中试控股技术研究院鲁工为您讲解：高压电缆介质损耗测试仪（源头大厂）

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。

介质损耗因数的定义是：
介质损耗因数:tgδ只与材料特性有关，与材料的尺寸、体积无关，便于不同设备之间进行比较。
测量介质损耗因数:tgδ判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。它能反映出绝缘的一系列缺陷，如绝缘受潮，油或浸渍物脏污或劣化变质，绝缘中有气隙发生放电等。这时流过绝缘的电流中有功分量IRX增大了，:tgδ也加大。
按照电力设备预防性试验规程的规定，对多种电力设备（如电力变压器、发电机组、高压开关、电压电流互感器、套管、耦合电容等）都需要做介质损耗因素（:tgδ）的测量。
所以:tgδ试验是一项必不可少而且非常有效的试验。能较灵敏地反映出设备绝缘情况，发现设备缺陷。
二、介质损耗因数（tgδ）测量原理
介质损耗测量电桥分类：
（一）西林电桥（如QS1）
1.西林电桥简介
西林电桥即QS1电桥是80年代以前广泛使用的现场介损测试仪器。试验时需配备外部标准电容器（如BR16型标准电容器），以及10kV升压器及电源控制箱。需要调节平衡，结果需要换算，使用不太方便。
2.西林电桥工作原理
高压西林电桥是由：交流阻抗器、转换开关、检流计、高压标准电容器等组成。调节R3、C4使电桥平衡，此时a、b两点电压幅值相位完全相等，即R3、C4两端电压相等。
3.西林电桥测量原理
经过运算，按复数相等实部、虚部分别相等的规定可得到：
按串连模型介损定义：由于R4是固定的3184Q，频率是50Hz、C4单位为uF时，tgδ=C4，因此可以在C4刻度盘上读出介损，通过R3、R4、Cn可以计算Cx。
现场使用QS1电桥时，需要先将升压装置，标准电容器和电桥等进行连线，然后调节R3和C4，使得检流计指示为零。这时电桥平衡。读得C4值即为tgδ值，R3值经过计算可得出被试品电容值。总之现场操作使用都比较麻烦，抗干扰能力差，已经不能适应现在电气试验工作的需要。
（二）电流比较仪电桥
1.电流比较仪电桥工作原理
特点是测晕精度高，适合实验室高精度测量，电流比较仪电桥的工作原理是采用安匝平衡的原理。平衡过程见右图，当交流电源加在试品、标准电容器和电桥及地之间，在试品上产生一个电流1x，在标准电容器上也产生一个电流ln，当两个电流流过Wx、Wn时，由于lx、ln两个电流的相位、幅值不相同，使Wd 有电流ld产生，通过调整Wx、Wn、C、R使lx、Iln两个电流的幅值相同，相位相反。

工作原理：

把电源输入有过流自动脱扣及防止突发加压的零位连锁装置的操作箱，经自耦调压器调节电压输入YDQ-J试验变压器初级绕组

，根据电磁感应原理，在次级(高压)绕组按其与初级绕组匝数之比可获得同等倍数的电压幅值－工频高压。

YDQ-J-5KVA/50KV技术参数

输入电压：200V            输出电压：50KV

额定容量：5KVA           额定电流：25A

工作频率：50HZ            输出电流：10mA

注意事项：

1.设备在搬运过程中，因其内部充有高压气体，应轻拿轻放，特别不要伤及套管。

2.试验设备的布置，对人身周围要有足够的安全距离。尽量避免在人员过道上布置设备及施高压引线。

3.试验现场安装围栏、悬挂“止步、高压危险”标示牌。

4.试验中高压引线要有支撑或牵引绝缘物。要有安全监护员，防止有人靠近和从底下穿过。

5.直流高压试验中微安表最好在高位时，除有屏蔽盒外有过流自动保护装置以防止突发性击穿短路或放电时表烧坏。

6.工频耐压试验：请注意验算设备容量是否足够，并应避免产生谐振。

7.工作地线（高压尾、稳压电容末端接地线）与保护地线（操作箱外壳）应分开连接，并有良好的接地性能。

8.试验中如有电源不规则摆动（如电焊）必然影响高压输出稳定，此时应停止试验查找原因排除。

9.试验工作对气候（温度、湿度）的要求应符合试验规程要求，并作记录。

10.高压测试工作要严格执行能源部颁发的安全工作规程有关规定。

1 供货范围

YD系列油浸式试验变压器             1台

2 遵循的技术标准

符合《电力设备交接和预防性试验规程》

产品特性及参数

3.1产品特性：

1、油浸式试验变压器选材优良，质量可靠，稳定性好；

2、该油变采用新式绝缘材料，体积小，重量轻。

3.2产品参数:

1、额定电压：AC 50~300kV、DC 70~210kV；

2、额定电容量：1~400kVA；

3、产品类别：交流、交直流、交流串激、交直流串激。

YDJ系列交流油浸式试验变压器技术参数

型号     容量

（KVA）     高压输出

电压（KV） 高压输出

电流（mA)  低压输入     变化     温升℃

4 验收

1）仪器必须经过开箱验收和现场使用验收

2）开箱验收项目如下：

       a.仪器配置符合技术合同要求，不缺少配件，使用说明书、出厂检验报告齐全。

       b.仪器无损款、无制造缺陷、受潮现象。

       c.仪器通电开机正常，工作正常。

3）现场验收按照以下要求进行：

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。

5 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。

 （1）试验前，要将干式试验变压器的外壳“ 〨 ”端，电源控制箱的接地端“ 〨 ”必须良好接地，否则将危及人身与设

备的安全。

      （2）操作前必须熟悉高压试验变压器与电源控制箱的电气原理理接线图。如果检帮直流耐压与泄露试验时，可先将高

压哇或微安表旋在高压试验变压器的高压端。

      （3）准备完毕，检查线路无误后，可合上总电源开关，此时红色开关指示灯也亮。假如不亮应把调压器手柄按逆时针

方向返回零位，红色停止按钮上的指示灯亮，否则起动按钮拒绝合作。

      （4）按下起动按钮，绿色按钮指示灯亮，这时按顺时针每秒1.5-2千伏的速度均匀缓慢地旋动调压器手柄，高压逐步

上升并密切注意电压表的指示及试品情况，直到调到所需试验高压为止。

      （5）要测试产品的耐压试验时间，可拔动定时器所需定时时间再按下定时与报警开关，即在规定的时间里测试产品耐

压，然后报警告知，若被测产品被击穿，过流继电器自动跳闸，此时电压表值读数，即为产品击穿电压之值。

      （6）如需保护被测产品免被击穿，可先在高压侧连续接保护球隙调整保护球放电电压为试验电压的1.15倍左右。

YD系列油浸式试验变压器是根据机电部《试验变压器》标准在原同类产品基础上经过大量改进后而生产的。产品具有体积小