介质损耗

来源：扬州国浩电气有限公司 2025年05月05日 07:32

介质损耗的电能转化成热能，不但浪费了电能，而且还会使绝缘介质发热。根据绝缘介质在交流电场中产生损耗机理的不同可分为三种损耗形式：电导损耗、极化损耗和局部放电损耗。电子极化和原子极化产生的损耗很小可以忽略不计，但是偶极子转向极化和空间电荷极化产生的损耗远远超过电导产生的损耗，而且损耗因极化强度的增大而增大；绝缘介质中的气泡等杂质在发生局部放电的过程中也会产生电能损耗。由此可知，影响绝缘介质损耗的因素有电场频率、温度、水份及其他杂质。

在交流电场下，绝缘介质中的电流不仅有与交流电压相位相差900的容性电流几，还有与交流电压同相位的阻性电流Ir。容性电流Ic不产生损耗，称为无功电流，阻性电流人产生损耗，称为有功电流。用一RC组成的等效阻抗来表示有介质损耗的绝缘介质，如图所示。容性电流Ic和阻性电流Ir的存在，使得交流电压U和总电流I的夹角不再是90°，存在很小的介质损耗角δ。介质损耗角正切值tanδ，又称介质损耗因数，是指绝缘介质有功功率Pr与无功功率Pc的比值，是特征绝缘介质在交流电场中损耗电能的特征参数。因此，检测绝缘的介质损耗可以通过检测介质损耗角δ来实现。

绝缘等效电路和相量图

国内外研究人员根据多年的运行经验和试验结果分析，提出了通过介质损耗因数tanδ评估电缆绝缘状态的标准，如表所示。一般来说，介质损耗角因数tanδ越小，说明绝缘性能越好。

介质损耗角因数tanδ	＜0.2%	0.2%-5%	≥5%
绝缘状态评估	绝缘良好	有水树枝等形成	绝缘不良

介质损耗反映的是电缆整体的绝缘性能，对个别较集中的、不会引起整体tanδ变化的缺陷往往不敏感。目前，常用的介质损耗的检测方法有电桥法、谐振法和瓦特表法。当tanδ很小时，国内有的研究单位直接通过传感器取得电压、电流信号，通过傅里叶变换，消除高次谐波，获得基波电流和基波电压，通过计算得出tanδ值。

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