基本介紹
- 中文名：高壓電橋
- 基本用途：測量絕緣介損角（tg6）
- 採用電路：西林電橋的經典線路
- 工作原理：阻抗比電橋和電流比較型電橋
發展與現狀,技術指標,概述,測量範圍及誤差,輔橋,指示裝置,專用附屬檔案,
發展與現狀
高壓電橋的工作原理可分阻抗比電橋（西林電橋和不平衡電橋）和電流比較型電橋兩大類。現將不平衡電橋、西林電橋、電流比較器電橋和自動電橋等四種電橋的發展趨勢作如下的綜述。
40年代國外生產的高電壓不平衡電橋（例如曾在我國使用20多年的M型介質試驗器）現場使用操作簡捷方便，精度可滿足一般工業測量的要求，深受電力部門現場單位的歡迎，己基本淘汰。70年代美國Doble公司生產了改進的新型號。美國Biddle公司670025型的儀器能將損失角值的測量結果用數字顯示出，且僅需操作電容旋鈕，達到了所謂半自動測量的水平，儀器採用相敏指針式的檢流計，內部裝有2 kV帶禁止的電源變壓器，可以測量接地或不接地的試品，並具有扼制外界電場干擾的附加電路，能在一定程度上減小對測量的影響，各種儀器的測量精度見附表。並採用指針式檢流計，適合於科研和試驗室使用。
技術指標
概述
高壓電橋主要用於測量高壓工業絕緣材料的介質損失角的正切值及電容量。其採用了西林電橋的經典線路。電橋由橋體、指另儀、跟蹤器組成，本電橋特別適用測量各類絕緣油和絕緣材料的介損（tgδ）及介電常數（ε）。
測量範圍及誤差
在Cn=100pFR4=3183。2（Ω）（即10K/π）時：
測量項目 | 測量範圍 | 測量誤差 |
電容量Cx | 40pF--20000pF | ±0.5% Cx±2pF |
介質損耗tgδ | 0～1 | ±1.5%tgδx±1×10 |
在Cn=100pFR4=318。3（Ω）（即1K/π）時：
測量項目 | 測量範圍 | 測量誤差 |
電容量Cx | 4pF--2000pF | ±0.5% Cx±2pF |
介質損耗tgδ | 0～0.1 | ±1.5%tgδx±1×10 |
輔橋
工作電壓：±12V，50Hz
輸入阻抗：>10-12 Ω
輸出阻抗：>0.6Ω
放大倍數：>0.99
不失真跟蹤電壓0～12V（有效值）
指示裝置
工作電壓：±12V
在50Hz時電壓靈敏度不低於1X10-6V/格
電流靈敏度不低於2X10-9A/格
二次諧波：≥25db
三次諧波：≥50db
專用附屬檔案
液體介質損耗測試專用附屬檔案
1）液體電極專用控溫儀
液體電極專用控溫儀是新一代的絕緣油測量電極的專用控溫智慧型化裝置，可與國際通用的圓柱型絕緣油電極配套使用。保證絕緣油在規定時間內到達所需溫度，並能恆定較長時間，以便通過高壓電橋對絕緣油進行介質損耗因素（tgδ）、相對介電常數（er）進行精密測量。產品溫度顯示採用內外溫同時顯示，加熱控制採用兩片單片機分別對內、外加熱器進行加熱控制。控制過程採用PID模糊邏輯控制，能徹底消除電網電壓、環境溫度變化等的影響，具有控溫超調量小、控溫速度快的優點。溫度設定採用數字鍵盤輸入方式，使設定誤差真正達到零。輸入輸出都有光藕隔離。產品還具有內部硬體線路自我診斷功能，保證工作的安全、可靠。
2）主要技術指標
測溫範圍：0～199。9℃
測溫精度：±1+0。1℃
控溫範圍：室溫～199。9℃
控溫穩定度：±（1+0。1）℃
由室溫加熱至控溫值：≤60min
在控制溫度恆定時間：≤15min
加熱功率：<1000W（包括內、外加熱器）
絕緣油介損測量電極（油杯）
1）概述
絕緣油介損測量電極（俗稱：油杯）是用於對各種電纜油，變壓器油，電容器油等液體絕緣材料的介質損耗因數（tgδ），相對介電常數（εr）和直流電阻率（ρ）的精密測量。RY1型絕緣油介損測量電極在原理和結構上參考了IEC標準，與在我國廣泛套用的瑞士Tettex2930性能指標一樣。
產品是一種帶有禁止保護極，極間距離為2mm圓柱形空氣電容器。它能有效地壓抑和消除雜散電容影響，提高測量精度。與我公司生產的YG122液體電極專用控溫儀配合使用時還能十分方便地沒量在規定溫度（室溫～180℃範圍內）的介質損耗因數和介電常數。
2）主要技術指標
（1）兩極空間距離2mm；
（2）空杯電容量60±5p；
（3）最大測量電壓 工頻2000V；
（4）空杯tgδ ≤5*10-5；
（5）液體容量 約40cm3；
（6）電極材料 不鏽鋼；
（7）體積240mm（直徑）*220mm（高）；
（8）重量 約10kg；
固體絕緣材料測試電極
1）概述
固體絕緣材料測試電極製造成平板型帶保護電極的三端式電容器，可以在加壓、加溫及抽真空條件下，配以高壓電容電橋在工頻電壓下對各類固體絕緣材料（如聚苯乙烯，聚丙烯，電容紙、雲母片等）的試品做介質損耗因數及相對介電常數測量。
