顯然這個(gè)解決方法包括兩個(gè)橋即主橋AMNB和輔橋AMPB或ANPB同時(shí)平衡。通過(guò)檢測(cè)器從一個(gè)橋轉(zhuǎn)換到另一個(gè)橋逐次地逼近平衡而最終達(dá)到二者平衡。 壓邊影響的作用,但是增加了屏蔽與接到測(cè)量臂接線端M和N的各根導(dǎo)線之間電容。 在高壓電橋中電容CN通常是固定的,比較容易采用替代法。由于不期望電容的影響隨頻率的增加而增加。 也因?yàn)樵诘皖l下正是高電壓技術(shù)特別對(duì)電介質(zhì)損耗關(guān)注的問(wèn)題。電容臂和測(cè)量臂兩者的阻抗大小在數(shù)量級(jí)上相差很多。 電源電壓直接加到一個(gè)繞組上,另一個(gè)繞組則起變壓器次級(jí)繞組的作用。將電源加到初級(jí)繞組上。 漏導(dǎo)損耗又稱電導(dǎo)損耗。實(shí)際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質(zhì),在外電場(chǎng)的作用下,總有一些帶電粒子會(huì)發(fā)生移動(dòng)而引起微弱的電流,這種微小電流稱為漏導(dǎo)電流,漏導(dǎo)電流流經(jīng)介質(zhì)時(shí)使介質(zhì)發(fā)熱而損耗了電能。這種因電導(dǎo)而引起的介質(zhì)損耗稱為“漏導(dǎo)損耗”。由于實(shí)際的電介質(zhì)總存在一些缺陷,或多或少存在一些帶電粒子或空位,因此介質(zhì)不論在直流電場(chǎng)或交變電場(chǎng)作用下都會(huì)發(fā)生漏導(dǎo)損耗。 在理想電橋中比例U1/U2是一個(gè)系數(shù)K,這樣,實(shí)際上ZM的輻角直接給出。變壓器電橋比西林電橋有很大的優(yōu)點(diǎn)。 一些介質(zhì)在電場(chǎng)極化時(shí)也會(huì)產(chǎn)生損耗,這種損耗一般稱極化損耗。位移極化從建立極化到其穩(wěn)定所需時(shí)間很短(約為10-16~10-12s),這在無(wú)線電頻率(5×1012Hz 以下)范圍均可認(rèn)為是極短的,因此基本上不消耗能量。其他緩慢極化(例如松弛極化、空間電荷極化等)在外電場(chǎng)作用下,需經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間(10-10s或更長(zhǎng))才達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),因此會(huì)引起能量的損耗。 在結(jié)構(gòu)緊密的陶瓷中,介質(zhì)損耗主要來(lái)源于玻璃相。為了改善某些陶瓷的工藝性能,往往在配方中引人此易熔物質(zhì)(如黏土),形成玻璃相,這樣就使損耗增大。如滑石瓷、尖晶石瓷隨黏土含量增大,介質(zhì)損耗也增大。因面一般高頻瓷,如氧化鋁瓷、金紅石等很少含有玻璃相。大多數(shù)電陶瓷的離子松弛極化損耗較大,主要的原因是:主晶相結(jié)構(gòu)松散,生成了缺固濟(jì)體、多品型轉(zhuǎn)變等。 [3] 當(dāng)電容CX和CN不平衡時(shí)尤為顯著,帶瓦格納(Wagner)接地電路的西林電橋,圖A。2示出了使電橋測(cè)量臂接線端與屏蔽電位相等的方法。 結(jié)果絕大部分電壓都施加在電容CX和CN上,使電壓分配不平衡,上面給出的電橋平衡條件只是當(dāng)?shù)蛪涸䦟?duì)高壓元件屏蔽時(shí)才成立。 這種方法是通過(guò)使用外接輔助橋臂ZA、ZB(瓦格納接地電路),并使這兩個(gè)輔助橋臂的中間點(diǎn)P接到屏蔽并接地。 比西林電橋使用的頻率范圍寬,由于頻率范圍的不同,橋的具體結(jié)構(gòu)也不相同。低頻電橋,通常是一個(gè)高壓電橋。 這在電子設(shè)備中是常有的,然而這樣的檢測(cè)器只要接地輸入端總是連接于P點(diǎn),就能與裝有瓦格納接地線路的電橋一起使用。 高分子材料的損耗 高分子聚合物電介質(zhì)按單體單元偶極矩的大小可分為極性和非極性兩類。一般地,偶極矩在0~0.5D(德拜)范圍內(nèi)的是非極性高聚物;偶極矩在0.5D以上的是極性高聚物。非極性高聚物具有較低的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗,其介電常數(shù)約為2,介質(zhì)損耗小于10-4;極性高聚物則具有較高的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗,并且極性愈大,這兩個(gè)值愈高。 陶瓷材料的損耗 復(fù)電抗ZX和ZM之間的比值等于電壓矢量U1和U2間的比值。如果電壓矢量的比值是已知的,便可從已知的ZM推導(dǎo)出ZX。 只有當(dāng)電源的兩端可以對(duì)地絕緣時(shí)才使用上述特殊的解決方法,如果不可能對(duì)地絕緣,則必須使用更復(fù)雜裝置雙屏蔽電橋。 