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中試控股技術研究院魯工為您講解：80kV電纜損耗介質測試儀

ZSDJS-9580電纜介損測試儀

電纜介損試驗相關標準：

DL/T 1694.6-2020 高壓測試儀器及設備校準規范 第6部分：電力電纜介質損耗測試儀
GB/T 3048.11-2007 電線電纜電性能試驗方法 第11部分：介質損耗角正切試驗
GB/T 3334-1999 電纜紙介質損耗角正切(tgδ)試驗方法(電橋法)
GB/T 5654-2007 液體絕緣材料 相對電容率、介質損耗因數和直流電阻率的測量
GOST 12179-1976 電纜和導線介質損失角正切測定法

簡易讀懂：電纜介損測試儀是做什么?

ZSDJS-9580電纜介損測試儀針對大容量和高電壓容性設備，如高壓電纜（介損tgδ：無限制，電流I：20uA ≤ I ≤ 15A，電壓HV：1KV ≤ HV ≤ 80KV，頻率 f：30Hz≤ f ≤ 300Hz），高壓電機，高壓套管的出廠試驗等，在采用外部大功率試驗變壓器或串聯諧振等外部加壓設備加壓的環境下，進行介損測試。儀器分為手持終端和測試主機兩部分。手持終端與測試主機之間采用2.4G無線通訊方式。可做正接法測試和反接法測試，正接法和反接法的電流測量量程均可達到2uA-30A的超寬范圍。外施高壓不同頻率可自適應測量，范圍可達30Hz-300Hz。

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ZSDJS-9580高壓電纜介損測試儀主要針對大容量和高電壓容性設備，如高壓電機，高壓套管的出廠試驗，高壓電纜等，在采用外部大功率試驗變壓器或串聯諧振等外部加壓設備加壓的環境下，進行介損測試。儀器分為手持終端和測試主機兩部分。手持終端與測試主機之間采用2.4G無線通訊方式。可做正接法測試和反接法測試，正接法和反接法的電流測量量程均可達到2uA-30A的超寬范圍。外施高壓不同頻率可自適應測量，范圍可達30Hz-300Hz。
特點：
1、7寸彩色液晶顯示工業級電容屏：儀器采用高端電容式觸摸7寸彩色液晶顯示屏，超大顯示界面所有操作步驟中文菜單顯示，每一步都清晰明了。
2、超寬電流量程：正接法和反接法電流測量量程都可以達到20uA-30A的超寬范圍，更大電流可定制。
3、超寬頻率范圍：外施高壓頻率可達30Hz-300Hz的超寬范圍，自適應測量。
4、各種高電壓可定制：外施高壓電壓能夠滿足各種高電壓環境，可根據用戶需求定制。
5、光纖高壓通訊：測試主機高壓采樣與低壓采樣之間采用工業級光纖通訊模塊，在兼顧高低壓之間絕緣性能的同時又能最大程度保障測試數據的精度。
6、獨立手持操作終端：手持終端與測試主機完全隔離采用2.4G無線通訊，整個測試過程中用戶只需在手持終端上操作即可，最大程度保障操作人員的人身安全。
7、鋰電池供電：手持終端、測試主機低壓端、測試主機高壓端，都采用鋰電池供電，充滿電可連續工作8小時以上。
8、U盤存儲：本機存儲的數據可以通過USB接口保存至U盤中。
參數：
1、使用條件：-15℃∽40℃ RH＜80%
2、標準電容：tgδ: <0.005%，Cn: 49.27PF
耐壓電壓: 40KV
3、分辨率：介損tgδ: 0.001%，電容量Cx: 0.001pF，頻率f：0.001Hz
4、精度：介損△tgδ:±(讀數*1.0%+0.040%)，電容量△C x :±(讀數*1.0%+1.00PF)，頻率 △f:±(讀數*1.0%+0.10Hz)
5、測量范圍：介損tgδ無限制，電流I 20uA ≤ I ≤ 15A，電壓HV 1KV ≤ HV ≤ 80KV，頻率f 30Hz≤ f ≤ 300Hz
6、手持終端鋰電池：7800mAh鋰電池
7、充電器：DC12.6V    3000mA
8、顯示方式：7寸800*480彩色液晶顯示屏
9、操作方式：工業級電容觸摸屏
10、手持終端尺寸(mm)270(L)×160(W)×65(H)
11、測試主機尺寸(mm)300(L)×300(W)×600(H)
12、存儲器大小200組，支持U盤數據存儲
13、重量（手持終端）1.5Kg
14、重量（測試主機）23Kg

參考文獻

交聯聚乙烯電纜的介質損耗介紹

現象：電介質在外電場作用下，由于介質電導和介質極化的滯后效應，其內部會有發熱現象，這說明有部分電能已轉化為熱能耗散掉，電纜絕緣介質（XLPE）也不例外。

定義：電介質在電場作用下，在單位時間內因發熱而消耗的能量稱為電介質的損耗功率，即介質損耗（diclectric loss），簡稱為介損。

作用：介質損耗的大小是衡量絕緣介質電性能的一個重要指標。介質損耗不但消耗了電能，而且使絕緣發熱引發熱老化。如果介電損耗較大，甚至會引起介質的過熱而絕緣破壞，所以從這種意義上講，介質損耗越小越好。