電極設計為平板型帶保護電極的三端式電容器，絕緣材料的介質損耗角δ是由該絕緣材料作為介質的電容器上所施加的電壓與流過該電容器的電流之間的相位差的餘角。絕緣材料的介質損耗因數是介質損耗角δ的正切值tgδ當絕緣材料製成片狀試樣置於電極中間施加一定的壓力後，可視作由該絕緣材料作為介質的電容器，電容量和介質損耗因數的測量可在高壓電容電橋上進行。絕緣材料的相對介電常數εr是電極間及其周圍的空間全部充以絕緣材料時，電容器Cx與同樣構型的真空電容器Co之比:εr=Cx/Co
本電極配以RY2-2測溫控溫儀和真空泵可在加溫和充惰性氣體下測量。
高壓電橋
高壓電橋2）主要性能參數
高壓電極直徑與表面積￠98mm（75.43cm2）
測量電極直徑與表面積￠70 mm（38.5 cm2）或￠50 mm（19.6 cm2）
電極材料不鏽鋼1Cr13Ni9Ti
電極工作面精面面磨
電極間距不大於5 mm
電極加熱功率>2*500瓦
電極最高溫度180℃
加熱時間30分鐘
電極壓力0～1。0Mpa連續可調
最大測量電壓2000V，50Hz
真空度電極可抽真空至3*10-2 Mpa
尺寸重量長×寬×高（mm）：400×300×400 重量15kg
固體絕緣材料測試電極
1）概述
本電極適用於固體電工絕緣材料如絕緣漆、樹脂和膠、浸漬纖製品、層壓製品、雲母及其製品、塑膠、電纜料、薄膜複合製品、陶瓷和玻璃等的相對介電常數（ε）與介質損耗角正切值（tgδ）的測試。本電極主要用於頻率在工頻50Hz下測量試品的相對介電常數（ε）和介質損耗角正切值（tgδ）。本電極的設計主要是參照國標GB1409-78。
本電極採用的是三電極式結構，能有效的消除表面漏電流的影響，使測量電極下的電場趨於均勻電場。
2）技術參數
高低壓電極之間距離：0～3mm可調
測量極直徑：70±0。1mm
空極tgδ：≤5×10-5
空極電容量：40±1pF
最高測試電壓：2000V
實驗頻率：50/60Hz
體積：210mm180mm，重量：6kg
標準電容器（SF6）
在每個高壓實驗室和試驗中，壓縮氣體標準電容器是一種必要的儀器。在這些場合中，它有許多重要的作用。在電橋電路中壓縮氣體電容器被用來測量電容器、電纜、套管、絕緣子、變壓器繞組及絕緣材料的電容和介質損耗角正切值（tgδ）。而且，還可以用作高壓測量電容分壓裝置的高壓電容。在某些條件下，還可以在局部放電測量中作高壓耦合電容器。電容極穩定，氣壓和溫度的變化對電容的影響可以忽略，介質損耗極小。
1）結構簡介
外殼由絕緣套筒及鋼板製成的底和蓋組成，底和蓋用螺栓及環緊固在絕緣套筒的兩端。在電容器的上下兩端有防暈罩。電容器外殼內裝有同軸高度拋光的圓柱形高低壓電極。電容器設有壓力表及氣閥，供觀察內部壓力及充放氣使用。電容器內充有SF6氣體
2）技術參數
電容器安裝運行海拔不超過1000米，使用周圍空氣溫度-10℃~40℃，相對濕度不超過70%；
電容器的工作頻率為50Hz；
電容器實測值誤差不大於±0.05%，與標稱值誤差不大於±3%；
電容器溫度係數≤ 3×10-5 /℃；
電容器壓力係數≤ 3×10-3Mpa；
電容器的損耗角正切值不大於1×10-5 、2×10-5 、5×10-5 三檔；
電容器內充SF6氣體，在20℃時壓力為0.4±0.1Mpa；
介質損耗因數標準器
1）概述
介質損耗因數標準器作為電力設備的絕緣檢測儀器已被廣泛套用，因此，用高壓電橋進行測試的實驗也越來越多，例如用2801等高精度的電橋去測試絕緣油的介質損耗；用自動介損儀檢測電力設備（發電機、變壓器…）的絕緣性能；等一系列的實驗。往往在實驗後，有許多操作人員對所測試的結果抱有懷疑。這種情況，有可能是測量所引起的誤差，其中包括電橋的故障、或連線及標準電容器的問題；但也有可能所反映的是實際值。這時要馬上將電橋送中試所，對電橋進行校驗，往往又是不可能的事。
所以我們針對這一情況，並根據高壓電容電橋主要是對介質損耗的測量有較高的要求這個特點，設計了這種“介質損耗因數標準器”（以下簡稱標準介損器）。標準介損器在平時可對其進行一般的測試，也可送中試所進行校驗，並隨時記錄其最新的值，以備後用。在發生對實驗結果有懷疑時，可將此標準器作為試品，進行測試，並將結果與其以前的值進行比較，從而判斷是由於電橋還是其它原因所造成的數據偏差。
由於本標準器的穩定度高、準確度（絕對值）高。所以不論是實驗室還是野外作業，都是一台很方便的標準器件。
2）技術指標
環境溫度:20℃±5℃；
相對濕度:RH<85%；
額定電壓:10kV；
額定頻率:50Hz；
電容量:100pF、1000pF、10000pF；（以實測電容量為準）
損耗因數名義值：1×10-4、2×10-4、3×10-4、5×10-4、8×10-4、1×10-4、2×10-3、
3×10-3、5×10-3、8×10-3、1×10-2、2×10-2、3×10-2、
5×10-2、8×10-2、1×10-1（共16檔）
電容值的穩定值（以實測值為準）：±0。15%
介質損耗因數的穩定度（以實測值為準）：±0。5%±1×10-5
