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中試控股技術研究院魯工為您講解：電力高壓電纜介質損耗測試儀（電科院）

ZSDJS-9535電纜介損測試儀

電纜介損試驗相關標準：

DL/T 1694.6-2020 高壓測試儀器及設備校準規范 第6部分：電力電纜介質損耗測試儀
GB/T 3048.11-2007 電線電纜電性能試驗方法 第11部分：介質損耗角正切試驗
GB/T 3334-1999 電纜紙介質損耗角正切(tgδ)試驗方法(電橋法)
GB/T 5654-2007 液體絕緣材料 相對電容率、介質損耗因數和直流電阻率的測量
GOST 12179-1976 電纜和導線介質損失角正切測定法

簡易讀懂：電纜介損測試儀是做什么?

ZSDJS-9535電纜介損測試儀針對大容量和高電壓容性設備，如高壓電纜（介損tgδ：無限制，電流I：20uA ≤ I ≤ 15A，電壓HV：1KV ≤ HV ≤ 40KV，頻率 f：30Hz≤ f ≤ 300Hz），高壓電機，高壓套管的出廠試驗等，在采用外部大功率試驗變壓器或串聯諧振等外部加壓設備加壓的環境下，進行介損測試。儀器分為手持終端和測試主機兩部分。手持終端與測試主機之間采用2.4G無線通訊方式。可做正接法測試和反接法測試，正接法和反接法的電流測量量程均可達到2uA-15A的超寬范圍。外施高壓不同頻率可自適應測量，范圍可達30Hz-300Hz。

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ZSDJS-9535高壓電纜介損測試儀主要針對大容量和高電壓容性設備，如高壓電機，高壓套管的出廠試驗，高壓電纜等，在采用外部大功率試驗變壓器或串聯諧振等外部加壓設備加壓的環境下，進行介損測試。儀器分為手持終端和測試主機兩部分。手持終端與測試主機之間采用2.4G無線通訊方式。可做正接法測試和反接法測試，正接法和反接法的電流測量量程均可達到2uA-15A的超寬范圍。外施高壓不同頻率可自適應測量，范圍可達30Hz-300Hz。
特點：
1、7寸彩色液晶顯示工業級電容屏：儀器采用高端電容式觸摸7寸彩色液晶顯示屏，超大顯示界面所有操作步驟中文菜單顯示，每一步都清晰明了。
2、超寬電流量程：正接法和反接法電流測量量程都可以達到20uA-15A的超寬范圍，更大電流可定制。
3、超寬頻率范圍：外施高壓頻率可達30Hz-300Hz的超寬范圍，自適應測量。
4、各種高電壓可定制：外施高壓電壓能夠滿足各種高電壓環境，可根據用戶需求定制。
5、光纖高壓通訊：測試主機高壓采樣與低壓采樣之間采用工業級光纖通訊模塊，在兼顧高低壓之間絕緣性能的同時又能最大程度保障測試數據的精度。
6、獨立手持操作終端：手持終端與測試主機完全隔離采用2.4G無線通訊，整個測試過程中用戶只需在手持終端上操作即可，最大程度保障操作人員的人身安全。
7、鋰電池供電：手持終端、測試主機低壓端、測試主機高壓端，都采用鋰電池供電，充滿電可連續工作8小時以上。
8、U盤存儲：本機存儲的數據可以通過USB接口保存至U盤中。
參數：
1、使用條件：-15℃∽40℃ RH＜80%
2、標準電容：tgδ: <0.005%，Cn: 99.78PF
耐壓電壓: 40KV
3、分辨率：介損tgδ: 0.001%，電容量Cx: 0.001pF，頻率f：0.001Hz
4、精度：介損△tgδ:±(讀數*1.0%+0.040%)，電容量△C x :±(讀數*1.0%+1.00PF)，頻率 △f:±(讀數*1.0%+0.10Hz)
5、測量范圍：介損tgδ無限制，電流I 20uA ≤ I ≤ 15A，電壓HV 1KV ≤ HV ≤ 40KV，頻率f 30Hz≤ f ≤ 300Hz
6、手持終端鋰電池：7800mAh鋰電池
7、充電器：DC12.6V    3000mA
8、顯示方式：7寸800*480彩色液晶顯示屏
9、操作方式：工業級電容觸摸屏
10、手持終端尺寸(mm)270(L)×160(W)×65(H)
11、測試主機尺寸(mm)300(L)×300(W)×600(H)
12、存儲器大小200組，支持U盤數據存儲
13、重量（手持終端）1.5Kg
14、重量（測試主機）23Kg

參考文獻

交聯聚乙烯電纜的介質損耗介紹

現象：電介質在外電場作用下，由于介質電導和介質極化的滯后效應，其內部會有發熱現象，這說明有部分電能已轉化為熱能耗散掉，電纜絕緣介質（XLPE）也不例外。

定義：電介質在電場作用下，在單位時間內因發熱而消耗的能量稱為電介質的損耗功率，即介質損耗（diclectric loss），簡稱為介損。

作用：介質損耗的大小是衡量絕緣介質電性能的一個重要指標。介質損耗不但消耗了電能，而且使絕緣發熱引發熱老化。如果介電損耗較大，甚至會引起介質的過熱而絕緣破壞，所以從這種意義上講，介質損耗越小越好。