若外加頻率較低,介質(zhì)中所有的極化都能完全跟上外電場(chǎng)變化,則不產(chǎn)生極化損耗。若外加頻率較高時(shí),介質(zhì)中的極化跟不上外電場(chǎng)變化,于是產(chǎn)生極化損耗。 [2] 變壓器電橋電感比例臂電橋概述,這種電橋的原理比西林電橋簡(jiǎn)單,其結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)圖A.3.當(dāng)電橋平衡時(shí)。 1)漏導(dǎo)損耗 2)極化損耗 用這種方法精度可以提高一個(gè)數(shù)量級(jí),這時(shí),實(shí)際上該精度只決定于電橋元件的精密度。必須指出。 更精密,電壓是U1高壓,U2是中壓,這種電橋的技術(shù)與變壓器的技術(shù)有關(guān)。可采用兩類電源; 同時(shí)屏蔽必須接地,以保證平衡穩(wěn)定。屏蔽與使用被保護(hù)的電容CX和CN是一致的,這個(gè)保護(hù)對(duì)于CN來(lái)說(shuō)是必不可少的。 復(fù)雜玻璃中的介質(zhì)損耗主要包括三個(gè)部分:電導(dǎo)耗、松弛損耗和結(jié)構(gòu)損耗。哪一種損耗占優(yōu)勢(shì),取決于外界因素溫度和電場(chǎng)頻率。高頻和高溫下,電導(dǎo)損耗占優(yōu)勢(shì):在高頻下,主要的是由弱聯(lián)系離子在有限范圍內(nèi)移動(dòng)造成的松弛損耗:在高頻和低溫下,主要是結(jié)構(gòu)損耗,其損耗機(jī)理還不清楚,可能與結(jié)構(gòu)的緊密程度有關(guān)。般來(lái)說(shuō),簡(jiǎn)單玻璃的損耗是很小的,這是因?yàn)楹?jiǎn)單玻璃中的“分子”接近規(guī)則的排列,結(jié)構(gòu)緊密,沒(méi)有弱聯(lián)系的松弛離子。在純玻璃中加人堿金屬化物后。介質(zhì)損耗大大增加,并且隨著加人量的增大按指數(shù)規(guī)律增大。這是因?yàn)閴A性氧化物進(jìn)人玻璃的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)后,使離子所在處點(diǎn)陣受到破壞,結(jié)構(gòu)變得松散,離子活動(dòng)性增大,造成電導(dǎo)損耗和松弛損耗增加。 調(diào)節(jié)輔助橋臂實(shí)際為ZB以使在ZA和ZB上的電壓分別與電橋的電容臂和測(cè)量臂兩端的電壓相等。 高聚物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)及力學(xué)狀態(tài)對(duì)介電性景響也很大。結(jié)品能抑制鏈段上偶極矩的取向極化,因此高聚物的介質(zhì)損耗隨結(jié)晶度升高而下降。 因此仍可有效使用屏蔽和瓦格納接地線路,關(guān)于檢測(cè)器的說(shuō)明,當(dāng)西林電橋的B點(diǎn)接地時(shí),必須避免檢測(cè)器的不對(duì)稱輸入。 高頻西林電橋,這種電橋通常在中等的電壓下工作,是比較靈活方便的一種電橋;通常電容CN是可變的。 此電容承受跨接測(cè)量臂兩端的電壓,這樣會(huì)引入一個(gè)通常使的測(cè)量精度限于0.1%數(shù)量級(jí)的誤差。 各種不同形式的損耗是綜合起作用的。由于介質(zhì)損耗的原因是多方面的,所以介質(zhì)損耗的形式也是多種多樣的。介電損耗主要有以下形式: 在介質(zhì)發(fā)生緩慢極化時(shí)(松弛極化、空間電荷極化等),帶電粒子在電場(chǎng)力的影響下因克服熱運(yùn)動(dòng)而引起的能量損耗。 高聚物的交聯(lián)通常能阻礙極性基團(tuán)的取向,因此熱固性高聚物的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗均隨交聯(lián)度的提高而下降。酚醛樹(shù)脂就是典型的例子,雖然這種高聚物的極性很強(qiáng),但只要固化比較完全,它的介質(zhì)損耗就不高。相反,支化使分子鏈間作用力減弱,分子鏈活動(dòng)能力增強(qiáng),介電常數(shù)和介質(zhì)損耗均增大。 它允許將屏蔽和保護(hù)電極直接接地且不需要附加的輔助橋臂。這種電橋可在從工頻倒數(shù)十MHz的頻率范圍內(nèi)使用。 由于選擇不同的接地方法,實(shí)際上形成了兩類電橋。帶屏蔽的簡(jiǎn)單西林電橋,橋的B點(diǎn)在測(cè)量臂邊的電源接線端子與屏蔽相連并接地。 陶瓷材料的介質(zhì)損耗主要來(lái)源于電導(dǎo)損耗、松弛質(zhì)點(diǎn)的極化損耗和結(jié)構(gòu)損耗。此外,表面氣孔吸附水分、油污及灰塵等造成的表面電導(dǎo)也會(huì)引起較大的損耗。

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