电容电桥

  电容电桥是指用比较法测量电容的仪器,它主要用来测量电容器的电容量及其损耗因数。

分类

  电容器的损耗因数是指电容器极板之间电介质损耗角的正切。具有损耗的实际电容器可以用两种形式的等效电路表示,一种是理想电容与电阻串联的等效电路,如图1(a)所示;另一种是理想电容与电阻并联的等效电路,如图1(a)所示。在等效电路中理想电容表示实际电容器的等效电容,而串联(或并联)等效电阻表示实际电容器的发热损耗。在这两种等效电路中,C≠C′,R≠R′,但电介质损耗角ε是相同的,所以通常用电介质损耗角的正切tand来表示介质损耗特性,称为损耗因数,用D表示。由相量图2(b)与图2(b)可得知,在串联等效电路中串联等效电路

  常用的电容电桥有串联电容电桥、并联电容电桥及西林电桥等。

图1  电容器的串联等效电路及相量图

  图1  电容器的串联等效电路及相量图

图2  电容器的并联等效电路及相量图

  图2  电容器的并联等效电路及相量图

原理

  电容电桥是用于测量绝缘材料的电容和损耗的交流电桥,其电路原理如图所示,rx和Cx是待测电阻和待测电容。调节R3和C4使电桥达到平衡,可求得:

式子

  材料的损耗为tanδ=ωC4R4。保持R4、C2不变,调节R3、C4使电桥平衡,就可以分别读取rx和Cx的值。

电容电桥

技术参数

  技术参数:

  (一)仪器的正常工作条件:

  1.环境温度:-40- +40℃;

  2.相对湿度:≤80%;

  (二)工作电源:

  1.额定电压: 220V±10%;

  2.额定频率:50Hz;

  3.额定输出:22V/600VA;

  (三)仪器测量范围及精度:

  1.电容测量

  (1)可测电容范围:0.5-2,000μF;

  (2)可测电容量范围:单相5-20,000kVar;

  (3)测量精度:±1%;

  (4)分辨率:±1.0%rdg;

  2.电流测量

  (1)电流测量范围: 0-199.9mA;0-19.99A; 0-199.9A; 0-1000A;

  (2)测量精度:±1%;

  (3)分辨率:

  0-19.99A       ±1.0%rdg;

  0-199.9A        ±1.5%rdg;

  0-1000A       ±5%rdg

  (4)重量:约10kg

应用

  电容电桥是在无功补偿装置专家工作组的指导下,电容电桥可以解决了以下问题:

  (1) 现场测量电容器需拆除连接线,不仅工作量大而且易损坏电容器;

  (2) 电容表输出电压低而导致故障检出率低。

  电容电桥的电流测量单元还可兼作CVT、避雷器等电器设备的测量之用,具有一机多能的功效。

  电容电桥主要解决在变电站现场测量电容器的电容值时存在的问题,如现场测量电容器需拆除连接线,不仅工作量大而且易损坏电容器;电压表输出电压而导致故障检出率低。

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