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QS37a高壓電容電橋 分析技術(shù)

日期:2024-09-20 07:56
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摘要:上??档请姎饪萍加邢薰? 電力技術(shù)
QS37a高壓電容電橋分析技術(shù)
 
一、概述
1、電橋簡(jiǎn)介
QS37a型高壓電容電橋是本公司推出的新一代高壓電橋。主要用于測(cè)量高壓工業(yè)絕緣介質(zhì)損失角的正切值及電容量。其采用了西林電橋的經(jīng)典線路。主要可以測(cè)量電容器,互感器,變壓器,各種電工油及各種絕緣材料在工頻高壓下的介質(zhì)損耗(tgδ)和電容量(C)。
2、電橋特點(diǎn)
橋體內(nèi)附電位跟蹤器及指零儀,外圍接線極少。
電橋采用接觸電阻小,機(jī)械壽命長(zhǎng)的十進(jìn)開關(guān),保證測(cè)量的穩(wěn)定性。
儀器具有雙屏蔽,能有效防止外部電磁場(chǎng)的干擾。
儀器內(nèi)部電阻及電容元件經(jīng)特殊老化處理,使儀器技術(shù)性能穩(wěn)定可靠。
儀器內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)電容器及高壓測(cè)試電源。
二、技術(shù)指標(biāo)
1、測(cè)量范圍及誤差
本電橋的環(huán)境溫度為20±5℃,相對(duì)濕度為30%-80%條件下,應(yīng)滿足下列表中的技術(shù)指示要求。
在Cn=100 pF      R4=3183.2(Ω)時(shí)
測(cè)量項(xiàng)目
測(cè)量范圍
測(cè)量誤差
電容量Cx
40pF—20000pF
±0.5%  Cx±2pF
介損損耗tgδ
0-1
±1.5%  tgδx±0.0001
在Cn=100 pF    R4=318.3(Ω)時(shí)
測(cè)量項(xiàng)目
測(cè)量范圍
測(cè)量誤差
電容量Cx
4pF—2000pF
±0.5%  Cx±3pF
介損損耗tgδ
0-0.1
±1.5%  tgδx±0.0001
 
2、電橋測(cè)量靈敏度
電橋在使用過程中,靈敏度直接影響電橋平衡的分辨程度,為保證測(cè)量準(zhǔn)確度,希望電橋靈敏度達(dá)到一定的水平。通常情況下電橋靈敏度與測(cè)量電壓,標(biāo)準(zhǔn)電容量成正比。
在下面的計(jì)算公式中,用戶可根據(jù)實(shí)際使用情況估算出電橋靈敏度水平,在這個(gè)水平上的電容與介質(zhì)損耗因數(shù)的微小變化都能夠反應(yīng)出來。
 
ΔC/C或Δtgδ=lg/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)
式中:U為測(cè)量電壓                       伏特(V)
ω為角頻率2πf=314(50Hz)
Cn標(biāo)準(zhǔn)電容器容量                  法拉(F)
Ig通用指另儀的電流5X10-10          安培(A)
Rg平衡指另儀內(nèi)阻約1500            歐姆(Ω)
R4橋臂R4電阻值3183               歐姆(Ω)
Cx被測(cè)試品電容值                   法拉(pF)
3、工作電壓說明
本電橋在選用外部標(biāo)準(zhǔn)電容器時(shí),原理上雖然不受實(shí)驗(yàn)電壓的限制(用外接升壓器*高試驗(yàn)電壓300KV),但在實(shí)際使用中,*高電壓往往受副橋防護(hù)電壓和橋臂功率以及標(biāo)準(zhǔn)電容的工作電壓的限制,*低電壓又要受到測(cè)量靈敏度的限制。在使用中,本電橋橋頂A,B對(duì)V點(diǎn)的電壓*高不超過11V(見圖2)R3橋臂各盤的電流不超過下列規(guī)定:
11KΩ                     Imax≤15mA
1100Ω                    Imax≤120mA
110Ω                     Imax≤150mA
用戶在使用前應(yīng)注意以上的問題。如不清楚,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)電壓及標(biāo)準(zhǔn)電容量,按以下公式來計(jì)算出大概的工作電流:I=ωVC
4、電容量及介損顯示精度:
    1)、電容量:±0.5%×tgδx±0.0001
    2)、介  損:±0.5%tgδx±1×10-4
5、輔橋的技術(shù)特性:
1)、工作電壓:直流±12V,50V
2)、輸入阻抗:>1012Ω
3)、輸出阻抗:>0.6Ω
4)、放大倍數(shù):>0.99
5)、不失真跟蹤電壓:0~12V(有效值)
6、指零裝置的技術(shù)特性:
工作電壓直流±12V
在50Hz時(shí)電壓靈敏度不低于1X10-6V/格,電流靈敏度不低于2X10-9V/格
二次諧波  減不小于25db
三次諧波  減不小于50db
7、高壓電源技術(shù)特性:
電壓輸出:0~2500V/50Hz
高壓電流輸出:0-10mA
 
