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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(zhì)分析儀

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(guī)范 第6部分：電力電纜介質(zhì)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(zhì)損耗角正切試驗
GB/T 3334-1999 電纜紙介質(zhì)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(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測量
GOST 12179-1976 電纜和導線介質(zhì)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(lián)諧振等外部加壓設備加壓的環(huán)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。

中試控股始于1986年 ? 30多年專業(yè)制造 ? 國家電網(wǎng).南方電網(wǎng).內(nèi)蒙電網(wǎng).入圍合格供應商

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(lián)諧振等外部加壓設備加壓的環(huán)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(yè)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(huán)境，可根據(jù)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(yè)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(shù)據(jù)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(xù)工作8小時以上。
8、U盤存儲：本機存儲的數(shù)據(jù)可以通過USB接口保存至U盤中。
參數(shù)：
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(shù)*1.0%+0.040%)，電容量△C x :±(讀數(shù)*1.0%+1.00PF)，頻率 △f:±(讀數(shù)*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(yè)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(shù)據(jù)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(lián)聚乙烯電纜的介質(zhì)損耗介紹

現(xiàn)象：電介質(zhì)在外電場作用下，由于介質(zhì)電導和介質(zhì)極化的滯后效應，其內(nèi)部會有發(fā)熱現(xiàn)象，這說明有部分電能已轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，電纜絕緣介質(zhì)（XLPE）也不例外。

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

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

形成機理：按照電介質(zhì)的物理性質(zhì)通常有三種電介質(zhì)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(zhì)，在外電場的作用下，總有一些帶電粒子會發(fā)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(jīng)介質(zhì)時使介質(zhì)發(fā)熱而損耗了電能。這種因電導而引起的介質(zhì)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(zhì)的這一損耗情況。

（2）極化損耗：在介質(zhì)發(fā)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(tài)電介質(zhì)中由于存在氣隙或油隙，當外施電壓達到一定數(shù)值時，氣隙或油隙先放電而產(chǎn)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(zhì)的損耗，而在交流電壓下，介質(zhì)損耗不能單用泄漏電流來表示，通常用介質(zhì)損耗正切來表示，即在一定的交流電壓下，電纜絕緣所表現(xiàn)出的等效電阻Rg的大小值。

由于交聯(lián)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(zhì)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(fā)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(xiàn)有技術對于高壓電纜系統(tǒng)，諧振耐壓和介損測量所需要的設備體積龐大，現(xiàn)場試驗接線時間過長，技術復雜，測試難度大，難以實現(xiàn)大規(guī)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(fā)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(fā)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(nèi)，直接用構成各種元素及物質(zhì)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(chǎn)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(fā)。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(nèi)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(jīng)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(zhì)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(cè)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(zhì)損耗，但現(xiàn)有技術中高壓電纜絕緣材料為了具有高擊穿性能、低介質(zhì)損耗等多種效果，但難以兼顧韌性、強度等基本性能。

