JPH063391A - 誘電正接測定方法 - Google Patents

誘電正接測定方法

Info

Publication number
JPH063391A
JPH063391A JP18296092A JP18296092A JPH063391A JP H063391 A JPH063391 A JP H063391A JP 18296092 A JP18296092 A JP 18296092A JP 18296092 A JP18296092 A JP 18296092A JP H063391 A JPH063391 A JP H063391A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dielectric loss
loss tangent
phase angle
charging current
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP18296092A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3233456B2 (ja
Inventor
Yasumitsu Ebinuma
康光 海老沼
Yasuyuki Kubota
泰行 久保田
Jiro Kawai
二郎 川井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SWCC Corp
Original Assignee
Showa Electric Wire and Cable Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Electric Wire and Cable Co filed Critical Showa Electric Wire and Cable Co
Priority to JP18296092A priority Critical patent/JP3233456B2/ja
Publication of JPH063391A publication Critical patent/JPH063391A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3233456B2 publication Critical patent/JP3233456B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 この方法では、シェーリングブリッジで測定
を行う場合に、その試料Xと並列接続される基準容量回
路1に、抵抗損失を含む所定の静電容量を示すものを使
用する。従って、試料に流れる充電電流はこの基準容量
回路との間の位相角に基づいて求められる。試料自身の
真の充電電流の位相角は基準容量回路の位相角を考慮し
た補正により求められる。 【効果】 基準容量回路との間の充電電流の位相角が小
さければ、従来使用されている測定範囲の狭い誘電正接
測定器を使用して、高い精度で高い誘電率の試料につい
て誘電正接測定が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電力ケーブルやその他
の電気機器についての誘電正接を測定するための誘電正
接測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電力ケーブルの送電損失は、その導体抵
抗によるものと絶縁体の電気特性によるものとがある。
トランスや電力用コンデンサ等各種の電気機器の損失に
ついても同様である。このような絶縁体の電気特性を求
めるために誘電正接(tanδ)が測定される。電力ケ
ーブル等の誘電正接を求めるには、一般にシェーリング
ブリッジが使用される。図2に従来の誘電正接測定方法
を説明するための結線図を示す。図の回路は、抵抗R1
と標準コンデンサCを直列に接続し、抵抗R2と試料X
とを直列接続し、かつ、これらを互いに並列に接続して
その両端に交流電源Eを接続した構成となっている。ガ
ルバノメータGはバランス検出に使用される。
【0003】ここで、標準コンデンサCは損失の極めて
少ない理想的なコンデンサに近いものを使用する。また
試料Xは通常、静電容量Cxと抵抗損失Rxを含む電気特
性を示すものである。このようなシェーリングブリッジ
によって試料Xの誘電正接を求めようとする場合、先
ず、一般的なブリッジを使用した演算処理を行う。これ
はよく知られているように、ガルバノメータGの指示電
流がゼロになるように抵抗R2を調整して、抵抗R1とR
2の比と標準コンデンサCと試料Xとの比が等しくなる
ようにする。この関係から静電容量Cx及び抵抗損失Rx
を求める。図2の(b)には、充電電流のベクトル図を
示す。この図は横軸に電圧を取り、縦軸に充電電流を取
ったものである。ここで、理想的な特性を示す標準コン
デンサCの充電電流Isは、電源電圧Vと90度位相の
ずれたものとなる。一方、試料Xの充電電流Ixは、そ
の抵抗損失Rxのために充電電流Isよりもδだけ位相が
ずれたものとなる。従って、tanδは近似的に次の
(1)式によって求めることができる。 tanδ=ωCxRx…(1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、電力
ケーブルの絶縁体はポリエチレンや紙、絶縁油等によっ
て構成される。従って、その誘電正接は0.1%以下が
大部分である。従って、この種の誘電正接測定器の測定
範囲は最大2%程度のものとなっている。ところが、例
えば、高温環境においても使用することのできる耐火電
線等の場合、マイカテープその他の高誘電率材料を使用
している。従って、その誘電正接は2%〜3%程度にな
るものもあり、従来一般に使用されている誘電正接測定
器では、高い精度でこの種の電気測定を行うことができ
