西林電橋測試儀概述:
BQS-37a型高壓電橋是本公司推出的新一代高壓電橋,主要用于測量工業(yè)絕緣材料的介質(zhì)損耗(tgδ)及介電常數(shù)(ε)。符合GB1409、GB5654及GB/T1693, ASTM D150-1998(2004) 固體電絕緣材料的交流損耗特性及介電常數(shù)的試驗方法其采用了西林電橋的經(jīng)典線路,內(nèi)附0-2500的數(shù)顯高壓電源及100PF標準電容器,并可按用戶要求擴裝外接標準電容線路。
西林電橋測試儀工作原理:
BQS-37a型高壓電橋采用典型的西林電橋線路。C4橋臂在基本量程時,與R4橋臂并聯(lián),測量數(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)對電橋平衡的影響。輔橋由電位自動電位跟蹤器與內(nèi)層屏蔽(S)組成。自動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)生一個與B電位相等的電壓。當電橋在平衡時,A,B,S三點電位必然相等,從而達到自動跟蹤的目的。
本電橋在平衡過程中,輔橋采用自動電位跟蹤,在主橋平衡過程的同時,輔橋也自動跟蹤始終處于平衡的狀態(tài),用戶只要對主橋平衡進行操作就能得到可靠的所需數(shù)據(jù)。同時也有效的抑制了電壓波動對平衡所帶來的影響。在指零部分,采用了指針式電表指示,視覺直觀,分辨清楚,克服了以往振動式檢流計的缺點。
特點;
橋體內(nèi)附電位跟蹤器及指零儀,外圍接線及少。
電橋采用接觸電阻小,機械壽命長的十進開關(guān),保證測量的穩(wěn)定性。
儀器具有雙屏蔽,能有效防止外部電磁場的干擾。
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。
內(nèi)附高壓電源精度3%
內(nèi)附標準電容損耗﹤0.00005,名義值100pF
技術(shù)指標:
2-1測量范圍及誤差
本電橋的環(huán)境溫度為20±5℃,相對濕度為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
測量項目 | 測量范圍 | 測量誤差 |
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
測量項目 | 測量范圍 | 測量誤差 |
電容量Cx | 4pF—2000pF | ±0.5% Cx±3pF |
介損損耗tgδ | 0-0.1 | ±1.5% tgδx±0.0001 |
2-2電橋測量靈敏度
電橋在使用過程中,靈敏度直接影響電橋平穩(wěn)衡的分辨程度,為保證測量準 在下面的計算公式中,用戶可根據(jù)實際情況估算出電橋靈敏度水平,在這個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=Ig/UωCn(1+Rg/R4+Cn/Cx)
式中: U 為測量電壓 伏特 (V)
ω為角頻率2πf=314(50Hz)
Cn標準電容器容量 法拉(F)
Ig通用指零儀的電流5×10-10 安培(A)
Rg平衡指零儀內(nèi)阻約1500 歐姆(Ω)
R4橋臂R4阻值3183 歐姆(Ω)
Cx被測試品電容值 法拉(pF)
2-3工作電壓說明
在使用中,本電橋頂A,B對V點的電壓zui高不超過11V,R3橋臂各盤的電流不超過下列規(guī)定:
10×1kΩ 1max≤15mA
10×100Ω 1max≤120mA
10×10Ω l max≤150mA
用戶在使用前應(yīng)注意以上的問題。如不清楚,可根據(jù)實驗電壓及標準電容量,按以下公式來計算出大概的工作電流。
I=ω V C
2-4輔橋的技術(shù)特性:
不失真跟蹤電壓0~11V(有效值)
2-5指零裝置的技術(shù)特性:
在50Hz時電壓靈敏度不低于1×10-6V/格
電流靈敏度不低于2×10-9 A/格
二次諧波 減不小于25dB
三次諧波 減不小于50dB
3-1 橋體的組成
電橋各臂的組成
*臂:由被測對象Cx組成Z1。
第二臂:由高壓標準電容器Cn組成Z2。
第三臂:由十進電阻器10×(1000+100+10+1+0.1)歐姆和滑線電阻(0-0.13)歐姆組成Z3。
第四臂:由十進電容臂10×(0.1+0.01+0.001+0.0001)uf和可變電容器100pF組成C4再與電組R4并聯(lián)組成Z4。
3-2計算公式
Cx=R4× Cn / R3 R4[Ω] R3[Ω] Cn[pF] Cx[pF]
tgδ=ω·R4·C4 R4[Ω] C4[F]
當R4=10K/π
tgδ=C4
當R4=1K/π
tgδ=0.1C4