 
8、內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)電容器 
電容量為100pF
tgδ小于5×10-5
試驗(yàn)電壓:2500V/50Hz
9、工作電壓:150V-260V/50Hz(注:高壓輸出將與工作電壓成正比)
 
三、電橋工作原理
QS37a型高壓電容電橋采用了典型的西林電橋線路。C4橋臂在基本量程時(shí),與R4橋臂并聯(lián),測(cè)量數(shù)值為正損耗因數(shù)。結(jié)構(gòu)采用了雙層屏蔽,并通過輔橋的輔助平衡,消除寄生參數(shù)對(duì)電橋平衡的影響。輔橋由電位自動(dòng)跟蹤器與內(nèi)層屏蔽(S)組成。自動(dòng)跟蹤器由電子元器件組成。它在橋頂B處取一輸入電壓,通過放大后,在內(nèi)屏蔽(S)產(chǎn)生一個(gè)與B電位相等的電壓。當(dāng)電橋在平衡時(shí),A,B,S三點(diǎn)電位必然相等,從而達(dá)到自動(dòng)跟蹤的目的。本電橋在平衡過程中,輔橋采用自動(dòng)電位跟蹤,在主橋平衡過程的同時(shí),輔橋也自動(dòng)跟蹤始終處于平衡的狀態(tài),用戶只要對(duì)主橋平衡進(jìn)行操作就能得到可靠的所需數(shù)據(jù)。同時(shí)也有效的抑制了電壓波動(dòng)對(duì)平衡所帶來的影響。在指零部分,采用了指針式電表指示,視覺直觀,分辨清楚,克服了以往振動(dòng)式檢流計(jì)的缺點(diǎn)。
1、計(jì)算公式
Cx=R4×Cn/R3       R4[Ω]  R3[Ω]  Cn[pF]  Cx[pF]
tgδ=ω·R4·C4    R4[Ω]  C4[F]
tgδ=0.01·C4(tgδ為I,當(dāng)R4=100/π)   C4[uF]
我們采取相對(duì)固定R4電阻,分別調(diào)節(jié)R3和C4使橋跟平衡,從而測(cè)得試品的電容值Cx和介質(zhì)損耗tg。本電橋?yàn)榱酥弊x出損耗值,取電阻R4的阻值為角頻率(f=50Hz)若干倍。
2、公式說明
頻率對(duì)介質(zhì)損耗正公式:
本電橋額定的工作頻率f=50Hz,在實(shí)際工作頻率偏離額定頻率時(shí)可用修正式進(jìn)行修正:
tg=f’·tgδ/f
式中:f   為額定的工作頻率(f=50Hz)
f’ 為實(shí)際工作頻率
tgδ 為電橋測(cè)得損耗值
tgδ 為被測(cè)試品介質(zhì)損耗角正切的實(shí)際值
 
 
四、**操作規(guī)程
1、本儀器必需由專人負(fù)責(zé)保管,使用,非專職操作者應(yīng)在使用前了解和熟悉本說明書,以免造成不必要的損失和事故。
2、每次使用前應(yīng)仔細(xì)檢查接地線是否完好,確保以后方可通電使用。
3、接通電源前應(yīng)將靈敏度開關(guān)調(diào)到*低位置。
4、測(cè)量試品前應(yīng)先對(duì)試品進(jìn)行高壓試驗(yàn),證明在電橋工作電壓下無噪音,電離等現(xiàn)象出現(xiàn),然后才能進(jìn)行測(cè)試(若試品已做過高壓試驗(yàn),該項(xiàng)可不必每次測(cè)量都做)。
5、對(duì)試品施加高壓時(shí)緩慢升高,不可以加突變電壓。
6、測(cè)試時(shí)操作人員必須集中思想,工作前做好一切準(zhǔn)備工作,測(cè)試地點(diǎn)周圍應(yīng)有明顯的標(biāo)記或金屬屏蔽圍成高壓危險(xiǎn)區(qū),以防止非操作人員闖入。
7、在測(cè)量過程中,如有放電管發(fā)光時(shí),則必須及時(shí)切斷電源,仔細(xì)檢查接線及試品都無擊穿,待檢查排除故障后,再進(jìn)行高壓測(cè)量工作。
 
五、裝置的成套性
1、QS37a型高壓電容電橋          1臺(tái)
2、雙屏蔽測(cè)量電纜                2根
3、電源線                        1根
4、使用說明書                    1份
5、合格證                        1份

主營(yíng)產(chǎn)品: 數(shù)字式雙鉗相位表,高絕緣電阻測(cè)量?jī)x,發(fā)電機(jī)定子手包絕緣測(cè)量桿,真空開關(guān)真空度測(cè)試儀,扁平橡套軟電纜,高壓短路接地線,高壓交直流試驗(yàn)變壓器,軸承感應(yīng)加熱器 硅橡膠加熱器電加熱,程控工頻耐壓試驗(yàn)裝置,數(shù)字絕緣電阻測(cè)試儀,互感器測(cè)試儀,絕緣電阻測(cè)試儀 ,電工電修工具設(shè)備總匯,油的分析儀器

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