中试控股技术研究院鲁工为您讲解：80kV电缆介损老化状态测试仪

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 ≤ 40KV，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 ≤ 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

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。

本发明公开了一种高压电缆绝缘老化测试电路及其测试方法，涉及高压电缆绝测试技术领域，针对现有技术对于高压电缆系统，谐振耐压和介损测量所需要的设备体积庞大，现场试验接线时间过长，技术复杂，测试难度大，难以实现大规模的电缆绝缘测试的技术问题，采用保护电阻、直流电源、示波器、电子开关、以及计算机，所述示波器包括第一示波器和第二示波器等器具进行连接并测试，本发明提供的测试电路结构简单、连接方便、便于携带，具有很好的检测效果和推广价值，本发明提供的测试方法易于操作、准确度高，具有良好的使用效果和广泛的市场前景。
纳米是长度计量的最小单位，1纳米的长度为1毫米的百万分之一，纳米技术是在1nm-100nm的长度范围内，直接用构成各种元素及物质的原子、原子团、分子、分子团组装具有特定功能的材料或具有特别性能产品的高精尖技术。成功的纳米技术可应用在电子、化工、军事等各个领域，世界各国均在研究开发。纳米技术（纳米原料）应用在绝缘材料中，是将有机相和无机相在纳米范围内复合，增大两相之间的界面面积，增强粘接力。作为绝缘材料，它是由多种化学原料组成，经科学配制，独特的理化反应而成的，如果配方及工艺不合理，即使加入一些纳米级原料，在品质上也不会有太大提高。
不同的电工设备对绝缘材料性能的要求各有侧重，高压电缆等高压设备用的绝缘材料要求有高的击穿性能和低的介质损耗，但现有技术中高压电缆绝缘材料为了具有高击穿性能、低介质损耗等多种效果，但难以兼顾韧性、强度等基本性能。

时需更换新的干燥的硅胶。 订货时应注意，要尽量减少变压器送电前的存放时间。变压器制造后，存放时极易受潮，存放时

间越长受潮越严重，故应把计划安排好，尽量缩短存放时间。 容量在100千伏安及以下的小型变压器，无吸湿器装置。油枕

内的油容易受潮，而油枕积水。在不送电存放起超过六个月，或投入运行期超过一年者，变压器油枕内的油已严重受潮。如

要进行起吊运输，维修加油，油阀放油，吊芯等工作时，均应先通过油枕下面的放油塞把油枕内污油放掉，并用干布擦净、

封好，以免使油枕内污油进入油箱内。 变压器运行中，要经常注意油位、油温、电压、电流的变化，如有异常情况应及时分

析处理。 变压器安装时严禁用铝绞线、铝排等与变压器的铜导杆连接，以免腐蚀导杆。

第三、变压器的换油与干燥处理：变压器闲置过久，运行时间过长或其它自然人为因素的影响，造成变压器绝缘下降、内部

进水或油质劣化等现象，此时必须对变压器进行换油和干燥处理。 变压器换油：先吊出器身，放净污油并洗净油箱，如器身

上有油污也应冲净。待器身烘干后注入新油，更换全部耐油橡胶密封件。试验合格后方可挂网运行。 变压器干燥处理：器身

烘干方法较多。用户自行烘时可用零相序干燥法、涡流干燥法、短路干燥法、烘箱干燥法等。对较大容量和电压为35千伏极

的变压器，最好能够送交厂家进行真空干燥。这样既可保证变压器绝缘干燥彻底，又不使绝缘老化。

要想保障油浸式试验变压器的正常使用，不仅在使用前要进行检测，而且在使用过程中也要进行维护，这样才能达到一个双

保险的作用。

油浸式试验变压器使用方法_操作方式如下:

1、油浸式试验变压器做被试品的工频耐压试验使用接线原理图见图6。

油浸式试验变压器工频试验接线图

图6：被试品工频耐压试验接线图

图中：R1 – 限流电阻  RCF – 阻容分压器  RF – 球间隙保护电阻

       G – 球间隙  CX – 被试品

注：高压尾必须可靠接地。

    油浸式试验变压器工频耐压试验中限流电阻R1应根据试验变压器的额定容量来选择。如高压侧额定输出电流在100 – 

300mA时，可取0.5 - 1Ω∕ⅴ（试验电压）；高压侧额定输出电流为1A以上时，可取1Ω∕ⅴ（试验电压）。常用水电阻作为

限流电阻，管子长度可按150KV∕m考虑，管子的粗细应具有足够的热容量（水阻液配制方法：用蒸馏水加入适量硫酸铜配制

成各种不同的阻值）。

球间隙及保护电阻：当电压超过球间隙整定值时（一般取试验电压的110％ - 120％）球间隙放电，对被试品起到保护作用。

球间隙保护电阻可按1Ω∕ⅴ（试验电压）选取。

    在工频耐压试验中，低压侧测量电压（仪表电压）不是非常准确的，其原因是由于试验变压器存在着漏坑，在这上个漏

抗上必然存在着压降或容升，使试品上的电压低于或高于低压侧测量电压表上反映出来的电压。工频耐压试验时，被试品上

的电压高于试验变压器的输出电压，也就是所谓容升现象。感应耐压试验时，试验变压器的漏抗必须存在着压降。为了准确

测量被试品上所施加的电压，因此常在高压侧接入RCF阻容分压器来测量电压。

工频耐压试验操作注意事项：

（1） 试验人员应做好分工，明确相互间联系办法。并有专门人监护现场安全及观察试品状态。

（2） 被试品应先清扫干净，并绝对干燥，以免损坏被试品和试验带来的误差。