形成機理：按照電介質的物理性質通常有三種電介質損耗形式。

（1）漏導損耗：實際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質，在外電場的作用下，總有一些帶電粒子會發生移動而引起微弱的電流，這種微小電流稱為漏導電流，漏導電流流經介質時使介質發熱而損耗了電能。這種因電導而引起的介質損耗稱為“漏導損耗”。

對于XLPE電纜，在直流及交流電壓下都存在漏導損耗，通常直流電壓用泄漏電流的大小或絕緣電阻的大小來反映介質的這一損耗情況。

（2）極化損耗：在介質發生緩慢極化時（松弛極化、空間電荷極化等），帶電粒子在電場力的影響下因克服熱運動而引起的能量損耗。

對于XLPE電纜，只有在交流電壓下才存在極化損耗，而且隨著交流頻率的增大，極化損耗通常也增大。

（3）局部放電損耗：通常在固態電介質中由于存在氣隙或油隙，當外施電壓達到一定數值時，氣隙或油隙先放電而產生損耗，這一損耗在交流電壓下要比直流電壓時大的多。

對于XLPE電纜，在直流電壓下，可用泄漏電流的大小來反映電介質的損耗，而在交流電壓下，介質損耗不能單用泄漏電流來表示，通常用介質損耗正切來表示，即在一定的交流電壓下，電纜絕緣所表現出的等效電阻Rg的大小值。

由于交聯聚乙烯電力電纜不推直流耐壓試驗，交流耐壓試驗僅能反映電纜的電介質擊穿特性，不能反映電纜的損耗特性，因此有必要對電力電纜進行介損測量。

常見的電纜故障
電線表面標志——根據國家標準規定，電線表面應有制造廠名、產品型號和額定電壓的連續標志。這有利于在電線使用過程中發生問題時能及時找到制造廠，消費者在選購電線時務必注意這一點。同時消費者在選購電線時應注意合格證上標明的制造廠名、產品型號、額定電壓與電線表面的印刷標志是否一致，防止冒牌產品。
電線外觀——消費者在選購電線時應注意電線的外觀應光滑平整，絕緣和護套層無損壞，標志印字清晰，手模電線時無油膩感。從電線的橫截面看，電線的整個圓周上絕緣或護套的厚度應均勻，不應偏芯，絕緣或護套應有一定的厚度。
導體線徑——消費者在選購電線時應注意導體線徑是否與合格證上明示的截面相符，若導體截面偏小，容易使電線發熱引起短路。建議家庭照明線路用電線采用1.5平方毫米及以上規格；空調、微波爐等用功率較大的家用電器應采用2.5平方毫米及以上規格的電線。
規范使用——應規范布線，固定線路最好采用BV單芯線穿管子，注意在布線時不要碰壞電線,在房間裝潢時不要碰壞電線；在一路線里中間不要接頭；電線接入電器箱(盒)時不要碰線；另外用電量較大的家用電器如空調等應單獨一路電線供電；弱電、強電用的電線最好保持一定距離。
電纜線路常見的故障有機械損傷、絕緣損傷、絕緣受潮、絕緣老化變質、過電壓、電纜過熱故障等。當線路發生上述故障時，應切斷故障電纜的電源，尋找故障點，對故障進行檢查及分析，然后進行修理和試驗，該割除的割除，待故障消除后，方可恢復供電。
埋設電纜安全要求
1、電纜線相互交叉時，高壓電纜應在低壓電纜下方。如果其中一條電纜在交叉點前后1m范圍內穿管保護或用隔板隔開時，最小允許距離為0.15m。
2、電纜與熱力管道接近或交叉時，如有隔熱措施，平行和交叉的最小距離分別為0.5m和0.15m。
3、電纜與鐵路或道路交叉時應穿管保護，保護管應伸出軌道或路面2m以外。
4、電纜與建筑物基礎的距離，應能保證電纜埋設在建筑物散水以外；電纜引入建筑物時應穿管保護，保護管亦應超出建筑物散水以外。
5、直接埋在地下的電纜與一般接地裝置的接地之間應相距0.15~0.5m；直接埋在地下的電纜埋設深度，一般不應小于0.7m，并應埋在凍土層下。

        13、采用硬、軟件抗干擾技術相結合，性能穩定，抗干擾性強。

試驗變壓器耐壓試驗步驟絕緣等級，并不是絕緣強度的概念，而是允許的溫升的標準，即絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐

