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电缆介损测试仪（电科院）

时间：2022-09-24

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆介损测试仪（电科院）

中试控股 ✔ 塑造中国制造的优质品牌

始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商：ZSDJS-9535 高压电缆介损测试仪

ZSDJS-9535高压电缆介损测试仪主要针对大容量和高电压容性设备，如高压电机、高压套管的出厂试验、高压电缆等，在采用外部大功率试验变压器或串联谐振等外部加压设备加压的环境下，进行介损测试。仪器分为手持终端和测试主机两部分。手持终端与测试主机之间采用2.4G无线通讯方式。可做正接法测试和反接法测试，正接法和反接法的电流测量量程均可达到2uA-15A的超宽范围。外施高压不同频率可自适应测量，范围可达30Hz-300Hz。

介质损耗试验的目的：是通过测量介质损耗因数来判断设备绝缘性能。

ZSDJS-9535高压电缆介损测试仪主要针对大容量和高电压容性设备，如高压电机，高压套管的出厂试验，高压电缆等，在采用外部大功率试验变压器或串联谐振等外部加压设备加压的环境下，进行介损测试。仪器分为手持终端和测试主机两部分。手持终端与测试主机之间采用2.4G无线通讯方式。可做正接法测试和反接法测试，正接法和反接法的电流测量量程均可达到2uA-15A的超宽范围。外施高压不同频率可自适应测量，范围可达30Hz-300Hz。
介质损耗试验的目的是通过测量介质损耗因数来判断设备绝缘性能。一般使用西林电桥、电流比较型电桥、M型介质试验器等仪器进行试验。

ZSDJS-9535高压电缆介损测试仪特点
1、7寸彩色液晶显示工业级电容屏
仪器采用高端电容式触摸7寸彩色液晶显示屏，超大显示界面所有操作步骤中文菜单显示，每一步都清晰明了。
2、超宽电流量程
正接法和反接法电流测量量程都可以达到20uA-15A的超宽范围，更大电流可定制。
3、超宽频率范围
外施高压频率可达30Hz-300Hz的超宽范围，自适应测量。
4、各种高电压可定制
外施高压电压能够满足各种高电压环境，可根据用户需求定制。
5、光纤高压通讯
测试主机高压采样与低压采样之间采用工业级光纤通讯模块，在兼顾高低压之间绝缘性能的同时又能最大程度保障测试数据的精度。
6、独立手持操作终端
手持终端与测试主机完全隔离采用2.4G无线通讯，整个测试过程中用户只需在手持终端上操作即可，最大程度保障操作人员的人身安全。
7、锂电池供电
手持终端、测试主机低压端、测试主机高压端，都采用锂电池供电，充满电可连续工作8小时以上。
8、U盘存储
本机存储的数据可以通过USB接口保存至U盘中。

ZSDJS-9535高压电缆介损测试仪工作原理
在交流电压作用下，电介质要消耗部分电能，这部分电能将转变为热能产生损耗。这种能量损耗叫做电介质的损耗。当电介质上施加交流电压时，电介质中的电压和电流间成在相角差ψ，ψ的余角δ称为介质损耗角，δ的正切tgδ称为介质损耗角正切。tgδ值是用来衡量电介质损耗的参数。仪器测量线路包括一标准回路（Cn）和一被试回路(Cx)，如图2—1所示。标准回路由内置高稳定度标准电容器与测量线路组成，被试回路由被试品和测量线路组成。测量线路由取样电阻与前置放大器和A/D转换器组成。通过测量电路分别测得标准回路电流与被试回路电流幅值及其相位差，再由数字信号处理器运用数字化实时采集方法，通过矢量运算得出试品的电容值和介质损耗正切值。
三主要技术参数
1、使用条件 -15℃∽40℃ RH＜80%
2、标准电容 tgδ: <0.005% Cn: 99.78PF
耐压电压: 40KV
3、分辨率介损tgδ: 0.001%
电容量Cx: 0.001pF
频率f：0.001Hz
4、精度介损△tgδ:±(读数*1.0%+0.040%)
电容量△C x :±(读数*1.0%+1.00PF)
频率 △f:±(读数*1.0%+0.10Hz)
5、测量范围介损tgδ 无限制
电流I 20uA ≤ I ≤ 15A
电压HV 1KV ≤ HV ≤ 40KV
频率 f 30Hz≤ f ≤ 300Hz
6、手持终端锂电池 7800mAh锂电池
7、充电器 DC12.6V 3000mA
8、显示方式 7寸800*480彩色液晶显示屏
9操作方式工业级电容触摸屏
10、手持终端尺寸(mm) 270(L)×160(W)×65(H)
11、测试主机尺寸(mm) 300(L)×300(W)×600(H)
12、存储器大小 200 组支持U盘数据存储
13、重量（手持终端） 1.5Kg
14、重量（测试主机） 23Kg

