在介損測量技術(shù)中，自動平衡電橋發(fā)展Z快，是較有前途的介損測試儀，但系統(tǒng)構(gòu)成比較復(fù)雜，小型方便程度不夠，成本較高。單片機的問世和迅猛發(fā)展，使得介損測量技術(shù)又有了新的發(fā)展。由于介損的測量屬于高電壓、微電流、小角度的精密測量，測量系統(tǒng)需具有很高的靈敏度和準(zhǔn)確度，抗干擾能力要強，因此選擇測量方法更為重要。本文對電氣設(shè)備絕緣介質(zhì)損耗測量方法進行了研究。

1、絕緣介質(zhì)損耗

從能量守恒定理角度來說，在交流電壓的作用下，絕緣介質(zhì)必定會在其內(nèi)部產(chǎn)生一定的損耗，這些損耗包括絕緣介質(zhì)極化產(chǎn)生的損耗、絕緣介質(zhì)界面因放電產(chǎn)生的損耗以及絕緣介質(zhì)內(nèi)部放電產(chǎn)生的損耗等。當(dāng)前電力系統(tǒng)中不少事故都是由于絕緣故障造成的，尤其是在高電壓情況下絕緣介質(zhì)極易發(fā)生大面積的損耗，進而影響電力輸送，嚴(yán)重的會造成電力系統(tǒng)癱瘓。因此，及時對介質(zhì)絕緣性進行事先檢測，是消除介質(zhì)絕緣性差隱患、提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的有效措施。

2、電介質(zhì)損耗的形式

2.1電介質(zhì)電導(dǎo)引起的損耗

因電介質(zhì)材料結(jié)構(gòu)的緣故，它總會有一定的電導(dǎo)G存在，所以電介質(zhì)在電場作用下，根據(jù)歐姆定律可知，它就會產(chǎn)生一定的電流，這種電流叫做泄漏電流。電介質(zhì)如果有泄漏電流i流過，由焦耳定律可知，電介質(zhì)的發(fā)熱量Q=i2Rt(R是電介質(zhì)的絕緣電阻，與G互為倒數(shù)，t是時間)，也就是說電介質(zhì)產(chǎn)生了能量損耗。

2.2電介質(zhì)極化引起的損耗

電介質(zhì)如果是施加于直流電壓，它的損耗與施加于交流電壓時的損耗是有區(qū)別的：因為在直流電場中帶電質(zhì)點(主要是離子)只沿著該電場進行一次位移有限制的定向移動，不會出現(xiàn)往復(fù)性位移，也就不會產(chǎn)生周期性極化，所以消耗的能量非常小，這種能量損耗主要是由上述所提及的電導(dǎo)引起的。

2.3電介質(zhì)局部放電引起的損耗

實際上，固體絕緣材料里因制造工藝問題，都會存在一些氣隙或油隙。當(dāng)交流電壓作用于固體絕緣材料時，固體絕緣材料里各層的電場分布情況是這樣的：固體絕緣材料的介電常數(shù)與電場之間存在著反比關(guān)系。而固體絕緣材料的泄漏電流比氣體或油隙絕緣材料的泄漏電流大得多，也就是說氣體或油隙絕緣材料的泄漏電流非常微小，由反比關(guān)系可以知道加在氣隙或油隙上的電場強度就比固體絕緣材料的要大得多。

3、介質(zhì)損耗測量常用方法

3.1電橋法

電橋法是介損測量領(lǐng)域長期采用的一種方法，而傳統(tǒng)的測量方法主要就是指西林電橋法。分析來看，當(dāng)前流行的電橋分西林型高壓電橋和電流比較儀型高壓電橋。其中Z為典型的要數(shù)西林電橋，所謂的電橋法也即西林電橋法。西林電橋?qū)儆诒容^同類阻抗元件的電橋，它的標(biāo)準(zhǔn)阻抗和被測阻抗都是電容器。在強高壓下進行高精度的介損測量是西林電橋的突出優(yōu)勢，倘若采取特殊的措施甚至可以在強磁干擾下進行頗高精度的測量;而電流比較儀型高壓電容電橋的原理是用變壓器的比例臂代替普通的阻抗臂，以提高測量的準(zhǔn)確度，如若配以專門的輔助電路，可以實現(xiàn)自動平衡電橋。

