LDJD系列介電常數(shù)及介質(zhì)損耗測(cè)試儀可以測(cè)試材料的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗，本次文章重點(diǎn)介紹下測(cè)試介質(zhì)損耗的影響因素。

介質(zhì)損耗是指在電壓作用下絕緣介質(zhì)中損耗的有功功率。在交流電壓作用下，除泄漏電流引起的損耗外，還有絕緣介質(zhì)中極化過(guò)程隨著電壓極性的改變而重新向相反方向發(fā)展所造成的附加損耗。

無(wú)損極化電容效應(yīng)

絕緣介質(zhì)的等效電路如圖所示，圖中三個(gè)并聯(lián)支路的物理意義為：R支路表示絕緣介質(zhì)中能自由移動(dòng)的載流子在電壓作用下產(chǎn)生電流的效應(yīng)：C0支路表示加在絕緣兩端的電極與絕緣介質(zhì)共同構(gòu)成的電容效應(yīng)，也稱無(wú)損極化電容效應(yīng)(所謂無(wú)損極化，是指無(wú)極分子在電場(chǎng)作用下發(fā)生正負(fù)電荷中心分離，但這種分離是彈性的，一旦外電場(chǎng)消失，分子正負(fù)電荷中心又會(huì)重合，因此這種極化不消耗能量)：Ra與Ca串聯(lián)支路表示介質(zhì)在外加電場(chǎng)作用下發(fā)生有損極化過(guò)程的效應(yīng)(所謂有損極化，主要是指偶極子在外電場(chǎng)作用下發(fā)生一致性取向，這種極化是非彈性的，即外電場(chǎng)消失后不會(huì)自行恢復(fù)，因此有能量消耗，另外，不同介質(zhì)間的夾層極化也屬于有損極化)。在外加直流電壓作用下，過(guò)渡過(guò)程(C0和Ca充電)完畢后，只有Ri有電流通過(guò)，這個(gè)電流就是泄漏電流，Ri即上面所說(shuō)的絕緣電阻；但在外加交流電壓作用下，情況卻有所不同。

絕緣介質(zhì)的損耗與角頻率、電壓、等效電容和δ有關(guān)。對(duì)于給定的絕緣試品，Cp基本上是確定的；而在供配電系統(tǒng)中，U和ω也都基本上是確定的。所以，介質(zhì)損耗△P的大小就與介質(zhì)損耗角的正切tanδ成正比，tanδ也因此成為絕緣測(cè)試中的一個(gè)重要參數(shù)。

絕緣材料自身有缺陷或受潮

由于介質(zhì)損耗本身體現(xiàn)了泄漏電流和有損極化電流的情況，在絕緣受潮和有缺陷時(shí)，泄漏電流會(huì)增大；而當(dāng)絕緣介質(zhì)中有大量氣泡、雜質(zhì)和受潮時(shí)，極化損耗電流會(huì)加大，于是tanδ的大小就直接與絕緣狀況的好壞發(fā)生了聯(lián)系。同時(shí)，介質(zhì)損耗是將電能轉(zhuǎn)化成熱能，它會(huì)使絕緣介質(zhì)內(nèi)部發(fā)熱，溫度升高，從而使泄漏電流和有損極化電流進(jìn)一步加大，如此惡性循環(huán)，可能在絕緣的薄弱處引發(fā)擊穿。因此，tanδ既反映了絕緣介質(zhì)本身的狀態(tài)，又能反映絕緣介質(zhì)狀況從良好向劣化發(fā)展的進(jìn)程。工程上往往要定期對(duì)電氣設(shè)備的tanδ值進(jìn)行測(cè)試通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)與當(dāng)前測(cè)試值的對(duì)比分析，可為判斷絕緣介質(zhì)的性能狀況提供重要信息。

由于tanδ是通過(guò)絕緣介質(zhì)的能量損耗來(lái)判斷其性能狀況的，因此，它對(duì)判斷小體積設(shè)備的絕緣老化和大面積受潮等分布性缺陷特別有效，但對(duì)于大型設(shè)備和多元件串并聯(lián)形式設(shè)備中的局部缺陷，由于其損耗的增加占總損耗的比重很低，在tanδ上就不易被反映，因此我們說(shuō)tanδ對(duì)這類絕緣缺陷不敏感，這是tanδ在應(yīng)用上的局限。

溫度、頻率和電壓

除了絕緣介質(zhì)本身的性能狀況外,還有一些因素對(duì)tanδ的大小有影響。這些因素主要有溫度、頻率和電壓。由于頻率和電壓在測(cè)試時(shí)是可以人為選定的，故通常只有溫度對(duì)tanδ的影響才需要校正。tanδ與溫度的關(guān)系如圖2-13所示，該圖只給出了定性的關(guān)系，定量關(guān)系可查閱相關(guān)的手冊(cè)。

另外，盡管在測(cè)試時(shí)電壓可人為選定，但到底選多大的電壓進(jìn)行測(cè)試卻有所要求。一般當(dāng)測(cè)試電壓升高時(shí)，tanδ并不發(fā)生明顯變化，但當(dāng)電壓超過(guò)某一值時(shí)，tanδ會(huì)急劇上升，這是因?yàn)榻橘|(zhì)中夾雜的氣泡或雜質(zhì)在這個(gè)高電壓下開(kāi)始發(fā)生游離，從而產(chǎn)生附加損耗。因此，在較高電壓下測(cè)tanδ值，能檢查出絕緣介質(zhì)中夾雜有氣隙或老化分層龜裂等缺陷來(lái)。例如對(duì)電機(jī)絕緣進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，就要測(cè)定不同電壓時(shí)的tanδ，通過(guò)比較進(jìn)行判斷。