电线电缆常见检测项目及检测的目的
1、电性能检测
主要有导体直流电阻、绝缘电阻、成品电压试验及绝缘线芯间电压试验，每项都很重要，导体电阻直接反映了电缆的电传输性能，直接影响电缆在通电运行中的温度、寿命、电压降、以及运行安全，它主要考查导体的材质和截面积，若导体的材质不好或截面积严重不足，就会造成导体直流电阻严重超标，这种电缆铺设在线路中就会增加电流在线路上通过时的损耗，引起电缆导体本身发热，引起包覆导体的绝缘老化开裂，造成供电线路漏电、短路，甚至造成火灾，危及人身、财产的安全。标准对不同规格电缆的导体直流电阻值均有严格的规定，不得大于标准规定的值。
绝缘电阻、成品电压试验及绝缘线芯间电压试验，均考查的是电缆绝缘层和护套层的电气绝缘性能，绝缘电阻是检测两个导体之间绝缘材料的电阻，它应足够大以起到绝缘保护作用。成品电压试验及绝缘线芯间电压试验不光要求电缆有足够的绝缘能力，还要求绝缘或护套材料均匀无杂质、厚度足够均匀，表面不能有看不见的沙眼、针孔等，否则就会造成耐压试验时局部击穿。
2、机械性能检测
主要是考查绝缘和护套塑料材料的抗张强度、断裂伸长率，包括老化前后，还有对于成品软电缆进行的曲挠试验、弯曲试验、荷重断芯试验、绝缘线芯撕裂试验、静态曲挠试验等。老化前、后抗张强度、老化前后断裂伸长率是电缆绝缘和护套材料最重要最基本的指标，要求用做电缆绝缘和护套的材料，既要有足够的拉伸强度不容易拉断，又要有一定的柔韧性，老化是指在高温条件下，绝缘和护套材料保持其原有性能的能力，老化不应严重影响材料的抗张强度和伸长率，这些都将直接影响电缆的使用寿命，若抗张强度和断裂伸长率不合格，进行电缆的施工安装时就极易出现护套或绝缘体断裂，或在光、热环境下使用的电缆其护套和绝缘容易变脆，断裂，致使带电导体裸露，发生触电危险。
另外软电缆由于不是固定敷设，使用中存在反复拖拉、弯曲等情况，所以对于软电缆标准又另外规定了在其成品电缆上加做动态曲挠试验、弯曲试验、荷重断芯试验、绝缘线芯撕裂试验、静态曲挠试验等，以保证这种线缆在实际使用中满足要求。如动态曲挠试验主要考核软电缆在受到外界的机械拉伸和弯曲等应力时，软导体的绞合线丝是否断裂而降低电的传输性能，或者刺破绝缘而降低绝缘电气性能;绝缘在受到应力作用是是否变形或开裂而影响电缆的电气绝缘性能的一种试验方法。
3、绝缘和护套材料性能试验
包括热失重、热冲击、高温压力、低温弯曲、低温拉伸、低温冲击、阻燃性能等等。这些都是考查绝缘和护套的塑料材料的性能好坏，如热失重试验是检测经过7天80℃的高温老化后材料降解、挥发的程度;热冲击检测在150℃高温1h后经特殊卷绕的绝缘表面是否有开裂;高温压力检测绝缘材料在经过高温再冷却后其弹性的保持程度;所有的低温试验一般指在-15℃条件下其机械性能的变化，都是检测线缆材料在低温环境下是否变脆、易开裂或易拉断等。
另外电缆的阻燃性能胜能很重要，考查该项性能的试验为不延燃试验，即对按标准安装的成品电缆用专门的火焰点燃一定的时间，待其火焰自行熄灭后检查线缆被烧的情况，当然被烧掉的部分越少越好，说明其燃烧性差，阻燃性好，越安全。
4、标志检查
标准要求电缆包装上应附有表示产品型号、规格、标准号、厂名和产地的标签或标志，规格包括额定电压、芯数和导体标称截面等;电缆表面应印有制造厂名、产品型号和额定电压的连续标志，标志间距要求≤200mm(绝缘表面)或≤500mm (护套表面)，标志内容应齐全、清晰、耐擦，这个要求是方便使用者了解电缆的型号规格及电压等级，以防敷设错误。另外，电线绝缘线芯应优先选用标准推荐的颜色，特别要提的是黄/绿双色线芯，这种线一般用在电器产品的电源线中，这条特殊双色线专用于接地，对于黄/绿搭配标准也有以下规定:即对每一段长巧~的双色绝缘线芯，其中一种颜色应至少覆盖绝缘线芯表面的30%，且不大于70%，而另一种颜色则覆盖绝缘线芯的其余部分，即黄/绿双色应基本均衡搭配。

