液体绝缘材料工频介质损耗因数和体积电阻率的测量

液体绝缘材料工频介质损耗因数和体积电阻率的测量液体绝缘材料工频介质损耗因数和体积电阻率的测量 液体绝缘材料工频介质损耗因数和体积电阻率的测量1适用范围本方 法适用于在试验温度下呈液态的绝缘材料的相对介质损耗因数和体 积电阻率的测量 本方法主要用于对没有使用过的液体绝缘材料进行试验 但也适用于试验在诸如变压器 电缆及其他电气设备内的已用绝缘 液体 2试验性质预试 交接 大修3试验方法3 1仪器3 1 1介质损耗因数 的测量仪器对于常规使用 可用具有介质损耗因素的分辨力为10 4的交流 工频 电桥 但最好采用相当试样电容为100pF时具有10 5分辨力的电桥 3 1 2体积电阻率的测量仪器使用具有1015 以上分辨力的高阻计或 其他仪器测量 测量仪器引起的测量误差应保证在20 以下 3 1 3电极杯当进行精密测量时应使用三端电极杯 三端电极杯里有足以屏蔽测量电极的保护电极 通常引线屏蔽层接到保护电极 如使用二端电极杯测量体积电阻率时 应保证测量电极与高压电极 间的绝缘电阻至少是被测液体电阻的100倍 同样 在交流下测量介质损耗因数时也应有相应的比值 洗净烘干后的空杯损耗因数应接近零 电极杯还应符合以下要求a 电极杯能容易的拆洗所有零件 能重新 装配而不致明显地改变空杯的电容 它还应能放在一个合适的恒温浴或烘箱内 并能测量内电极的温度 b 用来制造电极杯的材料应无气孔 能经受所要求的温度 电极间同轴度应不受温度变化的影响 与试验液体接触的电极表面粗糙度R a应不低于0 16 m 使之容易清洗 在试样期间液体和电极之间无化学作用 电极也不受清洗剂的影响 用来支撑电极的固体绝缘材料应具有低的损耗因数 高的电阻率和 足够的机械强度 这些固体绝缘材料不应吸收试验液体及清洗剂 也不与它们发生物 理化学作用 c 引线应使用屏蔽导线 为了抵抗外部电磁场的干扰 在电极外面要加一层接地屏蔽套 满足上述要求的电极杯方可使用 可用于低粘度液体及施加电压不高于2000V的三端电极杯 最好测一种类型的液体用一个电极杯 3 1 4试验箱试验箱应能保持温度在规定值的 0 5 内 它可以由 强制通风的烘箱或能控制温度并带有支撑电极杯的油浴箱或加热套 组成 3 1 5玻璃器具采用由硼硅玻璃做的普通化学玻璃器具 用于倒注试样的所有玻璃器具按规定洗净并充分干燥 3 1 6计时器用以测量充电时间 准确到0 5s 3 2清洗用溶剂用于清洗电极杯的溶剂至少符合工业纯要求并存储在 棕色玻璃瓶里 桶装溶剂应经过滤后存储在棕色玻璃瓶里 3 3清洗电极杯测量介电性能时 对电极杯清洗最为重要 因为绝缘体对极微小污染的影响都极为敏感 因此必须严格按照下述方法要点进行a 完全拆卸电极杯 b 彻底洗涤所有组成零件 更换二次溶剂 c 先用丙酮 然后用软性擦皂或洗净剂洗涤 磨料颗粒和摩擦动作不应损伤金属表面粗糙度 d 用5 磷酸钠蒸馏水溶液煮沸至少5min 然后用蒸馏水洗几次 e 用蒸馏水煮沸1h f 在105 110 烘箱中烘干各零件60 90min g 电极洗净后 不要用手直接接触它们表面 并注意将零件放置在 清洁表面上 不要被潮气和灰尘污染 注使用溶剂时应注意预防燃烧和对人体的毒性 3 4取样取样时 应按被试液体取样方法标准进行 务必保证样品不 受污染受潮 样品应在容器中密封 遮光保存 谨防受潮 样品存放时间尽可能短 一般不得超过两周 除有特殊要求外 在试验前不在经过过滤 干燥处理 3 5试验设备3 5 1将盛有样品的容器放在试验室内 试验室空气应洁净 相对湿度不超过70 3 5 2倾斜容器并缓慢旋转样品使样品均匀 打开容器口 用干净无绒布或细滤纸擦净容器口 倒出一样液体样品冲洗容器口表面 然后将所需试样倒入带盖锥形烧瓶中 5 3将盛有试样的锥形烧瓶放入烘箱内使试样加热到超过要求的试验 温度5 10 在此温度下保持时间不应超过1h 3 6试样注入电极杯3 6 1装配电极杯 此时电极杯还是热的 注 意不要用手直接接触电极或绝缘表面 并将装配好的电极杯放到比 规定试验温度高5 10 的加热箱里 注为了检验电极是否清洁干净 通常此时要测量空电极的介质损耗 因数 应接近零 并记录空杯电容 3 6 2当内电极温度超过试验温度时迅速取出电极杯 并将内电极提 出 不要让它直接接触电极任何表面 将一份加热过的试样注满电 极杯 剩余的加热过的试样放回烘箱原位 放入内电极 并两次抬起放下内电极以涮洗电极杯 再取出内电极 倒掉涮洗液并立即用第二份加热过的试样再注入电 极杯 3 6 3装好电极杯 并把它放入符合试验温度的试验箱中 接好电路 并保证在15min内达到温度平衡 注为保证15min内达到平衡 首先要选择好试样 电极杯及试验箱预 热温度 而且要迅速地完成上述操作步骤 迅速操作不但可防止电极过分冷却 也可避免灰尘微粒在电极杯的 湿润面上聚集 3 7试验温度本试验方法适合于在较宽温度范围内试验绝缘体 除非被试液体的规范另有规定 一般试验在90 以下进行 3 8介质损耗因数 tg 的测量3 8 1试验电压试验采用50Hz电压 电压值由被试液体的规范而定 通常 可根据测试仪器性质及被试液体要求在电场强度为0 03 1Kv mm之间选择 但必须注意电场强度对测试值有影响 因此 用不同电压测试得到的结果不可相比 3 8 2测量3 8 2 1试样注入电极杯后经15min 内电极温度与所要求 的试验温度之差应不大于 1 此时开始测量介质损耗因数 注意 仅在测量时施加电压 由于加热时间对测量值有影响 因此应尽快完成测量 8 2 2测量完后立即倒出第一份试样 并将第二份试样注入电极杯进 行测量 操作过程同第一次 但不必再涮洗 两次读数之间的差别不应大于0 0001加上两个值中较大一个的25 注重复测量可以在同样形式的另一个电极杯中进行 但其重复性必 须符合上述要求 3 9体积电阻率的测量3 9 1试验电压除另有规定外 直流试验电压 一般选用使液体承受200 300V mm的电场强度 3 9 2充电时间通常 充电时间为60s 3 9 3测量如果在这试样上已经测过损耗因数 两电极应短接1min后 立即开始测量体积电阻率 如果仅测量体积电阻率 则在电极杯注试 样15min后立即开始测量 接好测量仪器和电源的连接线 电源的正极接到电极杯的外极上 加上直流电压 在充电到60s时立即记录电阻值 注也可用电流为读数的仪器 但其他基本要求仍需遵守 短接电极杯两极5min 倒掉电极杯里的液体 从样品中倒出第二个 试样重复测量 用下式计算体积电阻率