3.2伏安法

伏安法是Z常用也是Z成熟的一種傳統(tǒng)方法，其工作原理是借助被測試品的端電壓向量和流過被測試品電流向量之比，得到被測試品的阻抗向量，根據(jù)Zx的實部和虛部，進一步計算求得介質(zhì)損耗值tgδ。這種測量方法在精密計算機引入后進一步得到更新完善，基于測量系統(tǒng)的不斷升級，測量數(shù)據(jù)的處理效率大大提高，而且極ng準(zhǔn)度也得到保證。電力電子技術(shù)的滲入使介質(zhì)損耗測量技術(shù)進入一個新時代。

3.3過零點時差比較法

過零點時差比較法是數(shù)字化測量介質(zhì)損耗中較早采用并且效果明顯的一種方法。其主要原理是通過比較施加于介質(zhì)上的電壓U和電流I的過零時刻兩個值，求得兩個值之間的相位差，從而求得介質(zhì)損耗角。與此同時，再用脈沖技術(shù)求得兩個值的值差。若計數(shù)器顯示的脈沖數(shù)為n，而計數(shù)器的頻率為f，則△t=n/f，測量裝置對損耗角的分辨率也就是2л/Tf。由此可見，只要計數(shù)器頻率足夠高，就可以保證較高的分辨率。過零點時差比較法的優(yōu)點在于測量的分辨率高，容易數(shù)字化處理，其缺點是極易受諧波干擾，導(dǎo)致測量數(shù)值不準(zhǔn)，這也是過零點時差比較法使用程度不高的主要原因。

3.4諧波分析法

諧波分析法的工作程序是首先由波形采集裝置u和i的時域波形同步地轉(zhuǎn)換為數(shù)字波形并存儲，然后計算機將兩個數(shù)字波形調(diào)入內(nèi)存，用離散傅立葉變換出兩個信號的基波，Z后由特定的換算公式求出絕緣介質(zhì)損耗角和等值電容。諧波分析法的關(guān)鍵步驟是基于傅立葉變換作等量，考慮到三角函數(shù)的正交性，傅立葉變換求解電壓和電流的基波是不受高次諧波的影響，也不會受儀器電子電路所產(chǎn)生的零漂影響，因此可以達(dá)到比較高的穩(wěn)定性和測量極ng準(zhǔn)度。

3.5異頻電源法

異頻電源法是一種全新的抗干擾方法。其原理是在介質(zhì)損耗測量中測試電源頻率偏離干擾電源頻率，通過頻率識別或濾波技術(shù)排除干擾電源的影響。實際上tgδ是隨著頻率的變化而變化的，這就出現(xiàn)了不同頻率下的介質(zhì)損耗測量結(jié)果的等同性問題。異頻電源頻率不能偏離工頻太遠(yuǎn)，否則測量結(jié)果與工頻下的損耗值失去等同性；但也不能偏離太近，否則又會增大頻率分辨的難度，同樣會造成較大的誤差。

4、結(jié)語

總之，目前當(dāng)設(shè)備介質(zhì)損耗出現(xiàn)負(fù)值時，隨著電壓的升高，介質(zhì)損耗角偏差減小時，由于試品等值串聯(lián)電容中有另一個支路的電流流入接地，使電流與電壓之間角成90°，導(dǎo)致設(shè)備介質(zhì)損耗出現(xiàn)負(fù)值。盡管目前針對設(shè)備介質(zhì)損耗出現(xiàn)負(fù)值的問題已經(jīng)有了一定的了解，但是，在實際設(shè)備介質(zhì)損耗試驗時，依然無法直接解決更多出現(xiàn)的問題。