Метод ёмкость-частота

(*)

Из (*) → ёмкость слоистого диэлектрика при повышении частоты уменьшается:

- ёмкость абсорбции

При изменении частоты от 0 до ∞ ёмкость изменяется следующим образом:

Метод ёмкость-частота заключается в сравнении величин ёмкости, измеренной при 2-х различных частотах. Этот метод нашёл наиболее широкое применение для профилактики испытаний изоляции трансформаторов.

изоляция увлажнена (если <1.3, то всё нормально)

Метод, основанный на зависимости от температуры.

характеризует изоляцию в определённый момент времени.

1 – увлажнённая изоляция

2 – сухая изоляция (t=30º)

Между 1 и 2 – промежуточное состояние (трансформатор нужно сушить)

Ввиду быстроты и простоты измерения лишь одного значения метод получил широкое распространение на практике.

Аппаратура для измерения и ёмкости

В энергосистемах профилактические измерения ведутся при U=10 кВ с частотой 50 Гц с помощью моста Шеринга.

Когда происходит измерение, ток по диагонали не протекает.

Сх – образец, регулируем сопротивление таким образом, чтобы ток в диагонали был ранен 0. Ветви с нечётными индексами содержат испытываемую ёмкость Сх и омическое сопротивление (практически безындукционное ввиду определённого способа изготовления). Ветви 2 и 4 содержат эталонную ёмкость и соединённое параллельно декадное сопротивление и декадную ёмкость .

При измерении изменяются сопротивление и ёмкость , таким образом, чтобы мост находился в равновесии.

Равновесие моста: , это условие будет выполняться при определённом соотношении плечей моста:

или

- при последовательной схеме замещения образца.

Приравнивая по отдельности действительные и мнимые части равенства, получим:

образца при последовательной схеме замещения: , а для нашего случая .

Сопротивление принимаем равным

Ом

оказывается численно равным ёмкости в микрофарадах.

При измерении в условиях эксплуатации возникают затруднения, состоящие в том, что объект испытания (трансформатор) не имеет электрода, изолированного от земли.

Поэтому применяется «перевёрнутая» схема, получаемая из нормальной, если в ней точку «земля» и точку «ВН» поменять местами.

Но в «перевёрнутой» схеме оказываются под высоким напряженим обе измерительные ветви моста, включая гальванометр. Безопасность работы в «перевёрнутой» схеме обеспечивается тем, что управление сопротивлением и ёмкостью производится посредством изолирующих штанг, имеющих испытательное напряжение 15-20 кВ при номинальном напряжении 10 кВ.