黏弹性流体损耗角

介质损耗角(1、介质损耗 2、介质损耗角δ 3、介质损耗正切值tgδ 4、功率因素cosΦ 5、高压电容电桥 6、高压介质损耗测量仪 7、外施 8、内施 9、正接线 10、反接线 11、常用介损仪的分类 12、常用抗干扰方法 13、准确度的表示方法 14、抗干扰指标)

黏弹性流体损耗角

纯黏性流体受外力作用后，即产生流动，将能量全部转化为动能，不能储存能量，即使外力消除，也不能回复到受力前的状态。而黏弹性流体同时具有流动特性（消耗能量）和弹性（储存能量），所以可以储存部分外加能量，并产生部分流动；当外力消除后，由于储存的部分能量释放出来，使流体部分恢复，但不能完全恢复到受力前的原始状态。

正是由于黏弹性流体的性质介于纯弹性固体和纯黏性流体之间，所以其产生的应变与应力不同步，相位角相差δ；显然0≤δ≤π/2。即：

γ=(τ0/μ)cos(ωt-δ)

当δ=0时，对应胡克弹簧的应变响应；当δ=π/2时，对应牛顿流体的应变响应。胡克弹簧和牛顿流体只是黏弹性流体的特例。δ越大，流体越倾向于牛顿流体，消耗的能量越强，所以δ可反映流体消耗能量的特征，故称为损耗角。

介质损耗角

1、介质损耗

什么是介质损耗：绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗。也叫介质损失，简称介损。

2、介质损耗角δ

在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因素角Φ)的余角(δ)。 简称介损角。

3、介质损耗正切值tgδ

又称介质损耗因素，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。介质损耗因素的定义如下:　如果取得试品的电流相量 和电压相量 ，则可以得到如下相量图：

总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此：

这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ得到介损因素。

测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。绝缘能力的下降直接反映为介损增大。进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。

测量介损的同时，也能得到试品的电容量。如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。

4、功率因素cosΦ

功率因素是功率因素角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。功率因素的定义如下:

S=根号下（P平方+Q平方）

有的介损测试仪习惯显示功率因素(PF:cosΦ)，而不是介质损耗因素(DF:tgδ)。一般cosΦ<tgδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。

5、高压电容电桥

高压电容电桥的标准通道输入标准电容器的电流、试品通道输入试品电流。通过比对电流相位差测量tgδ，通过出比电流幅值测量试品电容量。因此用电桥测量介损还需要携带标准电容器、升压PT和调压器。接线也十分烦琐。

国内常见高压电容电桥有：

型 号　生产厂家　性 能

2801　Haefely　西林电桥，手动调节，介损相对误差0.5%，试验室使用。其改进型为2809A。

QS30　上海沪光厂　电流比较仪电桥，手动调节，介损相对误差0.5%±0.00005，试验室使用。

QS1　上海电表厂　西林电桥，手动调节，介损相对误差10%±0.003，现场测量用。支持正反接线，移相或到相抗干扰。

AI-6000分体型　泛华电子　自动调节，红外线遥控，介损相对误差0.2%±0.00005，现场或试验室用。支持正反接线，移相或倒相抗干扰。配合变频电源可变频抗干扰。

6、高压介质损耗测量仪

简称介损仪，是指采用电桥原理，应用数字测量技术，对介质损耗角正切值和电容量进行自动测量的一种新型仪器。一般包含高压电桥、高压试验电源和高压标准电容器三部分。 AI-6000利用变频抗干扰原理，采用傅立叶变化数字波形分析技术，对标准电流和试品电流进行计算，抑制干扰能力强，测量结果准确稳定。　国内常见高压介质损耗测量仪有：

型 号　生产厂家　性 能

2816　Haefely　高压输出12kV/200mA,介损误差1%±0.0001（抗干扰方式、指标不祥，估计是移相）,正反接线方式，C / L / R测量，总重量104kg。

M4000　DOBLE　高压输出10kV/300mA,介损误差1%±0.0004(变频抗干扰，20倍）,正反接线方式，C / L / R测量，笔记本+WINDOWS，45～70Hz，重量66kg。

AI-6000　泛华电子　10kV/200mA，介损误差1%±0.0004，变频法45～65Hz，抗干扰2：1，正、反（含高、低压侧屏蔽）接线方式，CVT自激法，C / L / R测量，模拟西林电桥和电流比较仪电桥，试验室介损精度达到精密电桥标准，29kg。

7、外施

使用外部高压试验电源和标准电容器进行试验，对介损仪的示值按一定的比例关系进行计算得到测量结果的方法。

8、内施

使用介损仪内附高压电源和标准器进行试验，直接得到测量结果的方法。

9、正接线

用于测量不接地试品的方法，测量时介损仪测量回路处于地电位。

10、反接线

用于测量接地试品的方法，测量时介损仪测量回路处于高电位，他与外壳之间承受全部试验电压。

11、常用介损仪的分类

现常用介损仪有西林型和M型两种，QS1和AI-6000为西林型。

12、常用抗干扰方法

在介质损耗测量中常见抗干扰方法有三种： 倒相法、移相法和变频法。AI-6000采用变频法抗干扰，同时支持倒相法测量。

13、准确度的表示方法

tgδ：±（1%D+0.0004）

Cx： ±（1%C+1pF）

+前表示为相对误差，+后表示为绝对误差。相对误差小表示仪器的量程线性度好，绝对误差小表示仪器的误差起点低。校验时读数与标准值的差应小于以上准确度，否则就是超差。

14、抗干扰指标

抗干扰指标为满足仪器准确度的前提下，干扰电流与试验电流的最大比例，比例越大，抗干扰性能越好。AI-6000在200%干扰（即I干扰 / I试品≤2）下仍能达到上述准确度。