中试控股技术研究院鲁工为您讲解：10kV电缆耐压试验标准装置

ZSBP-22kVA/22kV 变频串联谐振耐压试验装置

10kV/25mm2电缆1km交流耐压试验，电容量≤0.1576uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。
10kV/120mm2电缆0.6km交流耐压试验，电容量≤0.1562uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。
10kV/300mm2电缆0.5km交流耐压试验，电容量≤0.1877uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。
10kV/630mm2电缆0.2km交流耐压试验，电容量≤0.102uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。

参考标准：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

变频串联谐振试验装置：ZSBP系列变频串联谐振耐压试验装置，中试控股采用调节电源频率的方式，使得电抗器与被试电容器实现谐振，从而在被试品上获得高电压大电流，因其所需电源功率小、设备重量轻体积小在国内外得到了广泛应用，是当前高电压试验的新方法和潮流。

交流耐压试验是电力设备绝缘强度有效和直接的方法，是电力预防性试验的一项重要内容。 此外，由于交流耐压试验电压一般比运行电压高，因此通过试验后，设备有较大的安全裕度，因此交流耐压试验是电力设备安全运行的一种重要手段。一般变频串联谐振试验装置来进行交流耐压试验。  
试验电压的确定交流耐压试验中，关键的问题就是正确选择试验电压的数值，一方面要求能保证绝缘水平，另一方面要考虑因试验电压过高而引起的绝缘劣化。

警 告！
禁止带电拔插测试线，您在插拔测试线、电源插座时，会产生电火花，小心电击，避免触电危险，注意人身安全！
高压危险！操作此电源或谐振系统的人员必须具备高压专业技术人员资格。
1． 查看或拆接试验回路连线时，必须断开设备电源，         严禁设备带电时查看或拆接试验回路连线。否则可能造成人员伤亡事故。
2． 操作人员必须熟读操作手册了解操作注意事项后，严格按照操作手册进行操作。
3． 通电试验前必须检查所有试验连线正确，尤其是接地端子必须良好接地。
安全要求
请阅读下列安全注意事项，以免人身伤害，并防止本产品或与其相连接的任何其它产品受到损坏。为了避免可能发生的危险，本产品只可在规定的范围内使用。
只有合格的技术人员才可执行维修
—防止火灾或人身伤害！
使用适当的电源线：只可使用本产品专用、并且符合本产品规格的电源线。
正确地连接和断开：当测试导线与带电端子连接时，请勿随意连接或断开测试导线。
产品接地：本产品除通过电源线接地导线接地外，产品外壳的接地柱必须接地。为了防止电击，接地导体必须与地面相连。在与本产品输入或输出终端连接前，应确保本产品已正确接地。
注意所有终端的额定值：为了防止火灾或电击危险，请注意本产品的所有额定值和标记。在对本产品进行连接之前，请阅读本产品使用说明书，以便进一步了解有关额定值的信息。
在有可疑的故障时，请勿操作：如怀疑本产品有损坏，请本公司维修人员进行检查，切勿继续操作。
请勿在潮湿环境下操作
请勿在易爆环境中操作
保持产品表面清洁和干燥

验证：

1、110kV/300mm长度0.5km电缆的交流耐压试验，电容量≤0.0735uF，试验频率30-300Hz，试验电压128kV，试验时间60min。

使用电抗器两节并联，则L=350/2=175H

2、35kV/300mm长度1km电缆的交流耐压试验，电容量≤0.1945uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。

使用电抗器两节并联，则L=276/2=138H

当回路发生串联谐振时,X1=Xc,Uc=U/RXc=U/RXL。其中XL为回路感抗,Xc为回路弯抗,U为励磁电压,Uc为试品承受电压。设谐振回路的品质因数为Q,则Uc=QU,即被试品上获得的电压为励磁电压的Q倍,被试品上获得的容量也为试验电源容量的Q倍,就实现了用低电压小容量试验变压器对大容量试品进行交流耐压试验的目的。

特征

变频串联谐振耐压试验装置，中试控股采用调节电源频率的方式，使得电抗器与被试电容器实现谐振，从而在被试品上获得高电压大电流，因其所需电源功率小、设备重量轻体积小，在国内外得到了广泛好评和应用，是当前高电压试验的新方法和潮流。

什么是串联谐振？ 
由于电力预防试验大多是对于大容量和高电压的电气设备，建议采用工频耐压进行绝缘性能的检测，也就是剔除了采用直流高压发生器对于电气设备绝缘性能检测的使用要求，虽两者都属于破坏性试验，但经过长期的研究，采用工频耐压的方式相对于直流耐压稳定性，安全性要好，由于电气设备的容量大，电压高，往往像油浸式试验变压器一类的工频耐压设备无法满足测试要求，在国内，为了达到这一目的，基本通过变频串联谐振来实现测量。 
变频串联谐振，“变频”在串联谐振电路中，通过调整可变的频率范围产生谐振条件，“串联”是指在整个电路中的链接方式，串联时，电压相加，电流不变，“谐振”是指的谐振电路，组合起来就是我们常说的串联谐振试验装置。
所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。
设备的重量和体积大大减少。串联谐振装置中，省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/10-1/30。
有效改善输出电压波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效防止了谐波峰值对试品的误击穿。