5、结构尺寸检测
包括绝缘和护套的厚度、最薄厚度、外形尺寸等。绝缘和护套的厚度大小对于电缆能够耐受多大强度的电压，以及其机械性能好坏都有很重要的作用，所以对于不同规格的电缆，标准对厚度都有严格规定，要求不得低于国家标准的规定值。电缆绝缘厚度太薄会严重影响电缆的使用安全，会带来电缆击穿、导体裸露引起漏电等安全隐患，当然也不是越厚越好，应不影响安装，故标准又设了一个外形尺寸要求对此进行限制。

探讨电容量和介质损耗因数试验
一、试验目的介质损耗因数试验，全称为介质损耗角正切值tanδ试验，介质损耗角正切值tanδ简称介损值，也称为介质损耗因数。在绝缘预防性试验中，介损试验是一种使用较多，而且是判断绝缘性能较为有效的方法。
在交流电压的作用下，流过介质的电流由无功电流Ic和有功电流Ir两部分组成。当电器设备的绝缘普遍受潮，脏污或老化以及绝缘中有气隙发生局部放电时，流过绝缘的有功电流分量Ir将增加，tanδ也增大。这样通过测量绝缘的tanδ值，可以反映出整个绝缘的分布性缺陷。如果绝缘内的缺陷不是分布性的，而是集中性的，则测量tanδ的方法有时反映就不是很灵敏。
所以介质损耗因数试验能比较灵敏地发现中小型电容量电气设备的绝缘整体受潮、老化、油质劣化和缺陷，也能非常灵敏地发现绝缘油质量的优劣。但是对大容量的电气设备，当缺陷所占面积较小时，灵敏度较低，难以发现集中缺陷，因此对大型电力变压器测量整体介质损耗因数以后，还应单独测量电容型套管的介质损耗因数。

二、试验方法

介质损耗测试仪常规接线方式有正接法和反接法两种。
（1）正接法
正接线原理如图所示（测试图），正接线时，交流高电压由被试品Zx的一端加入，电桥处于低压端，操作比较安全方便，而且电桥内部不受强电场干扰，所以准确度较高。采用这种接线，被试品一端接高压，另一端接至电桥的低压端，被试品必须与地绝缘。现场对有“末屏”的电气设备（如电流互感器，电容式电压互感器，套管，耦合电容器等），都采用正接线进行测量。
（2）反接法
反接线原理如图所示（测试图），反接线时，交流高压从电桥的地端加入，被试品一端接电桥测量端，另一端接地。反接法在现场一般用于被试品无“末屏”的电气设备（如变压器，分级绝缘的电压互感器等）。
（3）自激法
自激法原理如图所示（测试图），自激法主要用在电容式电压互感器中，由于其电容分压器和电磁单元合装在一个瓷套内，无法使用电磁单元同电容分压器两端断开。其本质还是常规的正接法和反接法，高压改由中间变压器T1励磁加压（一般选择额定输出容量最大的二次绕组加压），测量C1和C2采用常规正接法，测量中间变压器采用反接法。
三、影响因素
绝缘介质的tanδ值除受试品本身的绝缘状况，结构，介质材料，有无分布性缺陷以及电磁场干扰等影响外（不考虑频率的影响，是因为外加电压频率基本不变），还受到以下因素的影响。
1、温度的影响
温度对tanδ的测量影响较大，影响的程度随试品绝缘材料，结构及本身绝缘状况的不同而异。一般情况下，tanδ是随温度上升而增加的，现场试验时，设备温度是变化的，为便于比较，应将不同温度下测得的tanδ值换算到20℃。
有些绝缘材料在温度低于某一临界值时，其tanδ可能随温度的降低而上升；而潮湿的材料在0℃以下时水分冻结，tanδ会降低。所以过低温度下测得的tanδ不能反映真实的绝缘状况，容易导致错误的结论。因此测量tanδ应在不低于5℃时进行。
2、湿度和脏污的影响
tanδ与湿度的关系很大。介质受潮脏污后，表面泄露增大，还会出现夹层极化，因而tanδ将大为增加。为了消除影响，可采用加屏蔽环，即用软裸铜线紧贴在被试品表面缠绕成屏蔽环，并与电桥的屏蔽连接，使表面泄露电流不经过桥臂直接引回电源。这种方法会改变被试品设备表面电场分布，其测量的tanδ值及Cx值与实际的有误差。最好将被试品表面清洁，干燥来消除湿度和脏污的影响。