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中試控股技術研究院魯工為您講解：80kV電纜介質損耗因數測試儀

ZSDJS-9510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-9510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 ≤ 40KV，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-15A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-9510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-15A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-15A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: 99.78PF
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 ≤ 40KV，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。

本發明公開了一種高壓電纜絕緣老化測試電路及其測試方法，涉及高壓電纜絕測試技術領域，針對現有技術對于高壓電纜系統，諧振耐壓和介損測量所需要的設備體積龐大，現場試驗接線時間過長，技術復雜，測試難度大，難以實現大規模的電纜絕緣測試的技術問題，采用保護電阻、直流電源、示波器、電子開關、以及計算機，所述示波器包括第一示波器和第二示波器等器具進行連接并測試，本發明提供的測試電路結構簡單、連接方便、便于攜帶，具有很好的檢測效果和推廣價值，本發明提供的測試方法易于操作、準確度高，具有良好的使用效果和廣泛的市場前景。
納米是長度計量的最小單位，1納米的長度為1毫米的百萬分之一，納米技術是在1nm-100nm的長度范圍內，直接用構成各種元素及物質的原子、原子團、分子、分子團組裝具有特定功能的材料或具有特別性能產品的高精尖技術。成功的納米技術可應用在電子、化工、軍事等各個領域，世界各國均在研究開發。納米技術（納米原料）應用在絕緣材料中，是將有機相和無機相在納米范圍內復合，增大兩相之間的界面面積，增強粘接力。作為絕緣材料，它是由多種化學原料組成，經科學配制，獨特的理化反應而成的，如果配方及工藝不合理，即使加入一些納米級原料，在品質上也不會有太大提高。
不同的電工設備對絕緣材料性能的要求各有側重，高壓電纜等高壓設備用的絕緣材料要求有高的擊穿性能和低的介質損耗，但現有技術中高壓電纜絕緣材料為了具有高擊穿性能、低介質損耗等多種效果，但難以兼顧韌性、強度等基本性能。

特點：

⒈成套設備配套性強，電壓容量系列齊全，功能完善；　⒉阻抗電壓低，系統阻抗不大于5%，滿足交流污穢試驗要求；　⒊

采用快速電子保護裝置，可靠性高。　⒋采用環氧澆注筒殼，全絕緣處理，提高了絕緣強度，輸出電壓高，單臺設備的最高

電壓等級可達750KV。　⒌抗濕能力強，有效的削弱了漏磁，而大大的增加了承受試驗短路電流的沖擊能力。

變頻諧振試驗變壓器

變頻串并聯諧振試驗變壓器是運用串聯諧振的原理，通過調節變頻控制器的輸出頻率，使得回路中的電抗器的電感L和試品電

容C發生串聯諧振，諧振電壓即為試品上所加電壓。　變頻串并聯諧振試驗變壓器廣泛應用于電力、冶金、石油、化工、等行

業，適用于大容量、高電壓的電容性試品，如發電機、變壓器、GIS、高壓交聯電纜、互感器、套管等的交接實驗和預防性試

驗。

工作原理

變頻串并聯諧振試驗變壓器通過調頻控制器提供供電電源，試驗電壓由勵磁變壓器經過初步升壓后，使高電壓加在電抗器L和

被試品CX上，通過改變調頻控制器的輸出頻率，使回路處于串聯諧振狀態；調節變頻控制器的輸出電壓，使試品上高壓達到

所需要的電壓值。回路的諧振頻率取決于被試品電容CX和電抗器的電感L，諧振頻率。

主要技術參數

環境溫度：-10～45℃ 額定試驗容量：0～8000KVA 不穩定度：≤0.05% 工作濕度：≤90% 諧振電壓：0～1000KV 輸出波形

：正弦波 海拔：≤2000M 頻率調節范圍：0.1～300Hz 波形畸變率：≤0.5% 電源輸入：220V±10%單相 輸出0～220V（

≤10KW) 系統測量精度：0.5級 噪聲：≤60dB 380V±10%三相，50Hz 輸出0～40V 頻率調節分頻率：0.01Hz 電抗器Q值：

30～200

變頻串并聯諧振試驗變壓器特點：

大屏幕顯示試驗數據、試驗狀態，并有實時操作步驟提示功能 能靈活整定實驗電壓、調頻范圍、加壓時間　試驗結果能計

算出被試品電容 具有計算機通訊接口，便于通訊和試驗數據管理 體積小、重量輕、操作方便　分辨率高、頻率分辨率

為0.001HZ 安全可靠高、系統具有過電流、過電壓及放電保護功能，可有效保護人身及設備安全 試驗結果可打印　可升

級造作軟件

高壓試驗變壓器控制臺

一、概述：

試驗變壓器控制臺是高壓試驗變壓器的配套設備.與試驗變壓器一起作耐壓和泄漏試驗.

二、主要特點：

試驗變壓器控制臺是由接觸式調壓器及控制、保護、測量、信號電路組成.通過接入220V/380V工頻電源，調節調壓器的輸出

電壓（即試驗變壓器的輸入電壓）取得所需要的試驗高電壓（被試品的耐壓值）

試驗方法

先在低電壓下調到系統諧振點，然后再升高試驗電壓幅值，達到試品上規定的電壓值，在次電壓下，維持規定的時間后，在

降低電壓到零，這就完成了整個試驗過程。 

選型依據：

列出被試設備名稱，規范（容量、額定電壓、電纜長度等）

提出被試設備容許試驗頻率范圍（如電纜：規程要求諧振頻率30-75HZ；發電機要求試驗頻率50+_HZ；GIS選擇不大于200HZ；

主變選擇3~5倍工頻）

注：⑴本裝置中參數按電力試驗規程中交接試驗電壓標準計算。

⑵交聯電纜的電容值10KV電纜按每公里0.4uf計算：35KV、110KV及220KV電纜平均按每公里0.2uf計算。

變壓器干燥處理的方法

感應加熱法

這種方法是將器身放在油箱內，外繞組線圈通以工頻電流，利用油箱壁中渦流損耗的發熱來干燥。此時箱壁的溫度不應超過

115~120℃，器身溫度不應超過90~95℃。為了纏繞線圈的方便，盡可能使線圈的匝數少些或電流小些，一般電流選150A，導

線可有用35~50mm2的導線。油箱壁上可墊石棉條多根，導線繞在石棉條上。

熱風干燥法

這種方法是將器身放在干燥室內通熱風進行干燥。進口熱風溫度應逐漸上升，最高溫度不應超過95℃，在熱風進口處應裝設

過濾器以防止火星和灰塵進入。熱風不要直接吹向器身，盡可能從器身下面均勻地吹向各個方向，使潮氣由箱蓋通氣孔放出

。

產品符合Ⅵ）E0550、IEC439、JB5555、GB5226等國際、國家標準。

變壓器的絕緣等級

變壓器的絕緣等級，并不是絕緣強度的概念，而是允許的溫升的標準，即絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E

、B、F、H級。絕緣的溫度等級分為 A級 E級 B級 F級 H級。各絕緣等級具體允許溫升標準如下：

最高允許溫度（℃） 105 120 130 155 180

繞組溫升限值（K） 60 75 80 100 125

性能參考溫度（℃） 80 95 100 120 145