中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆介质损耗测量仪（电科院）

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。

中试控股始于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-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。

随着我国经济的不断发展，对电网运行的安全性与可靠性要求越来越高，确保电网运行稳定的有效设施之一便是电力高压试

验的变压器，对于电力系统来讲，电力高压试验变压器有着极为特殊的意义，起着重要作用。通过对高压试验以及电力变压

器的简述，提出电力高压变压器试验的重要性，并从电压极性、温度、湿度以及升压速度等多个因素进行分析，分析出对电

力高压试验变压器的影响。

电力高压试验变压器具有很多特点，其重量轻、体积小、通用性极强、各个功能齐全、结构紧凑等特点，在使用上非常方便

，对电力系统来讲，是不可或缺的，起着重要作用。电力高压试验变压器适用于工矿企业、电力系统以及科研部门等，便于

其对电气元件、高压设备、绝缘材料等进行直流高压或者是工频下的绝缘度试验。在高压试验中，电力高压试验变压器是重

要的试验设备之一。本文将对电力高压试验的变压器进行研究与分析。

一、电气高压试验的简述

进行电气高压试验的主要目的是，检查电气设备的绝缘性是否良好，各个功能是否正常，以确保电气设备能够正常运行。在

对变压器进行高压试验时，要在屏蔽的条件下进行，因为空气中的湿度与温度等问题都会对试验造成影响，使得试验结果的

准确性受到影响。在屏蔽的条件下进行高压试验，试验结果将会更加准确。

二、影响试验变压器试验的因素

对于试验变压器的安全性来讲，受到试验数据准确性，试验的可行性影响严重，在进行高压试验时，影响到试验的因素很多

，下面对主要的影响因素进行逐一分析。

首先，高压试验会受到湿度与温度的影响。湿度：高压试验节进行时，必须在屏蔽的条件下进行，而试验过程中会受到空气

湿度的影响，使得实验数据的准确性受到影响。对于测量的数据来讲，通过一次试验是不可能得到精准数据的，需要通过大

量的试验来确保数据的精准性，通过历史数据与标准数据的比较得出相应的结果，而在试验过程中，空气湿度的指数越大，

测量出的结果准确性越低，因此，在高压试验过程中，受到空气中湿度的影响是主要原因之一。

受到温度的影响：高压试验过程中，温度的影响主要表现在试验材料对温度的敏感性。变压器所使用的材料是绝缘的，当受

温度很高时，材料的绝缘性就会变差，绝缘的电阻阻值将会降低，主要原理如下：

离子与分子的不规则运动。分子的不规则运动受到温度的影响严重，当温度变高时，分子的运动将会变得剧烈。同样，离子

在绝缘电阻中，当温度升高时，运动也将会逐渐加快。电阻的极性变大，从而使得阻值降低。

水分溶解。绝缘电阻中有水分出现，当温度升高时，水分会溶解到电阻内部使得阻值变小。

通常情况下，电阻的阻值与温度成反比，所以在试验过程中需要在屏蔽的条件下进行。与此同时，在实验过程中还要确保绝

缘电阻的表面清洁，这也会造成测量误差出现。另外，还需要注意的是，对于干变压器来讲，在温度40度前，绝缘电阻的阻

值是与温度成正比的。

其次，泄露电流与电压极性的关系。由于变压器绕阻时的极性不同，所以电阻内部含有的水分也是不同的。当电阻的极性为

正极时，正电荷的水分子将会受到排斥，从而使得水分子减少，内部所拥有的电流就越少，从而此时流失的电流便会越多；

相反，如果是负极，那么水分子就会增多，内部的电流也就越大。会造成上述现象的单独源头便是变压器受潮。当电压器受