るものが得られないという問題があった。本発明は以上
の点に着目してなされたもので、比較的測定範囲の狭い
従来の誘電正接測定器によっても、高い誘電率の絶縁材
料を用いた機器についてその誘電正接を精度よく測定す
ることのできる誘電正接測定方法を提供することを目的
とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電正接測定方
法は、抵抗損失を含む所定の静電容量を示す基準容量回
路に流れる充電電流と、試料に流れる充電電流との位相
角を求め、前記基準容量回路の無損失時の充電電流と、
抵抗損失を含む場合の充電電流の位相角によって、前記
試料に流れる充電電流の位相角を補正して、前記試料の
誘電正接を求めることを特徴とするものである。
【0006】
【作用】この方法では、シェーリングブリッジで測定を
行う場合に、その試料と並列接続される基準容量回路
に、抵抗損失を含む所定の静電容量を示すものを使用す
る。従って、試料に流れる充電電流はこの基準容量回路
との間の位相角に基づいて求められる。試料自身の真の
充電電流の位相角は基準容量回路の位相角を考慮した補
正により求められる。これにより、基準容量回路との間
の充電電流の位相角が小さければ、従来使用されている
測定範囲の狭い誘電正接測定器を使用して、高い精度で
高い誘電率の試料について誘電正接測定が可能となる。
【0007】
【実施例】以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。図1は本発明の誘電正接測定方法実施例を示す
もので、(a)はその測定回路の結線図、(b)はその
充電電流のベクトル図である。本発明の方法を実施する
場合には、図1(a)に示すように、従来のシェーリン
グブリッジに対しその標準コンデンサの代わりに、一定
の抵抗損失を含む所定の静電容量を示す基準容量回路1
を用いる。即ち、この基準容量回路1は、抵抗損失Rb
と静電容量Cbを持つ。また試料Xも抵抗損失Rxと静電
容量Cxを持つ。一方、基準容量回路1には抵抗R1が直
列接続され、試料Xには抵抗R2が直列接続され、両者
が互いに並列接続されてこれらに交流電源Eが電気接続
されるよう測定回路を構成している。ガルバノメータG
の結線は従来と変わるところはない。
【0008】上記測定回路における充電電流は図1
(b)に示すような状態となる。このグラフは横軸に電
源電圧Vを示し縦軸に充電電流を示したものである。先
に説明したように、理想的な特性の標準コンデンサは電
源電圧Vより90度位相のずれたものとなる。これに対
し、図1(a)に示した基準容量回路1の充電電流Ib
は、理想的な充電電流Isに対しβの位相角をもつもの
となる。また試料Xの充電電流Ixは、この基準容量回
路1の充電電流Ibに対し、αの位相角をもつものとな
る。この発明を実施する場合に、予め試料の充電電流I
xの位相角を予想し、図の(b)の位相角αが誘電正接
測定器の測定範囲に含まれるように、基準容量回路1の
抵抗損失Rb及び静電容量Cbを選定しておく。
【0009】上記のような測定を行った場合に、図1
(b)から明らかなように、位相角δとβとαとの間に
は次の(2)式に示すような関係が成立する。 δ=β+α…(2) 従って試料の誘電正接tanδは次の(3)式に示すよ
うにして求められる。 tanδ=tan(β+α) =(tanβ+tanα)/(1−tanβ・tanα)…(3) ここで、基準容量回路の静電正接tanβは次の(4)
式に示すようにして求められる。 tanβ=ωCbRb…(4) この(4)式を(3)式に代入すれば(5)式に示すよ
うになる。 tanδ =(ωCbRb+tanα)/(1−ωCbRb・tanα)…(5) 以上により試料Xの誘電正接tanδを求めることがで
きる。このようにすれば、誘電正接tanδの非常に大
きな試料の場合でも、従来、通常の比較的小さい誘電率
の試料について誘電正接を測定するための装置を用い
て、十分高い精度で誘電正接測定を行うことができる。
【0010】本発明は以上の実施例に限定されない。上
記実施例に用いた測定回路は、同様の電気測定を行う場
合に採用される各種の回路に変形して差し支えない。ま
た、上記(5)式は理論的に求めた式であるが、実際に
は次の(6)式のような近似式により誘電正接tanδ
を求めることも可能である。 tanδ=ωCbRb+tanα…(6) この式を見て分かるように、誘電正接測定器の測定目盛
を予めωCbRbだけシフトさせておき、目盛を直接読み
取ることができるようにする。これによって、特別の演
算処理を必要とせず、従来の測定器を用いて直ちに試料
の誘電正接が求められる。また、このようなシフト量に
ついては、例えば数値キーにより直接その値をセットす
ることによって設定できるようにする。そして測定値が
デジタル表示される構成とすれば、静電正接を直ちに測
定器から読み取ることが可能となる。
【0011】
【発明の効果】以上説明した本発明の誘電正接測定方法
は、抵抗損失を含む所定の静電容量を示す基準容量回路
に流れる充電電流と試料に流れる充電電流との位相角を
求め、その基準容量回路の無損失時の充電電流と抵抗損
失を含む場合の充電電流の位相角によって試料に流れる
充電電流の位相角を補正し、試料の誘電正接を求めるよ
うにしたので、理想的な標準コンデンサを用いた場合に
は測定範囲を越えるような高い誘電率の試料について、
その測定範囲をシフトさせ高い精度で誘電正接を求める
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誘電正接測定方法を説明するためのも
ので、(a)は測定回路の結線図、(b)は充電電流の
ベクトル図である。
【図2】従来の誘電正接測定方法を説明するもので、
(a)は測定回路の結線図、(b)は充電電流のベクト
ル図である。
【符号の説明】
1 基準容量回路 X 試料 Rb、Rx 抵抗損失 Cb、Cx 静電容量

