a)所示的正接法。在正接法中電橋D點(diǎn)直接接地,操作時比較安全。由于通常運(yùn)行中的電氣設(shè)備一端都是接地的,因而這時就不得不用圖(b)所示的反接法。這時電橋調(diào)節(jié)部分是處于高電位之下,應(yīng)放入法拉第籠內(nèi)并對地絕緣。如電橋工作電壓僅為10kV,可不用法拉第籠,為了保證人身安全,R3、C4的調(diào)節(jié)手柄用的是絕緣柄,耐壓15kV以上,同時,電橋的帶高電位部分都放在接地的屏蔽箱內(nèi)。需注意的是這時從電橋接到被試品和標(biāo)準(zhǔn)電容器的引線都是帶高壓的,這是因?yàn)殡姌蛘{(diào)節(jié)部分兩端的電壓通常只有幾伏,電源高壓實(shí)際上加在Cx、Rx上,上述引線的對地電位與電源電壓基本相同。

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圖1 西林電橋的基本線路

(a)正接法(b)反接法

橋臂對地雜散電流的影響


上圖電路表示的是一種理想情況,也就是不計任何雜散或干擾電流對電橋的影響。

要在實(shí)際上達(dá)到這一點(diǎn),就必須注意橋臂對地雜散電流的影響(主要是雜散電容電流的影響)。由于R3和Z4數(shù)值小,正接法中雜散電容和它們并聯(lián)產(chǎn)生的分流影響較?。环唇臃▌t不然。由于試品Cx和CN阻抗較大,特別是當(dāng)Cx較小時,雜散電容的分流影響不能忽視。解決的辦法是:除電橋本身采用屏蔽外,電橋至試品和CN的連接線應(yīng)采用屏蔽線,如上圖所示。屏蔽接在D點(diǎn),這樣,由屏蔽流出的對地雜散電流直接由電源供給,不再流過橋臂對電橋平衡條件沒有影響。除采用屏蔽及屏蔽線外,在反接法線路中,還需要注意CN、Cx的引線及端部各部分表面的絕緣電阻,保持端部絕緣表面干燥、清潔,以消除雜散電流的影響。

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圖2 電橋的屏蔽

(a)屏蔽帶平衡回路(b)橋臂與屏蔽間接運(yùn)算放大器



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