私たちが毎日使っているプラスチックやゴム、セラミックスなどの断熱材の「耐久性」について気になったことはありますか？電力機器や高電圧ケーブルでは、絶縁の品質は安全で安定した動作に直接関係しており、「誘電損失」はその絶縁性能を測る重要な指標です。{0}今日は特別な「聴診器」-超低周波誘電損失テスターについて説明し、それが材料内部の低周波の「ささやき」をどのように「理解」するかを見てみましょう。-
誘電損失とは何ですか?素材を「加熱」させる犯人！
試験装置について詳しく説明する前に、まず「誘電損失」とは何かを理解する必要があります。簡単に言えば、誘電損失とは、交流電界の作用下で誘電体が電気エネルギーの一部を熱エネルギーに変換する現象を指します。物質に電場を加えると、電場の変化に応じて物質内部の電荷や極性が移動したり反転したりすることが想像できます。このプロセス中、常に何らかの「摩擦」と「抵抗」が発生し、これらのエネルギー損失は誘電損失として知られています。
誘電損失は多かれ少なかれ良いものではなく、適切な範囲に制御する必要があります。過度の誘電損失は、材料が動作中に激しい熱を発生し、劣化しやすく、さらには故障しやすくなり、機器の寿命と安全性に大きな影響を与えることを意味します。たとえば、高電圧ケーブルの絶縁層では、過剰な誘電損失により絶縁劣化が促進され、漏れ電流が増加し、最終的には絶縁不良につながる可能性があります。
「超低周波」の意味: なぜ高いほうが良くないのでしょうか?
なぜ「超低周波」なのかと疑問に思われるかもしれません。- Wuhan Ultra High Voltage Power Technology Co., Ltd. での長年の実践の中で、多くの高電圧絶縁材料について、超低周波範囲（通常 0.1Hz 未満）で誘電損失試験を実施すると、長期使用条件下での材料の性能変化、特に一部の初期欠陥や経年劣化の兆候をより敏感に反映できることがわかりました。{{4}{6}{6}}
欠陥の早期検出: 小さな気泡、不純物、水分の侵入など、多くの材料欠陥は高周波では明らかではありませんが、超低周波では損失の変化がより顕著になり、検出が容易になります。-
長期運用のシミュレーション: 実際の電力システムでは電源周波数（50Hz または 60Hz）が主流ですが、材料の絶縁性能は時間の経過や環境の変化とともに変化します。超低周波試験では、長期にわたる複雑な電場下での材料の損失特性をある程度適切にシミュレートし、将来の性能を予測できます。-
高周波干渉を除外する: 高周波での損失の一部は、材料の電荷応答に起因する可能性がありますが、これは実際の電力周波数での熱損失メカニズムと完全に同じではありません。超低周波テストは、これらの高周波の影響による干渉を取り除き、実際の損失状況にさらに焦点を当てるのに役立ちます。-
誘電損失に影響を与える「舞台裏」の要因は何ですか?
材料内部には多くの「秘密」があり、誘電損失に影響を及ぼす要因は主に次のとおりです。
材料自体の特性、つまり異なる材料の分子構造、極性、電荷キャリアの移動度は異なり、それが固有の誘電損失レベルを直接決定します。
温度: 温度が上昇すると、通常、電荷の移動が加速され、誘電損失が増加します。
湿度: 湿気は材料の導電性を大幅に高め、誘電損失を大幅に増加させるため、誘電体にとっては「敵」です。
電界強度：ある範囲内では、電界強度が増加すると、それに応じて誘電損失も増加します。
周波数: 前述したように、材料の応答メカニズムは周波数によって異なり、誘電損失も大きく異なります。
材料の不純物と欠陥: 小さな気泡、亀裂、不純物粒子などが電荷の蓄積場所となり、エネルギー損失が増大する可能性があります。
聴診器の秘密: 超低周波誘電損失試験器の動作原理-
超低周波誘電損失試験器はどのように機能しますか?-安定した超低周波 AC 電圧を印加し、測定対象物を流れる電流と電圧の位相差を正確に測定することで、精密な「聴診器」のように機能します。-
電圧の印加: 機器は低歪みの超低周波 AC 電圧を生成し、それを試験サンプルに印加します。-
電流の測定: 同時に、機器はテストされたサンプルに流れる電流を正確に測定します。
位相差の計算: 重要なのは、印加電圧と測定電流の間の位相差 (通常、誘電損失角の正接である tg δ または Tan δ で表されます) を計算することです。
損失値の求めます：測定した電圧、電流、位相差に基づき、材料の静電容量値と組み合わせて、誘電正接（tg δ）と誘電率を計算できます。
Wuhan Ultra High Voltage Power Technology Co., Ltd. は、この分野で豊富な技術蓄積を有しており、高精度、高安定性の超低周波誘電損失試験ソリューションを提供することに注力しています。-
