Измерение угла диэлектрических потерь

Поляризационные токи, протекающие через диэлектрик разогревают его, что соответствует потере энергии, называемой диэлектрической. При промышленной частоте такие потери происходят за счет релаксационных поляризаций или токов Iабс и Iпр., т.е. активной и емкостной суммарной составляющих токов, а в векторной диаграмме между этими составляющими появится угол δ.

Отношение тока активного Iа к току емкостному Iс равно tgδ, что является характеристикой диэлектрических потерь в изоляции, которые можно определить из выражения

W = U I cosϕ = U I tgδ.

Поскольку токи сквозной проводимости малы, измерение угла диэлектрических потерь определяется параметрами ветви г C, т.е. угол δ является показателем посторонних включений и, в частности, увлажнения изоляции.

Величина tgδ не зависит от абсолютного значения емкости объекта. а зависит от отношения С0 / Ci . Поэтому tgδ становится универсальным показателем качества изоляции, не зависимым от ее габаритов.

Для малогаборитных объектов емкостью порядка 200-300 пФ (например, вводы трансформаторов тока или внешняя изоляция, различные изоляторы) значение tgδ характеризует общее состояние изоляции и может отметить развивающийся местный дефект.

Для крупногаборитных объектов емкостью выше 2000 пФ, например, изоляция крупных генераторов. электродвигателей. трансформаторов, кабелей и т.д. значение tgδ указывает на увлажнение изоляции, на общее старение, частичное разрушение (микротрещина) и т.п. Такие дефекты в изоляции как весьма развитые металлические включения или мостики повышенyой проводимости, могут быть обнаружены и на постоянном токе.

Величина tgδ и сопротивление сквозной проводимости растут с увеличением температуры свыше 40 ос, поэтому эти параметры нормируются при температуре 20 0С. Измерение tgδ изоляции осуществляется высоковольтными мостами по схеме Шеринга типа Р-5026 с рабочим напряжением 5 - 10 кВ промышленной частоты.

Контрольные вопросы:

1.Какой формулой находиться поляризованность?

2. Измерение угла диэлектрических потерь?

3.Расскажите принципиальную схему для снятия кулон-вольтовой характеристики конденса­тора?

4.По какой формуле можно рассчитать поляризационную характеристику?

5. Начертите кулон-вольтовую характеристику нелинейно­го конденсатора при разных темпера­турах?