中试控股技术研究院鲁工为您讲解：80kV电缆介质损耗测试仪

ZSDJS-9580电缆介损测试仪

电缆介损试验相关标准：

DL/T 1694.6-2020 高压测试仪器及设备校准规范 第6部分：电力电缆介质损耗测试仪
GB/T 3048.11-2007 电线电缆电性能试验方法 第11部分：介质损耗角正切试验
GB/T 3334-1999 电缆纸介质损耗角正切(tgδ)试验方法(电桥法)
GB/T 5654-2007 液体绝缘材料 相对电容率、介质损耗因数和直流电阻率的测量
GOST 12179-1976 电缆和导线介质损失角正切测定法

简易读懂：电缆介损测试仪是做什么?

ZSDJS-9580电缆介损测试仪针对大容量和高电压容性设备，如高压电缆（介损tgδ：无限制，电流I：20uA ≤ I ≤ 15A，电压HV：1KV ≤ HV ≤ 80KV，频率 f：30Hz≤ f ≤ 300Hz），高压电机，高压套管的出厂试验等，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-30A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。

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ZSDJS-9580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-30A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。
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-30A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。
参数：
1、使用条件：-15℃∽40℃ RH＜80%
2、标准电容：tgδ: <0.005%，Cn: 49.27PF
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 ≤ 80KV，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

参考文献

交联聚乙烯电缆的介质损耗介绍

现象：电介质在外电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，其内部会有发热现象，这说明有部分电能已转化为热能耗散掉，电缆绝缘介质（XLPE）也不例外。

定义：电介质在电场作用下，在单位时间内因发热而消耗的能量称为电介质的损耗功率，即介质损耗（diclectric loss），简称为介损。

作用：介质损耗的大小是衡量绝缘介质电性能的一个重要指标。介质损耗不但消耗了电能，而且使绝缘发热引发热老化。如果介电损耗较大，甚至会引起介质的过热而绝缘破坏，所以从这种意义上讲，介质损耗越小越好。

形成机理：按照电介质的物理性质通常有三种电介质损耗形式。

（1）漏导损耗：实际使用中的绝缘材料都不是完善的理想的电介质，在外电场的作用下，总有一些带电粒子会发生移动而引起微弱的电流，这种微小电流称为漏导电流，漏导电流流经介质时使介质发热而损耗了电能。这种因电导而引起的介质损耗称为“漏导损耗”。

对于XLPE电缆，在直流及交流电压下都存在漏导损耗，通常直流电压用泄漏电流的大小或绝缘电阻的大小来反映介质的这一损耗情况。

（2）极化损耗：在介质发生缓慢极化时（松弛极化、空间电荷极化等），带电粒子在电场力的影响下因克服热运动而引起的能量损耗。

对于XLPE电缆，只有在交流电压下才存在极化损耗，而且随着交流频率的增大，极化损耗通常也增大。

（3）局部放电损耗：通常在固态电介质中由于存在气隙或油隙，当外施电压达到一定数值时，气隙或油隙先放电而产生损耗，这一损耗在交流电压下要比直流电压时大的多。

对于XLPE电缆，在直流电压下，可用泄漏电流的大小来反映电介质的损耗，而在交流电压下，介质损耗不能单用泄漏电流来表示，通常用介质损耗正切来表示，即在一定的交流电压下，电缆绝缘所表现出的等效电阻Rg的大小值。

由于交联聚乙烯电力电缆不推直流耐压试验，交流耐压试验仅能反映电缆的电介质击穿特性，不能反映电缆的损耗特性，因此有必要对电力电缆进行介损测量。

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。中试控股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
中试控股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℃。