聴診をより正確にするにはどうすればよいですか?これらのスキルをマスターしましょう！
超低周波誘電損失テストを通じてより貴重な情報を得るには、次の側面から始めて「聴診」をより正確かつ効果的にすることができます。{0}
選択されたテスト頻度: テストされる材料と実際のアプリケーション シナリオに基づいて、適切な超低周波テスト ポイントを選択します。{0}たとえば、0.01Hz、0.02Hz、0.05Hz、0.1Hzなどの周波数がよく使われます。
環境要因の制御: テスト環境の温度と湿度は、測定結果に大きな影響を与えます。試験は一定の温湿度環境で実施し、記録を残す必要があります。
サンプルの品質を確保する: 試験サンプルの表面の平滑性、厚さの均一性、目に見える欠陥の存在はすべて、測定結果に影響します。サンプルがテスト要件を満たしていることを確認してください。
機器の操作に熟練している: 機器のさまざまな機能と操作手順を習得し、さまざまなモードでのテスト ロジックを理解し、誤操作を回避します。
データの包括的な分析: TG δ 値を単独で見ないでください。より包括的な判断は、材料の誘電率、さまざまな周波数での損失曲線を組み合わせ、過去のデータと比較することによってのみ行うことができます。
機器の定期的な校正: 測定結果の精度を確保するには、超低周波誘電損失試験器を定期的に校正する必要があります。- Wuhan Ultra High Voltage Power Technology Co., Ltd. は、お客様の機器が常に最高の動作状態にあることを保証するための、専門的な機器の校正およびメンテナンス サービスを提供します。
関連するアプリケーションと拡張機能: それ以上です!
超低周波誘電損失試験の適用範囲は非常に広いです。-断熱材の性能を評価する重要な手段であるだけでなく、次の分野でも重要な役割を果たします。
高電圧ケーブル診断: ケーブル絶縁の健康状態を評価し、寿命を予測し、メンテナンス計画を立てるために使用されます。
変圧器油試験：変圧器油の絶縁性能を試験し、交換または処理が必要かどうかを判断します。
GIS（ガス絶縁開閉装置）、ブッシングなどの電気機器の総合絶縁評価。
新材料の研究開発：新しい断熱材の性能を評価し、材料設計を指導します。
Wuhan Ultra High Voltage Power Technology Co., Ltd. が提供する超低周波誘電損失試験器は、これらの厳しい試験要件を満たすように設計されています。-超低周波誘電損失試験により、問題を早期に検出し、材料をより正確に評価できるため、電力システムの安全かつ安定した動作が確保されます。-
よくある質問 (FAQ)
Q: 誘電損失試験に電源周波数 (50Hz/60Hz) ではなく「超低周波」を選択するのはなぜですか?{0}} A: 「超低周波」テスト（0.1Hz 未満など）は、絶縁材料の初期欠陥や老化の兆候をより敏感に反映でき、特に高電圧絶縁材料の長期性能予測に適しています。一方、電源周波数テストは主に、安定した動作条件における材料の損失を反映します。-
Q：「誘電正接（tgδ）」の正常範囲はどれくらいですか？ A: TG δ の正常範囲は、特定の材料、電圧レベル、およびアプリケーション シナリオによって異なります。一般に、絶縁性能が優れているほどTGδ値は低くなります。電力業界では通常、さまざまな機器や材料の TG δ 値の許容範囲を指定する対応する規格が存在します。
Q: 温度と湿度は誘電損失にどのような影響を与えますか? A: 温度と湿度は媒体の損失に影響を与える 2 つの非常に重要な要素です。温度が上昇すると、電荷の移動が加速され、損失が増加します。水分が侵入すると、材料の導電率が大幅に向上し、損失が急激に増加します。したがって、試験中は温度と湿度を厳密に管理する必要があります。
Q: 超低周波誘電損失試験機以外に、絶縁材料の性能を評価するためにどのような方法を使用できますか?{0}} A： 誘電損失試験以外にも、絶縁抵抗試験、耐電圧試験、部分放電試験、熱安定性試験など、さまざまな方法で絶縁材料の性能を総合的に評価することができます。
Q: 誘電損失試験の分野における武漢超高圧電力技術有限公司の利点は何ですか? A: Wuhan Ultra High Voltage Power Technology Co., Ltd. は、長年の業界経験と深い技術蓄積を持ち、高精度、高安定性の超低周波誘電損失試験装置、-、専門的なソリューションと技術サポートを提供し、さまざまな顧客のカスタマイズされたニーズに対応します。