Лабораторная работа

“ИЗМЕРЕНИЕ ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ”

Цель работы: практическое ознакомление с методами измерения тангенса угла диэлектрических потерь при напряжении промышленной и высокой частоты.

Диэлектрическими потерями называется электрическая энергия рассеиваемая в диэлектрике в единицу времени при воздействии на него электрического поля и вызывающую нагрев диэлектрика.

Углом диэлектрических потерь  называется угол, дополняющий до 90 угол сдвига фаз в емкостной цепи, рис.1.

1.Измерение тангенса угла диэлектрических потерь на высоком напряжении 50 Гц (мостовой метод)

Рис.1.Параллельная схема замещения и векторная диаграмма

Рис.2. Принципиальная схема высоковольтного моста для измерения tg (нормальная схема)

Тр – испытательный трансформатор; С_х – испытуемый объект; С_о=50 пФ – высоковольтный образцовый конденсатор; НИ – нульиндикатор; Р₁, Р₂ – разрядники; R₄=10000/.

При равновесии моста имеют место следующие равенства:

или в процентах tg=100C₄;

пФ.

Мощность диэлектрических потерь Р=U²C_xtg.

1.1.Измерение угла диэлектрических потерь у реальных объектов

Таблица 1. Результаты измерений и расчетов

Наименование объекта	U, B	R3, Ом	tg, %	Сх, пФ	Р, Вт
Проходной изолятор
Опорно-штыревой изолятор
Трансформатор

1.2.Измерение угла диэлектрических потерь у образцов твердых диэлектриков

Значение относительной диэлектрической проницаемости плоского диэлектрика определяется по формуле , где С_х – емкость образца, пФ; h – толщина образца, м; S – площадь электродов, м²; _о=8,85 пф/м – электрическая постоянная.

Таблица 2. Результаты измерений и расчетов

Наименование образца	h, мм	U, кВ	R3, Ом	tg, %	Сх, пФ		Р, Вт

1.3.Влияние напряжения на диэлектрические потери в диэлектрике с воздушным включением

Таблица 3.Результаты измерений и расчетов

U, B	2000	3000	4000	5000	6000	7000
R3, Ом
tg, %
Сх, пФ
Р, Вт

Рис.3.Зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от напряжения

Рис.4.Блок-схема измерителя добротности Е9-5А