损耗角
损耗角
损耗角是指应力与应变间的相位差角,其单位是弧度。损耗角的正切值即为损耗因子。纯黏性流体在外力作用下会产生流动,将所有能量转化为动能,无法储存能量。然而,黏弹性流体不仅具备流动性,还能储存能量。这种流体能够储存部分外加能量并产生部分流动,当外力消失时,由于储存的能量释放,流体会部分恢复,但无法完全回到初始状态。
黏弹性流体损耗角
黏弹性流体的性质介于纯弹性固体和纯黏性流体之间,导致其应变与应力不同步,两者之间存在相位角δ。这个相位角的范围是0至π/2。当δ等于0时,代表胡克弹簧的应变响应,而δ等于π/2时表示牛顿流体的应变响应。罗伯特·胡克弹簧和牛顿流体都是黏弹性流体的特殊形式。δ越大,流体就越趋向于牛顿流体,表明其消耗能量的能力更强,因此δ被称为损耗角。
介质损耗角
介质损耗
介质损耗指的是绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应而在内部引起的能量损耗。也称作介质损失,通常缩写为介损。
介质损耗角δ
在交流电场的作用下,电介质内的电流相量与电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)被称为介质损耗角,简称介损角。
介质损耗正切值tgδ
介质损耗正切值,也称为介质损耗因素,简称介损角正切,是指介质损耗角的正切值。介损角正切可以通过测量试品的电流相量和电压相量来确定。介损的测量对于评估电气设备的绝缘状况是一种传统且有效的手段。绝缘能力的降低会表现为介损的增加,从而有助于分析绝缘劣化的原因,如受潮、油污、老化等。同时,介损的测量也会提供试品的电容信息,这对于检测多层电容屏中的故障情况非常重要。
功率因数cosΦ
功率因数是功率因数角Φ的余弦值,它反映了被测对象的总视在功率S中由有功功率P所占比重的比例。功率因数的定义公式为:
S = √(P² + Q²)
一些介损测试仪可能会以功率因数(PF: cosΦ)而非介质损耗因素(DF: tgδ)的形式显示数据。通常情况下,cosΦ \u003c tgδ,但在损耗较小时,两个值非常接近。
高压电容电桥
高压电容电桥是一种标准工具,用于通过比较标准电容器和试品电流的相位差来测量介损角正切值,以及通过对比电流幅度来测定试品电容量。为了使用电桥进行介损测量,需要携带标准电容器、升压变压器和调压器,并且连接过程较为复杂。
高压介质损耗测量仪
介损仪是一种基于电桥原理的电子仪器,结合了数字测量技术和高压电源,能够自动测量介损角正切值和电容量。常见的介损仪包括高压电桥、高压试验电源和高压标准电容器三个组成部分。例如,AI-6000介损仪采用了变频抗干扰技术,能够有效地抑制干扰信号,提高测量精度
测量方法
介损的测量有两种基本方法:外施法和内施法。外施法使用外部提供的高压试验电源和标准电容器进行试验,然后按照一定比例关系计算得出测量结果。内施法则使用介损仪内置的高压电源和标准器进行试验,直接获得测量结果。
接线方式
介损的测量接线方式分为正接线和反接线。正接线适用于非接地试品的测量,此时介损仪的测量回路处于地电位。反接线则适用于接地试品的测量,介损仪的测量回路处于高电位,承受整个试验电压。
介损仪分类
常用的介损仪可分为西林型和M型两类。其中,QS1和AI-6000属于西林型介损仪。
抗干扰方法
介损测量中常见的抗干扰方法包括倒相法、移相法和变频法。AI-6000介损仪采用了变频法抗干扰,并支持倒相法测量。
准确度表示
介损仪的准确度通常以介损角正切值(tgδ)和电容(Cx)的误差百分比表示。tgδ的误差表示为±(1%D+0.0004),Cx的误差表示为±(1%C+1pF)。前者表示相对误差,后者表示绝对误差。在校验过程中,读数与标准值之差应小于上述准确度,否则视为超出误差范围。
抗干扰指标
介损仪的抗干扰指标是在满足准确度前提下,干扰电流与试验电流最大比例的关系。比例越大,说明抗干扰性能越好。AI-6000介损仪在干扰电流达到试验电流两倍的情况下,仍然能保持规定的准确度。
参考资料
[名词解释] 损耗角.百度教育.2024-11-05
[科普中国]-损耗角.科普中国网.2024-11-05
什么是介质损耗.搜狐网.2024-11-05
目录
概述
黏弹性流体损耗角
介质损耗角
介质损耗
介质损耗角δ
介质损耗正切值tgδ
功率因数cosΦ
高压电容电桥
高压介质损耗测量仪
测量方法
接线方式
介损仪分类
抗干扰方法
准确度表示
抗干扰指标
参考资料