熱等級，分A、E、B、F、H級。絕緣的溫度等級分為 A級 E級 B級 F級 H級。各絕緣等級具體允許溫升標準如下：      

試驗變壓器在試驗中應嚴格按照下列步驟進行操作，這樣才能保證試驗結果的正確判斷和測試過程的安全保障。       

1．檢查試驗環境有無不安全因素存在。若沒有，則將耐壓設備開機預熱5min。     

2．檢查試驗設備是否置于試驗所需的電壓擋位，其整定泄漏電流值是否符合要求。     

3. 將試驗設備的高壓輸出端短路，通電檢查過電流繼電器是否動作，或是否發出擊穿信號。

4. 將試驗設備的測試夾分別接在規定測試的部分（變壓器繞組、屏蔽、鐵心、框架等互相隔離的兩個或更多的零件上）。   

5．操作試驗設備升壓。升壓初始，慢慢升至規定值的一半（應避免跳躍），然后迅速增加至規定電壓值（整個升壓過程大約

在10 s），歷時1min ，在此期間不允許有連續飛弧和擊穿現象發生，然后將電壓慢慢退到零位，切斷電源，試驗完畢。    

切記，不可采用突然斷電方法，以免瞬時失壓引起的振蕩過電壓而將變壓器擊穿。

以上信息由武漢試驗變壓器廠提供，希望對您有幫助！

武漢充氣式試驗變壓器的使用方法

接好工作線路，保證其良好接地，按照說明書設定電壓、電流整定值。按照升壓 規程要求使其升壓速度小于3000V/s，當電

壓升至試驗電壓時，計時1分鐘后，迅速降 壓到1/3試驗電壓以下切斷電源。在升壓或耐壓試驗過程中，如發現電壓表指針擺

動( 或數字跳動)很大、電流表直線上升及被試品內有不正常的聲音時，要立即降壓，切斷 電源，停止試驗并查明原因。要

保證壓力閥及壓力表長期關閉，每6個月開閥一次， SF6壓力不小于0.4MPa(檢查壓力后立即關閉閥門)，低于0.4MPa時應加

SF6氣體。操作 必須嚴格執行國家有關標準和操作規程，可參照GB311-83《高壓輸變設備的絕緣配合 、高壓試驗技術》、《

電氣設備預防性試驗規程》等。

武漢充氣式試驗變壓器的使用注意事項

如果長期不使用充氣式試驗變壓器，應妥善保管，放置于通風、干燥、無陽光直 射的地方。該變壓器不允許在高于45℃的溫

度下長期存放、使用、放氣，運輸搬運途 中不得重力沖擊， 產品緊固件及壓力閥、壓力表不得擅自松動。

以上信息由武漢充氣式試驗變壓器提供，希望對您有幫助！

高壓試驗變壓器是自武漢某電子設備廠購得的，曾出現故障，并返廠修理過，后來又出現故障，兩次現象相同，表現為：控

制箱高電壓指示儀表指示不正常(即不能檢測試驗時所升高電壓數據)。外觀初步檢查， 自耦調壓器二次輸出正常，電壓表無

異常，線路連接正確。

 高壓試驗變壓器檢查及故障原因分析：控制箱內的控制回路升壓正常，輸入、輸出正常；連接導線用萬用表歐姆檔測試，也

顯示正常；因此判斷可能是高壓試驗變壓器故障。從原理圖可看出，高壓試驗變壓器有3個同心線圈—原邊線圈、高壓輸出線

圈、儀表專用線圈。工作時，控制箱內電壓回路接通后，通過自耦調壓器的調節，使高壓試驗變壓器的原邊線圈與高壓輸出

線圈的比例關系不變，而其匝數遠遠小于高壓輸出線圈，故從儀表上可讀取升壓值。將試驗變壓器拆開后檢查發現，變壓器

原邊線圈、高壓輸出線圈均無異常，而儀表專用線圈有明顯的過熱痕跡，因此判斷為儀表專用線圈燒毀。

 檢查儀表線圈，其所使用導線為0．3mm 。分析燒毀原因，應該是由于線圈芯線的截面積較小，載負荷能力差，致使在儀器

升壓工作過程中當泄漏電流較大時，將線圈燒毀。儀器兩次故障現象相同，均是該原因造成的，由于線徑是在設計裝配過程

中選型決定的，所以在上次返廠修理時，問題沒有得到徹底的解決。

處理方法:

 唯一的辦法是更換儀表線圈。儀表線圈與另外兩個線圈的排列順序是——從鐵心向外，依此為儀表線圈、高壓輸出線圈、原

邊線圈(即一次線圈)。更換儀表線圈，在較潔凈的房間內，將鐵心硅鋼片一一拆開，然后將原邊線圈、高壓輸出線圈依次取

下，用白布分別包好、放好，防止塵土及異物，以備裝配；測量好儀表線圈的原繞制成型的數據，然后將已燒毀的儀表線圈

取下，選用截面積較大、載負荷能力較高的0．45mm 的漆包線，按原來的儀表線圈匝數及裝配外型尺寸重新繞制。繞制完成

后浸漆、干燥。開始裝配，先將儀表線圈按原樣裝好，再將高壓輸出線圈、原邊線圈按原來的位置安裝好，將700多片硅鋼片

重新按原型裝配。最后對高壓試驗變壓器的變壓器油進行了更新。