中试控股技术研究院鲁工为您讲解：线缆损耗介损测量仪

ZSDJS-9510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-9510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 ≤ 12KV，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-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。

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ZSDJS-9510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。
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。
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 ≤ 12KV，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。

通过定量测量高压电缆的介损及介损变化率，能有效评估重要电缆的绝缘老化状态。现有测电缆老化的方法是用介质损耗测试法测量。其原理如图1所示，由工频电源1、信号采集电路2、CPU处理器3组成，三部分顺序相接，信号采集电路2具有外接头，由工频电源1通过信号采集电路2的外接头对被测电缆进行加压。以工频50Hz为例，设备在加压时所要输出的高压电流I=2πfCU,由于π、f、U都是固定量，所以这时决定电流I大小的就只有电容量C了，由于电缆的电容量和电缆本身的长度有关，电缆越长其电容量越大，这时电流I就越大，仪器所要承受的负载就越重，如果电缆太长则设备就会因为负载过大而无法升压，如果一定要升压就要加大设备容量，则体积就变得很大、制造难度增加，成本高。

注意事项：

（1）宜结合停电开展；

（2）宜重点对超过一定年限，且通道环境较差的电缆进行测试，宜对电缆绝缘情况进行长期监测并生成一个历史记录（现有设备厂家均未提供历史数据集成软件），通过测试数据分析，评定电缆绝缘状态，以确定如何进行下一步计划和安排。

（3）优先考虑重要用户电缆；

（4）因试验时需要拆卸插拔头等终端设备，宜备好所测设备的插拔头等终端备品。

（5）测试电缆段的长度不宜过短（不小于60米），最大长度不应超过0.1Hz下测试设备的最大负载容量对应的电缆长度值；

（6）诊断试验中介质损耗检测试验时，升压过程中若介质损耗指标已达异常标准可不继续提升激励电压，直接开展缺陷定位或消缺。

（7）当诊断为异常状态时，宜结合振荡波局放设备进行定点。

九、待解决的问题

1. 超低频正弦波与余弦方波的区别？为何介损测试设备均采用正弦波？

2.如何建立超低频介损测试数据库，以用于积累历史数据？

随着我国电力网络不断发展,高压电缆铺设长度不断增加,高压电缆的安全稳定运行与国民生产生活的关系也越来越紧密,因此需要能够及时反应电缆运行状态的检测手段,减少电缆因为绝缘缺陷出现电力事故的可能性,确保电网安全稳定运行。高压电缆局部放电检测和介质损耗检测是电缆绝缘突发性故障检测方法中的有效手段。局部放电(简称局放)监测可以对电缆局部故障进行检测与诊断。介质损耗(简称介损)检测可以反映电缆整体老化程度。这两种方法均是IEEE标准推荐的电缆检测方法。本文从高压电缆加压测试实验、介损检测技术、局放多源头识别以及动态自适应诊断技术四个方面对高压电缆局放与介损的检测诊断技术进行了研究。(1)针对局放检测样本与介损检测样本库获取难度高的问题,本文搭建了基于典型缺陷的高压电缆加压测试实验平台,开展了电缆局放和介损检测试验。本文通过选取和设置五种典型缺陷类型,开展高压电缆单源缺陷和多源缺陷的加压测试实验,获取局放数据。本文开展了高压电缆介质损耗检测