形成機理：按照電介質的物理性質通常有三種電介質損耗形式。

（1）漏導損耗：實際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質，在外電場的作用下，總有一些帶電粒子會發生移動而引起微弱的電流，這種微小電流稱為漏導電流，漏導電流流經介質時使介質發熱而損耗了電能。這種因電導而引起的介質損耗稱為“漏導損耗”。

對于XLPE電纜，在直流及交流電壓下都存在漏導損耗，通常直流電壓用泄漏電流的大小或絕緣電阻的大小來反映介質的這一損耗情況。

（2）極化損耗：在介質發生緩慢極化時（松弛極化、空間電荷極化等），帶電粒子在電場力的影響下因克服熱運動而引起的能量損耗。

對于XLPE電纜，只有在交流電壓下才存在極化損耗，而且隨著交流頻率的增大，極化損耗通常也增大。

（3）局部放電損耗：通常在固態電介質中由于存在氣隙或油隙，當外施電壓達到一定數值時，氣隙或油隙先放電而產生損耗，這一損耗在交流電壓下要比直流電壓時大的多。

對于XLPE電纜，在直流電壓下，可用泄漏電流的大小來反映電介質的損耗，而在交流電壓下，介質損耗不能單用泄漏電流來表示，通常用介質損耗正切來表示，即在一定的交流電壓下，電纜絕緣所表現出的等效電阻Rg的大小值。

由于交聯聚乙烯電力電纜不推直流耐壓試驗，交流耐壓試驗僅能反映電纜的電介質擊穿特性，不能反映電纜的損耗特性，因此有必要對電力電纜進行介損測量。

有些絕緣材料在溫度低于某一臨界值時，其tanδ可能隨溫度的降低而上升；而潮濕的材料在0℃以下時水分凍結，tanδ會降低。所以過低溫度下測得的tanδ不能反映真實的絕緣狀況，容易導致錯誤的結論。因此測量tanδ應在不低于5℃時進行。
2、濕度和臟污的影響
tanδ與濕度的關系很大。介質受潮臟污后，表面泄露增大，還會出現夾層極化，因而tanδ將大為增加。為了消除影響，可采用加屏蔽環，即用軟裸銅線緊貼在被試品表面纏繞成屏蔽環，并與電橋的屏蔽連接，使表面泄露電流不經過橋臂直接引回電源。這種方法會改變被試品設備表面電場分布，其測量的tanδ值及Cx值與實際的有誤差。最好將被試品表面清潔，干燥來消除濕度和臟污的影響。
3、試驗電壓的影響
良好絕緣的tanδ不隨電壓的升高而明顯增加。若絕緣內部有缺陷，則其tanδ將隨試驗電壓的升高而明顯增加。
在絕緣良好的情況下，在擊穿電壓以下，隨電壓升高，在有功電流Ir增加的同時，無功電流Ic也成正比的增加，因此tanδ幾乎不隨電壓的升高而增加；
若存在絕緣老化，或內部有分層，裂縫以及其他原因使絕緣中含有氣體時的情況下，氣體的游離電壓較低，當外施電壓高于氣體的游離電壓Uo時，氣體發生游離放電，有功電流Ir增加，損耗增加，tanδ會迅速增大。
4、被試品電容的影響
中試控股對電容量較小的設備（如套管，互感器，耦合電容器等），測tanδ能有效地發現局部集中性的和整體分布性的缺陷。但對電容量較大的設備（如大中型變壓器，電力電纜，電力電容器，發電機等），測tanδ只能發現絕緣的整體分布性缺陷。因為局部集中性缺陷所引起的損耗增加只占總損耗的極小部分而被掩蓋，這和被試品電容量有關。因此，當進行現場測試時，能分解試驗的盡量分解試驗，通過減小整體絕緣的體積（即減小被試品的電容量），提高反映局部缺陷的靈敏度。
四、判斷標準與分析
對介損試驗中所測出的tanδ值進行判斷時，與絕緣電阻的判斷相類似，應著重從以下幾方面進行。
1、tanδ值的判斷
測得的tanδ值不應超出有關標準的規定。若有超出，應查明原因，必要時應對被試品進行分解試驗，以便查出問題所在，并進行妥善處理。
2、試驗數值的相互比較
將所測得的tanδ值與被試設備歷次所測得的tanδ值相比較；與其他同類型設備相比較；同一設備各相間比較。即使tanδ未超出標準規定，但在上述比較中，有明顯增大時，同樣應加以重視。
3、應排除溫度，濕度和臟污的影響
中試控股在對tanδ進行分析判斷時，應充分考慮溫度，濕度，臟污的影響，特別是溫度的影響。在有關規程標準中，一般都規定了一定溫度下的tanδ標準數值。例如，對額定電壓為330kV及以上變壓器繞組連同套管一起的tanδ標準為：在20℃時的介質損耗因數為0.005。