（3） 對于大型試驗，一般都應先進行空升試驗。即不接試品時升壓至試驗電壓，校對各種表計，調(diào)整球間隙。

（4） 升壓速度不能太快，并必須防止突然加壓。例如調(diào)壓器不在零位的突然合閘。也不能突然切斷電源，一般應在調(diào)壓器

降至零位時拉閘。

（5） 當電壓升至試驗電壓時，開始計時，到1min后，迅速降壓到1∕3試驗電壓以下時，才能拉開電源。

（6） 在升壓或耐壓試驗過程，如發(fā)現(xiàn)下列不正常情況時，應立即降壓，切斷電源。停止試驗并查明原因：①電壓表指針擺

動很大；②發(fā)現(xiàn)絕緣燒焦或冒煙；③被試品內(nèi)有不正常的聲音。

（7） 耐壓試驗前后應測量絕緣電阻，檢查絕緣情況。

2、 GH-TDM（G）交直流試驗變壓器在做被試品的直流耐壓或泄漏試驗時接線原理圖如圖7。

注：此試驗應先抽出短路桿“D”，圖7中所示。

油浸式試驗變壓器高壓直流泄漏試驗接線圖

圖中：VD – 高壓硅堆  R1 – 限流電阻  C1 – 高壓濾波電容

RCF – 阻容分壓器  CX – 被試品  uA – 帶保護微安帶

泄露試驗中限流電阻R1選擇在額定輸出電壓時，輸出端短路電流不超過高壓硅堆的最大整流電流。如電壓硅堆的最大整流電

流為100mA時用于60KV的試驗裝置中，限流電阻按R1=60/0.1=600KΩ選擇。限流電阻還應具有足夠的容量和沿面放電距離。高

壓濾流電容C1一般選擇在0.01 – 0.1uF，當被試品的電容量很大時，C1可省略不用。

泄漏試驗的操作及注意事項：

（1） 試驗前應先檢查被試品是否停電，接地放電，一切對外連線是否擦干凈。要嚴防將試驗電壓加到有人工作的部位上去

。

（2） 接好試驗裝置的接線后，應復查無誤后才可加壓。應特別注意檢查高壓設備及引線與地、與操作人員工安全距離，被

試品的外殼是否可靠接地，要按安全規(guī)程中所規(guī)定的內(nèi)容進行試驗。

（3） 對于大電容量設備應緩慢升壓，防止被試品的充電電流燒壞微安表。必要時應分級加壓，分別讀取各級電壓下微安表

的穩(wěn)定讀數(shù)。

（4） 試驗過程，應密切監(jiān)視被試品、試驗裝置、微安表，一旦發(fā)生擊穿、閃爍等異常現(xiàn)象應立即降壓，切斷電源，并查明

原因，詳細記錄。

（5） 試驗完畢，降壓，切斷電源后應將被試品及試驗裝置本身充分放電。

無局放試驗變壓器是我公司引進、吸收國外先進技術，設計開發(fā)制造的無局部放電工頻試驗變壓器，廣泛應用于電器、電纜

、電機、變壓器、互感器、絕緣材料和相關的高壓元件制造廠家，以及電力、科研和大專院校的高壓試驗室，可對其產(chǎn)品進

行局部放電和工頻耐壓試驗。符合DL417-91、JB/T9641-1999、GB1094.1～1094.5-85、GB6451.1～6451.5-86等有關標準要求

。

    隨著社會的進步，科學的發(fā)展，人類對能源的需求愈來愈大，由于電力在人們生活當中是不可缺少的一份重要的資源，

從而促進電力工業(yè)的迅猛發(fā)展。隨著網(wǎng)絡電壓的提高和新的生產(chǎn)工藝、技術對預防性試驗放在了議事日程上。為了增加輸出

發(fā)配電設備的使用壽命，現(xiàn)對一些設備提出了局部放電試驗的要求。無局放試驗變壓器結構形式標準

    適應不同的電壓等級，不同容量的電力設備進行工頻電壓試驗，我廠制造各種規(guī)格的工頻無局部放電試驗變壓器及其成

套裝置，用戶根據(jù)需求自行選擇。

    無局放試驗變壓器結構型式上分可分為：單相鐵殼式、單相鐵殼串級式、單相絕緣筒外殼式和單相絕緣筒外殼串級式四

種。單相鐵殼式一般適用于電壓容量較低且便于攜帶或電壓容量較大固定式，但對局部放電量要求較低的場合；單相絕緣筒

式一般適用于對局部放電量要求較高；電壓不太高，且比較固定使用的場合，單相絕緣筒式、串級式，主要適用于對局部放

電要求較高、電壓高、容量大或電壓容量大便于攜帶的場合，以上四種型號供用戶根據(jù)不同要求自行選擇。

串激式試驗變壓器相比普通的試驗變壓器有著很大的優(yōu)越性，因為整個試驗裝置由幾個單臺試驗變壓器組成，單臺試驗變壓

器容量小、電壓低、重量輕，便于運輸和安裝。

串激試驗變壓器既可以串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可分開成幾套單臺試驗變壓器單獨使用。

工作原理

串激系列高電壓試驗裝置，除最高電壓的一級試驗變壓器外，都在高壓繞組中串繞激磁繞組，該繞組和后一級試驗變壓器初

級繞組參數(shù)相同。

由控制臺供給第I級試驗變壓器的初級繞組電源。第I級高壓繞組尾端和外殼接地，由第I級串激抽頭供給第II級低壓繞組的激

磁電源，此時第II級試驗變壓器高壓為第I級和第II級輸出電壓的疊加。同理，可疊加第III級。

串激試驗變壓器使用接線方法示意圖

串級組合技術要求

當兩臺試驗變壓器作串級聯(lián)接時，第I臺與第II臺試驗變壓器容量之比為2：1，總?cè)萘繛榈?/span>I臺容量，總電壓為兩單臺最高輸