LDJD系列介電常數及介質(zhì)損耗測試儀可以測試材料的介電常數和介質(zhì)損耗，本次文章重點(diǎn)介紹下測試介質(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(zhù)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

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：C0支路表示加在絕緣兩端的電極與絕緣介質(zhì)共同構成的電容效應，也稱(chēng)無(wú)損極化電容效應(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(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，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)。對于給定的絕緣試品，Cp基本上是確定的；而在供配電系統中，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也因此成為絕緣測試中的一個(gè)重要參數。

絕緣材料自身有缺陷或受潮

由于介質(zhì)損耗本身體現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)損耗是將電能轉化成熱能，它會(huì )使絕緣介質(zhì)內部發(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電氣設備的tanδ值進(jìn)行測試通過(guò)對歷史數據與當前測試值的對比分析，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，它對判斷小體積設備的絕緣老化和大面積受潮等分布性缺陷特別有效，但對于大型設備和多元件串并聯(lián)形式設備中的局部缺陷，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對這類(lèi)絕緣缺陷不敏感，這是tanδ在應用上的局限。

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試時(shí)是可以人為選定的，故通常只有溫度對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。

另外，盡管在測試時(shí)電壓可人為選定，但到底選多大的電壓進(jìn)行測試卻有所要求。一般當測試電壓升高時(shí)，tanδ并不發(fā)生明顯變化，但當電壓超過(guò)某一值時(shí)，tanδ會(huì )急劇上升，這是因為介質(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)。例如對電機絕緣進(jìn)行試驗時(shí)，就要測定不同電壓時(shí)的tanδ，通過(guò)比較進(jìn)行判斷。