Коэффициент измерения диэлектрических потерь (tgδ) является важным параметром, характеризующим эксплуатационные свойства изоляционных материалов электротехнического оборудования. Обычно он определяется как отношение активных потерь к реактивным потерям в диэлектрике. В общем случае чем больше коэффициент диэлектрических потерь электротехнического оборудования, тем хуже его общие изоляционные свойства; поэтому точное измерение коэффициента измерения диэлектрических потерь стало важным техническим средством оценки изоляционных характеристик электротехнического оборудования.
В традиционном методе измерения классическим методом измерения диэлектрических потерь является мостовой метод Силлина. Обычно строго используется испытательный источник питания частотой 50 Гц, что делает его более чувствительным к помехам промышленной частоты на месте проведения испытаний. Из-за необходимости использования высокоточных эталонных конденсаторов трудно проводить измерение диэлектрических потерь для высоковольтных кабелей.
Применение измерителя диэлектрических потерь
С развитием компьютерных и микроэлектронных технологий постепенно развивалась цифровая технология измерения диэлектрических потерь, основанная на измерении разности фаз, дискретном спектральном анализе и компенсации емкостного тока, компанией FHV Hipot Electric Co., Ltd. Благодаря мощным возможностям обработки данных компьютеров цифровое оборудование для измерения диэлектрических потерь принципиально больше не зависит от эталонного конденсатора; кроме того, благодаря принципу двухчастотного (промышленной частоты/другой частоты) измерения оно обладает высокой помехоустойчивостью, поэтому широко применяется как при внеэксплуатационных, так и при эксплуатационных измерениях.
В последние годы с применением технологии испытаний колебательной волны постепенно была разработана технология измерения диэлектрических потерь на основе измерения постоянной времени затухания. Измеритель диэлектрических потерь в основном использует принцип равенства емкостного и индуктивного сопротивлений при резонансных условиях. Теория потерь и результаты испытаний выделяют три основных типа последовательного резонанса диэлектрических потерь кабелей из сшитого полиэтилена (XLPE): потери, обусловленные проводимостью; потери, обусловленные поляризацией/релаксацией; и потери сопротивления полупроводникового слоя, которые доминируют соответственно в низкочастотной, среднечастотной и высокочастотной полосах.
Из-за большой емкости заряда и высокого сопротивления изоляции кабеля с полиэтиленовой изоляцией коэффициент диэлектрических потерь в нормальных условиях очень мал. Поэтому обнаружение дефектов затруднено, а точность обнаружения низка. Обычно этот метод применяется лишь для оценки серьезного ухудшения уровня изоляции или её полного отказа; результаты обнаружения локальных дефектов или ранних стадий отказа изоляции являются более сложными.