一、试验原理

       绝缘的介质损失角正切值tanδ可以用来反映介质损耗的大小。从介质损耗这一角度看，要求它的tanδ值越小越好。

       当绝缘受潮、老化时，通过电阻的有功电流I_R将增大，测量tanδ可以反映出整个绝缘的分布性缺陷。如果缺陷是集中性的，此时测量tanδ就不很灵敏。在《预规》中对电机、电缆等绝缘，因为整体绝缘的体积很大，而缺陷部分的体积很小时，测整体的tanδ就很难发现局部缺陷，所以不做此项试验。

       对电气设备进行tanδ试验是基于视被试品为电容和电阻的并联等值电路，利用交流电桥平衡原理，用电桥臂中的已知电容和电阻来求出被试品的tanδ和电容C_x。

二、试验仪器和接线方式

       目前，我国普遍使用西林电桥和不平衡电桥两种电桥，近年来还出现了数字式自动介损测量仪。以下重点讨论西林电桥，对不平衡电桥也作简要介绍。

       1.西林电桥的工作原理

       目前使用的QS1型西林电桥是测量电气设备绝缘的tanδ和电容量Cx的专用仪器。它是一种平衡交流电桥，优点是灵敏、准确。电桥工作电压为10kV，有正、反接线和对角线三种接线方式(见图2-10)。一般采用正、反两种接线方式。

       正接线用于试品两端都不接地的场合，反接线用于现场设备一端已固定接地无法打开的场合。此时R3和Z4处于高电位，为保证安全，在R3、C4上装有绝缘杆。为确保试验人员的安全，试验人员应站在绝缘垫上。

       图2-10中CN为无损耗标准电容器;Zx为被试品(Zx由Cx、Rx并联组成);R₄为无感固定电阻;C₄为可变电容箱;R₃为十进电阻箱。调节R₃、C₄至电桥平衡，检流计G无电流通过，此时存在下列关系

U_CA=U_CB;U_AD=U_BD(大小相等、相位相同)；U_AB=0

       且有:     U_CA/U_AD=U_CB/U_BD

       当电桥平衡时，各桥臂电压之比应为各桥臂阻抗之比，即

Z_X/Z₃=Z_N/Z₄;Z_XZ₄=Z_NZ₃

       将等号两边的虚实部分分别相等，可以得到

C_x=(R₄/R₃)C_N

tanδ=wC₄R₄

一般电桥的频率为50Hz, w=2π50=314(rad/s)

取电阻R₄= 3184(Ω)=10⁴/π(Ω)，则

                tanδ=10⁶C₄=C₄(μF)

       C₄常选用微法级电容，故从电桥中读出的C₄(μF)值即为被试品的tanδ值(%)，而电容C_N =50pF，R₄= 3184Ω，故C_x=159 200/R₃(pF)。

       当试品电容值大于3000pF时，应在桥臂上加人100Ω的分流电阻，分为98.8Ω和1.2Ω两部分，1.2Ω为微调电阻器(见图2-11)。此时可用下式求得Cx和tanδ

       式中  n——分流电阻，其值由抽头的位置决定。

                p——微调滑线电阻，其值在0~1.2Ω之间。