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中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜介質損耗試驗儀（電科院）

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。

很大一部分是由于絕緣缺陷所導致的。因此為了有效的減少事故的發生機率，在電力運行時，電力專業人員可以用各種高壓

試驗的方法來對設備運行時的數據和信息進行有效的試驗，從而對設備運行的可行性進行判斷。隨著現在電力市場發展的不

斷完善，電力企業處于激烈的市場競爭當中，為了有效的占領市場，在競爭中占據優勢，保證電力設備的質量，確保在使用

中的安全是電力企業提高自己的市場競爭力的重要手段。

試驗變壓器分為許多種，通常情況下可以將電力變壓器的高壓試驗分為二大類，特性試驗和絕緣試驗。其中的特性試驗主要

是對電力變壓器等電器設備的斷路器的主回路接觸電阻、安伏曲線以及GIS、極性等進行的試驗。而絕緣試驗包括破壞性以及

非破壞性兩種，前者涉及到直流交流等耐壓試驗，因為具有較高的電壓，所以在試驗過程中很容易發現設備所出現的缺陷，

但是由于它具有破壞性，所以在試驗的過程中很容易將設備的絕緣性損傷，從而大大降低了其壽命的長度。后者一般是采用

不具有破壞性的方法對其進行試驗，能夠發現電氣設備整體上的缺陷，但是由于具有比較低的電壓，所以靈敏度也比較低。

不同的試驗之間所產生的效果也各不相同，但在實際試驗當中，非破壞性試驗還是較為常采取的一種試驗方法。

變壓器很容易受潮，一般是由其外皮引起的。通常情況下，電場中的水分子電性是正的，但是如果在變壓器的繞組中施加一

個正極性的電壓時，會引起水分子的變化，水量不斷變少，因而電流通過變壓器的量也會變少。而當施加的電壓是負極性時

，則通過變壓器的電流量會增多。但是實際上，變壓器不會全部都受到電壓極性的影響，例如，新型的電力變壓器一般不會

出現受潮的現象，因此，新型變壓器中的含水量是極低的，甚至可以忽略不計。這樣看來，試驗電壓的極性和電流泄露之間

并沒有一定的。

為了保證電力變壓器的安全準確的工作，對電力高壓試驗變壓器是保證其安全運行的重要保障。在高壓試驗中專業性要求較

高，所以應選擇專業知識較強的專業技術人員來進行試驗，同時在試驗前要做好各項安全防護措施，并在試驗中靈活的掌握

試驗的技巧，從而盡量避免影響試驗結果的各種因素的發生，從而保證試驗結果的準確性。

 高壓試驗變壓器事故時有發生，而且有增長的趨勢。從變壓器事故情況分析來看，抗短路能力不夠已成為電力變壓器事故的

首要原因，對電網造成很大危害，嚴重影響電網安全運行。變壓器經常會發生以下事故：外部多次短路沖擊，線圈變形逐漸

嚴重，zui終絕緣擊穿損壞;外部短時內頻繁受短路沖擊而損壞;長時間短路沖擊而損壞;一次短路沖擊就損壞。

變壓器短路損壞的主要形式有以下幾種：

1、軸向失穩。這種損壞主要是在輻向漏磁產生的軸向電磁力作用下，導致變壓器繞組軸向變形。

2、線餅上下彎曲變形。這種損壞是由于兩個軸向墊塊間的導線在軸向電磁力作用下，因彎矩過大產生*性變形，通常兩餅間

的變形是對稱的。

3、繞組或線餅倒塌。這種損壞是由于導線在軸向力作用下，相互擠壓或撞擊，導致傾斜變形。如果導線原始稍有傾斜，則軸

向力促使傾斜增加，嚴重時就倒塌;導 線高寬比例大，就愈容易引起倒塌。端部漏磁場除軸向分量外，還存在輻向分量，二