中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆介质损耗分析仪（电科院）

ZSDJS-9535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-9535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-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。
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。

常见的电缆故障
电线表面标志——根据国家标准规定，电线表面应有制造厂名、产品型号和额定电压的连续标志。这有利于在电线使用过程中发生问题时能及时找到制造厂，消费者在选购电线时务必注意这一点。同时消费者在选购电线时应注意合格证上标明的制造厂名、产品型号、额定电压与电线表面的印刷标志是否一致，防止冒牌产品。
电线外观——消费者在选购电线时应注意电线的外观应光滑平整，绝缘和护套层无损坏，标志印字清晰，手模电线时无油腻感。从电线的横截面看，电线的整个圆周上绝缘或护套的厚度应均匀，不应偏芯，绝缘或护套应有一定的厚度。
导体线径——消费者在选购电线时应注意导体线径是否与合格证上明示的截面相符，若导体截面偏小，容易使电线发热引起短路。建议家庭照明线路用电线采用1.5平方毫米及以上规格；空调、微波炉等用功率较大的家用电器应采用2.5平方毫米及以上规格的电线。
规范使用——应规范布线，固定线路最好采用BV单芯线穿管子，注意在布线时不要碰坏电线,在房间装潢时不要碰坏电线；在一路线里中间不要接头；电线接入电器箱(盒)时不要碰线；另外用电量较大的家用电器如空调等应单独一路电线供电；弱电、强电用的电线最好保持一定距离。
电缆线路常见的故障有机械损伤、绝缘损伤、绝缘受潮、绝缘老化变质、过电压、电缆过热故障等。当线路发生上述故障时，应切断故障电缆的电源，寻找故障点，对故障进行检查及分析，然后进行修理和试验，该割除的割除，待故障消除后，方可恢复供电。
埋设电缆安全要求
1、电缆线相互交叉时，高压电缆应在低压电缆下方。如果其中一条电缆在交叉点前后1m范围内穿管保护或用隔板隔开时，最小允许距离为0.15m。
2、电缆与热力管道接近或交叉时，如有隔热措施，平行和交叉的最小距离分别为0.5m和0.15m。
3、电缆与铁路或道路交叉时应穿管保护，保护管应伸出轨道或路面2m以外。
4、电缆与建筑物基础的距离，应能保证电缆埋设在建筑物散水以外；电缆引入建筑物时应穿管保护，保护管亦应超出建筑物散水以外。
5、直接埋在地下的电缆与一般接地装置的接地之间应相距0.15~0.5m；直接埋在地下的电缆埋设深度，一般不应小于0.7m，并应埋在冻土层下。

仪器按照招标书规定的现场实际测量要求，在对试品进行实际测量，符合要求，试验报告的制做符合技术协议要求。

6 质量保证

除现场使用人为造成的仪器及其配件损坏外，仪器质量保证期为3年，在此期间，因制造原因造成的缺陷由厂家负责免费消除

。质量保证期过后，如仪器出现缺陷，厂家应及时配合用户消除缺陷。

试验变压器的选择和使用

一：被试变压器的等值电路

        根据第五章所述，绝缘介质在交流电压作用下，可以看成是一个纯电容和一个电阻组成的等值电路，但由于绝缘电

阻非常大，因此可以看成是一个纯电容的等值线路。

        变压器一般由两个以上的绕组组成，每个绕组对地都有绝缘，相邻的两个绕组也有绝缘，这样就可以将每个绕组看

成是电容器的一个极板，接地部分看成电容器的另一个极板。一台三绕组变压器的等值电路，如图6-1所示。

        当进行外施耐压试验时，例如试验变压绕组时，非被试绕组接地，这样C2、C3与C23均短路，总电容CX=Ca1+C12。同

理，当试验中压绕组时，其总电容Cx=C2+C12+C23。当试验低压时，总电容Cx=C3+C23。

二：试验变压器负载的性质

        试验变压器是耐压试验的主要设备。它的特点是电压比大（一般均在100倍以上），高压绕组所带负载是容性负载。

从结构上看，高压绕组的额定电压低于250kv的试验变压器，一般除了高压和低压绕组外，还有测量用的电表绕组，电表绕组

的一端接地，与高压电压的比值一般是1：1000。

        由于试验变压器所带负载是容性的，这就构成了与其他变压器不同的负载特性和电压变动。

        为了便于比较，根据变压器原理，可以将试验变压器在耐压试验时副成图6-3的等值电路图。

高压试验变压器有哪些种类

油浸式试验变压器:

产品特性：

1、选材优良，质量可靠，年稳定性好

2、电压裕度大，电量声小，局放小

3、采用新式绝缘材料，体积小，重量轻

干式试验变压器:

产品特性：

1、体积小、重量轻、结构紧凑、无渗油，免维护

2、接线简单直观，使用方便

3、绝缘可靠性好，外形美观

4、有过电压保护功能

参数：

1、阻抗电压:≤12%

2、输出电压波形:正弦波

3、表面温升:＜55℃

4、空载电流:＜4%

5、允许连续运行时间:1小时

6、允许连续运行时间:60 min

充气式试验变压器：

产品特性：

1、该产品体积小，重量轻（比同等级油浸试验变压器轻40%-65%）

2、洁净，无油污，勿需维护

3、不受恶劣气候环境影响，现场搬运勿须静止即可做试验

4、绝缘强度明显高于油浸试验变压器，电晕极小