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北京冠測精電儀器設(shè)備有限公司

詳細(xì)介紹工頻介電常數(shù)測量儀的操作要點(diǎn)

時間:2025-6-25 閱讀:249
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工頻介電常數(shù)測量儀是用于測量材料在50Hz/60Hz工頻電場下的介電常數(shù)(ε)和介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)的關(guān)鍵設(shè)備,廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備絕緣材料、電容器介質(zhì)、高分子材料等領(lǐng)域。以下是其詳細(xì)操作要點(diǎn)及注意事項:
 
一、操作前準(zhǔn)備
 
1.設(shè)備檢查
 
儀器校準(zhǔn):
 
使用前需用標(biāo)準(zhǔn)電容器(如CNC型標(biāo)準(zhǔn)空氣電容)校準(zhǔn)儀器,確保介電常數(shù)(ε)和損耗因數(shù)(tanδ)的測量誤差≤±1%。
 
檢查高壓輸出端是否絕緣良好,避免漏電或擊穿風(fēng)險。
 
環(huán)境條件:
 
溫度:23±2℃(溫度變化影響材料極化率)。
 
濕度:<60%RH(濕度過高會導(dǎo)致表面泄漏電流干擾)。
 
2.樣品制備
 
尺寸要求:
 
固體樣品通常為圓形或方形薄片,直徑≥50mm,厚度1~3mm(厚度需均勻,誤差≤±0.01mm)。
 
液體樣品需注入專用電極杯(如三電極系統(tǒng)),避免氣泡(氣泡會導(dǎo)致局部放電)。
 
表面處理:
 
固體樣品表面需清潔(酒精擦拭)并鍍電極(蒸鍍金或涂覆導(dǎo)電銀漿),確保電極與樣品緊密接觸。
 
二、測量操作步驟
 
1.連接系統(tǒng)
 
電極選擇:
 
固體樣品:采用平行板電極(如ASTMD150標(biāo)準(zhǔn)電極),上電極直徑略小于下電極以減少邊緣效應(yīng)。
 
液體樣品:使用圓柱形對稱電極(如Schering橋式電極)。
 
接線方式:
 
高壓端(HV)接上電極,測量端(LV)接下電極,屏蔽端接地(抑制外界電磁干擾)。
 
2.參數(shù)設(shè)置
 
測試頻率:設(shè)為50Hz或60Hz(工頻),電壓通常為500V~1kV(根據(jù)樣品耐壓等級調(diào)整)。
 
量程選擇:
 
介電常數(shù)ε范圍:1~20(空氣≈1,PTFE≈2.1,陶瓷可達(dá)1000+)。
 
損耗因數(shù)tanδ量程:0.0001~0.1(典型絕緣材料tanδ<0.01)。
 
3.測量執(zhí)行
 
初始測試:
 
施加低電壓(如200V)預(yù)測試,觀察tanδ是否異常(若tanδ>0.1可能提示樣品受潮或電極接觸不良)。
 
正式測量:
 
逐步升高電壓至目標(biāo)值,穩(wěn)定30秒后讀取數(shù)據(jù)(避免瞬時極化效應(yīng))。
 
記錄ε和tanδ值,重復(fù)3次取平均值。
 
4.特殊工況處理
 
高損耗材料(如含水材料):
 
采用低頻(10Hz~1kHz)輔助測量,區(qū)分界面極化和偶極子極化貢獻(xiàn)。
 
溫度依賴性測試:
 
搭配恒溫腔,在-30℃~150℃范圍內(nèi)階梯升溫,觀察ε和tanδ隨溫度變化曲線。
 
三、安全注意事項
 
高壓防護(hù):
 
測試時禁止觸碰電極,斷電后需放電(尤其是電容性樣品)。
 
樣品安全:
 
避免測試易燃液體(如汽油),必要時使用防爆電極杯。
 
儀器維護(hù):
 
定期清潔電極(酒精棉擦拭),校準(zhǔn)周期不超過6個月。
 
四、典型應(yīng)用示例
 
電力電纜絕緣檢測:
 
測量XLPE(交聯(lián)聚乙烯)的tanδ,若>0.005提示老化或水樹缺陷。
 
電容器介質(zhì)篩選:
 
高ε材料(如BaTiO?陶瓷)需tanδ<0.001以滿足低損耗要求。
 
通過規(guī)范操作和誤差控制,工頻介電常數(shù)測量儀可準(zhǔn)確評估材料的絕緣性能,為工程選材和質(zhì)量控制提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
 

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