所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。
设备的重量和体积大大减少。串联谐振装置中，省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/10-1/30。
有效改善输出电压波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效防止了谐波峰值对试品的误击穿。

结构： 采用干式结构,绝缘耐热等级H级,满足干式变压器国家规范要求；高﹑低压绕组间和铁芯设静电屏蔽,既作为励磁变,又是隔离变；内置过电压保护,防止击穿反击。

采用了调节电源的频率的方式使得电抗器与被试电容器实现谐振，在被试品上获得高电压大电流，是当前高电压试验的一种新的方法和潮流，在国内外已经得到广泛的应用。
采用了专用的SPWM数字式波形发生芯片，频率分辨率16位，在20~300Hz时频率细度可达0.1Hz；采用了正交非同步固定式载波调制方式，确保在整个频率区间内输出波形良好；功率部分采用了先进的IPM模块，在小重量下确保仪器稳定和安全。

谐振回路是通信电路中最常用的无源网络。利用谐振回路的幅频特性和相频特 性，不仅可以进行选频，即从输入信号中选择出有用频率分量而抑制掉无用频率分量或噪声（例如，在小信号谐振放大器、谐振功率放大器和正弦波振荡器中），而且还可以进行信号的频幅转换和频相转换（例如，在斜率鉴频和相位鉴频电路中）。另外，用L、C元件还可以组成各种形式的阻抗变换电路。所以，谐振回路虽然结构简单，但是在通信电路中却是不可缺少的重要组成部分。

谐振回路由电感线圈和电容器组成，它具有选择信号及阻抗变换作用。简单的谐振回路有串联谐振回路和并联谐振回路，有时为获得更好的选择效果，可把两个或更多个串、并联谐振回路连接起来，构成带通滤波器。谐振放大器中，并联谐振回路使用最为广泛。

振于某一频率的电路。常用的有LC，RC，变压器耦合和晶体振荡器等。震荡器的原理很简单，就是正反馈原理，LC决定震荡的频率，普通晶体震荡器的晶体可以等效一个Q值很高的电感，利用电容的充放电产生震荡。在逆变器电路中多用RC组成的多谐振荡器。也有用变压器反馈式的自激振荡回路。

串联回路产生谐振时的电压波形，当电压方波作用于LC 串联回路时，方波的前后沿都会对LC 串联回路产生激励(即接收能量)，每次激励过后又会产生阻尼振荡(即损耗能量)，当输入电压波形的上升率dv/dt 值大于谐振回路波形(正弦波)的上升率时，电路就会产生激励；当输入电压波形的上升率dv/dt 值小于谐振回路波形的上升率时，电路就会产生阻尼。

由于每次激励过后振荡回路的能量还没有损耗完，紧接着又来一次新的激励，使振荡电压一次、又一次地进行叠加，如果激励的相位与振荡波形的相位能保持同步，则振荡电压的幅度会越来越高，直到激励的能量与电路损耗的能量相等为止。因此，当谐振回路的品质因数Q 值很高时，谐振电压也可以升得很高，理想的情况是Q 值无限高(即天线没有损耗)，则产生谐振电压的幅度也会升得无限高，但这种情况是不存在的。

图片3.png

从图13 还可以看出，LC 串联回路产生谐振时的电压幅度与激励波形的相位密切相关，而与激励波形的幅度反而相关不是特别大。如果图13a 中的电压方波之间的相位或周期不是严格保持相等，那么图13b 中的波形就会产生严重抖动，并且谐振电压的幅度也会下降很多。因此，有些测量方法并不能完全客观地测量出干扰信号在某空间处的电磁场强度。

另外还需指出，测试用的接收天线还分电场感应电线和磁场感应天线，还有电磁场感应天线。

图13 中只是对干扰信号接收天线的原理进行了分析，实际应用中天线是不具体区分接收天线和发射天线的，两者都可以同用一根天线。因此，电路中任何带电的导体或有电流流过的导体都可以看成是发射天线。

电子设备产生辐射干扰的大小除了干扰信号幅度之外，还与感应电容C1、C2 的大小有关，即：与电场辐射的面积有关(电容与面积大小成正比)，与磁场辐射的面积也有关，因此，尽量减小干扰信号的辐射面积是一种降低辐射干扰的好办法。

在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中，电路两端的电压与其中电流位相一般是不同的。如果调节电路元件（L或C）的参数或电源频率，可以使它们位相相同，整个电路呈现为纯电阻性。电路达到这种状态称之为谐振。在谐振状态下，电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。