我們采取相對固定R4電阻,分別調(diào)節(jié)R3和C4使橋跟平衡,從而測得試品的電容值Cx和介質(zhì)損耗tg。本電橋為了直讀出損耗值,取電阻R4的阻值為角頻率(f=50Hz)若干倍。
3-3 公式說明
.頻率對介質(zhì)損耗正公式:
本電橋額定的工作頻率f=50Hz,在實際工作頻率偏離額定頻率時可用修正式進行修正:
tg=f’·tgδ / f
式中:f 為額定工作頻率(f=50Hz)
f’ 為實際工作頻率
tgδ 電橋測得損耗值
tgδ 為被測試品介質(zhì)損耗角正切的實際值
操作規(guī)程
- 本儀器必須有專人負責保管,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。
- 每次使用前應(yīng)仔細檢查接地線是否完好,確保以后方可通電使用。
- 接通電源前應(yīng)將靈敏度開關(guān)調(diào)到zui低位置。
- 測量試品前應(yīng)先對試品進行高壓試驗,證明在電橋工作電壓下無噪聲,電離等現(xiàn)象出現(xiàn),然后才能進行測試(若試品己做過高壓試驗,該項可不必每次測量都做)。
- 對試品施加高壓時緩慢升高,不可以加突變電壓。
- 測試時操作人員必須集中思想,工作前做好一切準備工作,測試地點周圍應(yīng)有明顯的標記或金屬屏蔽圍成高壓危險區(qū),以防止非操作人員闖入。
- 在測量過程中,如有放電管發(fā)光時,則必須及時切斷電源,仔細檢查接線及試品都無擊穿,待檢查排除故障后,再進行高壓測量工作。
操作方法
5.1 測試前的準備工作
①按圖(3)所示,連接標準電容Cn(選用外接標準電容時),與被測電容Cx,并且將標準電容與被測電容盡可能遠離,以防止互相之間干擾。如選用內(nèi)部標準電容器,只需連接被測試品即可。
②檢查周圍是否有強電磁場干擾,應(yīng)盡量避免。
③檢查大地線是否牢靠,以保證操作人員的安全,應(yīng)檢查電橋上的(⊥)與大地是否接觸良好。
④檢查電橋的靈敏度開關(guān)是否已回另位。
⑤檢查試品的絕緣強度,應(yīng)符合大于2U+1的標準。
⑥對試品施加試驗電壓(按部標或所規(guī)定的專業(yè)標準進行)。
5.2 試品的測試
①在不知道被測試品的大概容量及損耗時,可先施加少許的電壓,找到粗平衡點后,再把工作電壓升到所需的值,然后再尋找細平衡點。
②在測量時,靈敏度開關(guān)是按從小到大的規(guī)律來調(diào)節(jié)的。
③在測量時,R3開關(guān)時按從左至右的規(guī)律來調(diào)節(jié)的。
④在測量時,C4開關(guān)時按從右至左的規(guī)律來調(diào)節(jié)的。
⑤整個測量步絮:首先檢查接線無誤后,方可通電試驗。第二升起試驗電壓,并調(diào)節(jié)靈敏度開關(guān),使UA表頭有明顯的指示。此時表明電橋沒有平衡。第三調(diào)節(jié)R3開關(guān),順序從左至右。這時通過觀察表頭來觀察電橋的平衡狀況。如表頭已回另,可再加大靈敏度。應(yīng)總保持能明顯地觀察到調(diào)節(jié)R3時,電橋的平衡狀況。第四在某一點上用戶會發(fā)現(xiàn),調(diào)節(jié)R3已無法使表頭再回到另位。這時可調(diào)節(jié)C4開關(guān),順序時從右至左,把表頭指針調(diào)節(jié)到zui小位。第五用戶在調(diào)節(jié)C4到某一點時又會發(fā)現(xiàn)無法將指針調(diào)回另位。這時又要去調(diào)節(jié)R3開關(guān),調(diào)節(jié)的位數(shù)是上一次調(diào)節(jié)R3的zui后位,然后又會出現(xiàn)第四點時的問題,又必須要調(diào)節(jié)C4開關(guān)...就這樣來回往復(fù)地調(diào)節(jié)R3和C4兩組開關(guān),直至靈敏度開關(guān)zui大時,并指針回另(或指另儀指示到zui小)。表明電橋已達到平衡。
⑥測量完畢后或在暫停測量時,應(yīng)將另儀的靈敏度開關(guān)降至“0”,再將測量電壓降至另并切斷電源開關(guān),根據(jù)計算公式,算出被測試品的容量及介損值。
裝置成套性
1.BQS-37a型高壓電橋 一臺
2. 試驗電極 一臺
3.使用說明書 一份
4.電源線 二根
5.測試線 三根
造成絕緣電擊穿因素有哪些?
(1)電壓的高低,電壓越高越容易擊穿。
(2)電壓作用時間的長短,時間越長越容易擊穿。
(3)電壓作用的次數(shù),次數(shù)越多電擊穿越容易發(fā)生。
(4)絕緣體存在內(nèi)部缺陷,絕緣體強度降低。
(5)絕緣體內(nèi)部場強過高。
(6)與絕緣的溫度有關(guān)。