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中試控股技術研究院魯工為您講解：80kV高壓電纜損耗介質測試儀

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。

中試控股始于1986年 ? 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.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。

9）持續規定耐壓時間并注視電流表及被試品。

10）耐壓時間到，注視kV表并迅速將調壓器回零。

11）用放電棒經電阻放電，然后直接接地放電。

12）高壓部分可能被充電部位一一放電，改變或拆除高壓線引線，至此一次(相)試驗終止。

2、多臺干式試驗變壓器串激方法

1） 概述

我公司設計和生產用臺干式試驗變壓器串激組合成系列試驗裝置。由于分散組合都能方便使用，可適合現場多種需要。單個

元件重量輕，運輸和移動都很方便，使用有較高電壓等級的部門在現場能順利的取得較高的試驗電源。

2）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

級繞組參數相同。

由控制箱（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，首端則和第II級試驗變壓器高壓尾

端及外殼連接。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。

3.組裝接線

單臺、多臺干式試驗變壓器使用方法4. 串級組合方式

1）當兩臺試驗變壓器作串級聯接時，第I臺與第II臺試驗變壓器容量之比為2：1，總容量為第I臺容量，總電壓為兩單臺最高

輸出電壓之和，電流為容量與總電壓之比。例：5kVA/50kV與3kVA/50kV。兩臺串級使用時總容量為5 kVA ，總輸出電壓為100 

kV，輸出電流為50mA。

2）當三臺試驗變壓器作串級聯接時，則三臺容量之比為3:2:1，總容量同樣為第I臺容量，總電壓為三臺輸出電壓之和。

注：無論兩級串、三級串，輸出電流嚴禁超出最后一級額定電流。

說明：

中試控股可提供外附整流裝置。在現場可方便獲得直流高壓試驗電源。

試驗變壓器高壓尾和測量線圈尾端在內部聯接，使用時第I級高壓尾連同外殼必須良好接地，第II級和第III級連同外殼必須

固定電位，因此第II級和第III級外殼電位是U和2U，必須置放在絕緣支架上，并與人保持足夠安全距離。

在串級高壓試驗時，應特別注意檢查II級、III級的接線正確性，接反會造成輸出電壓為零，可用分壓器直接監測高壓輸出。

還應檢查絕緣支架的電氣強度是否滿足電壓要求。

（1）讀數直觀：10kVA指針式試驗變壓器控制箱采用指針式表頭顯示高壓電壓、低壓電流，便于讀取試驗數據。

（2）保護功能：儀器設有零位啟動、過流保護等功能。

（3）計時功能：采用JS48SS系列時間繼電器，記錄試驗耐壓時間。

（4）攜帶方便：體積小、重量輕，體積只有同類產品的30%～70%，攜帶十分方便。

選擇試驗變壓器時，主要考慮以下幾點：

1.電壓。依據試品的要求，首先選用具有合適電壓的試驗變壓器，使試驗變壓器的高壓側額定電壓Un高于被試品的試驗電壓

Us，即Un>Us。其次應檢查試驗變壓器所需的低壓側電壓，是否能和現場電源電壓，調壓器相匹配。

2.電流。試驗變壓器的額定輸出電流In應大于被試品所需的電流Is，即In>Is。被試品所需的電流可按其電容估算，

Is=UsωCx,其中Cx包括試品電容和附加電容。

3.容量。根據試驗變壓器輸出的額定電流及額定電壓，便可確定試驗變壓器的容量，即P=UnIn。根據部頒標準定，我國高壓

試驗變壓器的電壓等級有：5kv、10kv、25kv、35kv、50kv、100kv、150kv、300kv等；容量等級有：3KVA、5KVA、10KVA、