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 抵抗損失を含む所定の静電容量を示す基
    準容量回路に流れる充電電流と、試料に流れる充電電流
    との位相角を求め、 前記基準容量回路の無損失時の充電電流と、抵抗損失を
    含む場合の充電電流の位相角によって、前記試料に流れ
    る充電電流の位相角を補正して、 前記試料の誘電正接を求めることを特徴とする誘電正接
    測定方法。
JP18296092A 1992-06-17 1992-06-17 誘電正接測定方法 Expired - Fee Related JP3233456B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18296092A JP3233456B2 (ja) 1992-06-17 1992-06-17 誘電正接測定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18296092A JP3233456B2 (ja) 1992-06-17 1992-06-17 誘電正接測定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH063391A true JPH063391A (ja) 1994-01-11
JP3233456B2 JP3233456B2 (ja) 2001-11-26

Family

ID=16127350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18296092A Expired - Fee Related JP3233456B2 (ja) 1992-06-17 1992-06-17 誘電正接測定方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3233456B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101156573B1 (ko) * 2010-09-29 2012-06-20 포항공과대학교 산학협력단 면적변화형 정전용량 센서 및 이 센서의 자가 보정 및 신호 선형화 방법
CN117347938A (zh) * 2023-10-09 2024-01-05 南方电网科学研究院有限责任公司 测试电桥的校准方法、装置、计算机设备和存储介质
CN117347937A (zh) * 2023-10-09 2024-01-05 南方电网科学研究院有限责任公司 测试电桥状态的在线监控方法、装置和计算机设备

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101156573B1 (ko) * 2010-09-29 2012-06-20 포항공과대학교 산학협력단 면적변화형 정전용량 센서 및 이 센서의 자가 보정 및 신호 선형화 방법
CN117347938A (zh) * 2023-10-09 2024-01-05 南方电网科学研究院有限责任公司 测试电桥的校准方法、装置、计算机设备和存储介质
CN117347937A (zh) * 2023-10-09 2024-01-05 南方电网科学研究院有限责任公司 测试电桥状态的在线监控方法、装置和计算机设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP3233456B2 (ja) 2001-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4240059A (en) Current divider for a current sensing transducer
US3932810A (en) Temperature compensated combined current and voltage measuring apparatus
US11519794B2 (en) Device and method for the in-situ calibration of a thermometer
CN108761168A (zh) 非接触式电压传感器
Thomas Precision resistors and their measurement
US2329098A (en) Apparatus for determining the insulating values of dielectrics
Driscoll Measurement of current with a Pellat-type electrodynamometer
US3866117A (en) Method and means for measuring the phase angle between current and voltage
RU2115131C1 (ru) Устройство для определения тангенса угла диэлектрических потерь
JP3233456B2 (ja) 誘電正接測定方法
JPH05256894A (ja) 電力ケーブルの絶縁劣化診断法
US3028539A (en) Current transformer
EP4425192A1 (en) Device for measuring temperature gradients applied to a precision capacitive divider voltage sensor
JPH0578790B2 (ja)
KR100223972B1 (ko) 절연체의 절연저항 측정 장치
JP3421524B2 (ja) 静電容量の測定方法
RU2211456C1 (ru) Устройство для испытания изоляции силового кабеля и твердого диэлектрика
KR100968896B1 (ko) 복소 전기용량 측정 장치
Farmer Electrical measurements in practice
JPH11326410A (ja) 誘電正接測定法
RU2215296C2 (ru) Устройство для определения тангенса угла диэлектрических потерь
SU780098A1 (ru) Устройство дл измерени превышени температуры обмотки электрической машины переменного тока под нагрузкой
JP2654493B2 (ja) デジタル電気抵抗計の回路
Everitt Capacitors
Thomas et al. DEPARTMENT OF COMMERCE

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees