用途特點及性能

    介質損耗測試儀用于現場抗干擾介損測量，或試驗室精密介損測量。儀器為一體化結構，內置介損電橋、變頻電源、試驗變壓器和標準電容器等。采用變頻抗干擾和傅立葉變換數字濾波技術，全自動智能化測量，強干擾下測量數據非常穩定。測量結果由大屏幕液晶顯示，自帶微型打印機可打印輸出。

1. 主要技術指標                                                         

    準確度：    CX:±（讀數×1%+1pF）                           

tgδ:     ±（讀數×1%+0.00040）

抗干擾指標：變頻抗干擾，在200%干擾下仍能達到上述準確度

電容量范圍：內施高壓：   3pF～60000pF/10kV     60pF～1μF/0.5kV

外施高壓：   3pF～1.5μF/10kV          60pF～30μF/0.5kV

分辨率：                 0.001pF，4位有效數字

tgδ范圍：   不限，分辨率0.001%，電容、電感、電阻三種試品自動識別。

試驗電流范圍：10μA～5A

內施高壓：   設定電壓范圍：0.5～12kV

大輸出電流：200mA

升降壓方式：     連續平滑調節

電壓精度：   ±(1.5%×讀數+10V)

電壓分辨率：     1V

試驗頻率：   45、50、55、60、65Hz單頻

45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz自動雙變頻

頻率精度：   ±0.01Hz

外施高壓：   正接線時大試驗電流1A，工頻或變頻40-70Hz

反接線時大試驗電流10kV/1A，工頻或變頻40-70Hz

CVT自激法低壓輸出：輸出電壓3～50V，輸出電流3～30A

測量時間：   約40s，與測量方式有關

輸入電源：   180V～270VAC，50Hz/60Hz±1%，市電或發電機供電

打印機：            煒煌A7熱敏微型打印機

環境溫度：   -10℃～50℃

相對濕度：   <90%

1.2 主要功能特點

1.2.1 變頻抗干擾

采用變頻抗干擾技術，在200%干擾下仍能準確測量，測試數據穩定，適合在現場做抗干擾介損試驗。

1.2.2高精度測量

采用數字波形分析和電橋自校準等技術，配合高精度三端標準電容器，實現高精度介損測量。

儀器所有量程輸入電阻低于2Ω，消除了測量電纜附加電容的影響。

1.2.3多級安全保護，確保人身和設備安全

高壓保護：試品短路、擊穿或高壓電流波動，能以短路方式高速切斷輸出。

低壓保護：誤接380V、電源波動或突然斷電，啟動保護，不會引起過電壓。

接地保護：儀器接地不良使外殼帶危險電壓時，啟動接地保護。

C  V  T：高壓電壓和電流、低壓電壓和電流四個保護限，不會損壞設備；誤選菜單不會輸出激磁電壓。CVT測量時無10kV高壓輸出。

防誤操作：兩級電源開關；電壓、電流實時監示；多次按鍵確認；接線端子高/低壓分明；緩速升壓，可迅速降壓，聲光報警。

防“容升”：測量大容量試品時會出現電壓抬高的“容升”效應，儀器能自動跟蹤輸出電壓，保持試驗電壓恒定。

抗震性能：儀器采用*抗震設計，可耐受強烈長途運輸震動、顛簸而不會損壞。

高壓電纜：為耐高壓絕緣導線，可拖地使用。

1.2.4功能強大，產品系列化

本儀器所屬型號： E型。

（1）具有正/反接線，內/外標準電容，內/外高壓多種工作模式，一體化結構，可做各種常規介損試驗，不需外接任何輔助設備。

（2）液晶顯示，菜單操作，測試數據豐富，自動分辨電容、電感、電阻型試品，自帶微型打印機可打印輸出。

（3）具有外接標準電容器接口，可外接油杯做精密絕緣油介損試驗，可外接固體材料測量電極做精密絕緣材料介損試驗，也可外接高壓標準電容器做高電壓介損試驗。

（4）自動識別50Hz / 60Hz系統電源，并支持發電機供電，即使頻率波動大，也可正常測量。

（5）內置串聯和并聯兩種介損測量模型，方便儀器檢定。

（6）可存儲255組測量數據。

    （7）CVT自激法測量時，C₁/C₂可一次接線同時測出，自動補償母線接地和標準電容器的分壓影響，無須換線和外接任何配件。

（8）中文圖文菜單，大屏幕背光LCD顯示更清晰，電流電壓實時監視。

    （9）優化的電路設計，使正/反接線的準確度和穩定性一致。

（10）自動識別外接高壓試驗電源頻率40Hz～70Hz，支持工頻電源、變頻電源和串聯諧振電源做大容量高電壓介損試驗。

（11）具有反接線低壓屏蔽功能，在220kVCVT母線接地情況下，對C₁₁可進行不拆線10kV反接線介損測量。

1.3供貨范圍

（1）儀器主機                            （2）使用說明書

（3）測試電纜線                   （4）電源線

（5）備用色帶、打印紙和保險管    （6）其它詳見《裝箱單》

1、高壓輸出端           2、CX試品輸入           3、CN標準電容輸入

4、CVT1                5、CVT2                 6、電源輸入

7、電源開關             8、菜單按鈕              9、打印機

10、顯示器

2.面板說明

2.1高壓輸出插座（0.5～10kV，大200mA）

安裝位置：箱體前側面，外設保護門。

功    能：內高壓輸出；檢測反接線試品電流；內部標準電容器的高壓端。

接線方法：插座1腳接高壓線芯線（紅夾子），2、3腳接高壓線屏蔽（黑夾子）。正接線時，高壓線芯線（紅夾子）和屏蔽（黑夾子）都可以用作加壓線；反接線時只能用芯線對試品高壓端加壓。如果試品高壓端有屏蔽極（如高壓端的屏蔽環）可接高壓屏蔽，無屏蔽時高壓屏蔽懸空。

注意事項：

（1）儀器測量電纜通用，建議用高壓線連接此插座。高壓插座和高壓線有危險電壓，禁止碰觸高壓插座、電纜、夾子和試品帶電部位！確認斷電后接線，測量時務必遠離！

（2）用標準介損器（或標準電容器）檢定反接線精度時，應使用全屏蔽插頭連接試品，否則暴露的芯線會引起誤差。

（3）應保證高壓線與試品高壓端0電阻連接，否則可能引起誤差或數據波動，也可能引起儀器保護。

（4）強干擾下拆除接線時，應在保持電纜接地狀態下斷開連接，以防感應電擊。

2.2試品輸入Cx插座（10μA～1A）

功    能：正接線時輸入試品電流。

接線方法：插座1腳接測量線芯線（紅夾子），2、3腳接測量線屏蔽（黑夾子）。正接線時芯線（紅夾子）接試品低壓信號端，如果試品低壓端有屏蔽極（如低壓端的屏蔽環）可接屏蔽，試品無屏蔽時屏蔽懸空。

注意事項：

（1）測量中嚴禁拔下插頭，防止試品電流經人體入地！

（2）用標準介損器（或標準電容器）檢測儀器正接線精度時，應使用全屏蔽插頭連接試品，否則暴露的芯線會引起誤差。

（3）應保證引線與試品低壓端0電阻連接，否則可能引起誤差或數據波動，也可能引起儀器保護。

（4）強干擾下拆除接線時，應在保持電纜接地狀態下斷開連接，以防感應電擊。

2.3標準電容輸入Cn插座（10μA～1A）

功    能：輸入外接標準電容器電流。

接線方法：與Cx插座類似，其區別在于：

（1）使用外部標準電容器時，應使用全屏蔽插頭連接。此方式常用于外接高電壓等級標準電容器，實現高電壓介損測量。

（2）菜單選擇“外Cn”方式。

（3）將外接標準電容器的C和tgδ置入儀器，實現Cx電容介損的值測量。

從原理上講，任何容量和介損的電容器，將參數置入儀器都可做標準電容器。不同的是標準電容器能提供更好的長期穩定性和精度。

（4）不管正接線還是反接線測量，標準電容器接線方式始終為正接線。

2.4 CVT自激法低壓輸出插座（3～50V，3～30A，C型無）

功    能：由該插座和接地接線柱輸出CVT測量的低壓變頻激勵電源。

注意事項：

（1）因低壓輸出電流大，應采用儀器低阻線連接CVT二次繞組，接觸不良會影響測量。

（2）視CVT容量從菜單選擇合適的電壓電流保護限。

（3）啟動CVT測量時，輸出2～5V的試探電壓，若外部接線有錯會自動停機。若懷疑儀器故障，可測量有無該試探電壓。

（4）選擇正/反接線時，此輸出封閉。

2.5測量接地接線柱

它同外殼和電源插座地線連到一起。

注意事項：

（1）盡管儀器有接地保護，但無論何種測量，儀器都應可靠獨立接地。

（2）保證0電阻接地。應仔細檢查接地導體不能有油漆或銹蝕，否則應將接地導體刮干凈。輕微接地不良可能引起誤差或數據波動，嚴重接地不良可能引起危險！

2.6電源輸入插座（180V～270V  50Hz/60Hz）

注意事項：

（1）儀器有快速斷電保護功能，低壓突然斷電時迅速以短路方式切斷高壓輸出。此功能要求儀器的低壓電源（插座、刀閘等）應可靠連接，否則超過數ms的斷電便會引起保護。

（2）輸入電壓大于270V（如誤接380V），儀器立即保護，切斷內部電源。保護后只有總電源開關燈亮，但屏幕無顯示。此時可檢查電源，重新開機。

（3）如果電壓過低，儀器無法輸出設定高壓，可用調壓器調整。

（4）儀器可以自動適應50Hz/60Hz電源頻率。

（5）采用發電機供電時，頻率波動大，且使用發電機的場合不存在干擾，可選擇“定頻”模式，以排除發電機供電頻率波動的影響。

2.7保險管座

保險管座與低壓電源插座合為一體，保險管規格5A / 250V，尺寸φ5×20mm。

注意事項：應使用相同規格的保險絲。若換用備用保險絲后仍燒斷，可能儀器有故障，可通知廠家處理。

2.8總電源開關

打開總電源開關，首先顯示儀器名稱和編號，數秒后自動進入測量菜單。關閉此開關，也同時關閉內部高壓系統電源，緊急情況應立即關閉此開關。

2.9按鍵

（1）“→”移動光標，“↑”和“↓”修改光標處內容，“確定”用于確認或停止。詳細功能見各型號儀器的“使用說明”。注意：“確定”是一個鍵，不要當做兩個按鍵使用。

（2）測量過程中，按“確定”鍵即終止測量。

2.10液晶顯示器

顯示菜單、測量結果或出錯信息。應避免長時間陽光爆曬，避免重壓。

2.11打印機

手動打印：顯示可打印數據時，按“打印”鍵打印。。

自動打印：菜單選擇自動打印后，測量結束即自動打印結果，之后可在遠處切斷儀器供電，使操作更加安全。

換紙和色帶：打印機為M150型微型打印機。打印紙寬44mm。換紙時要拉出打印機整體，將紙送入進紙口并按走紙鍵。換色帶時取下上蓋，色帶平直安裝。

      E和F型配置熱敏打印機，使用寬度44mm熱敏打印紙。換紙時要打開打印機的紙倉蓋板，放入紙卷并留少許部分在外面，然后關閉蓋板。

3.使用說明

進入菜單

打開總電源開關后，先顯示開機畫面：

然后自動進入測量菜單。

3.3選擇接線方式

光標在“正接”，按↑↓選擇“正接”、“反接”和“CVT”測量方式。

3.4選擇內、外標準電容

光標在②，按↑↓選擇“內標準”“外標準”，表示使用內或外接標準電容。通常可用內部標準作正、反接線測量和CVT自激法測量，高電壓介損選用外標準方式，需要將外接電容參數置入儀器。光標在“外cn”，按住“啟停”鍵1s以上出現外標準電容值，按↑↓鍵 可以修改此數值。修改完畢按住“啟停”鍵1s左右，聽到蜂鳴器響一聲，松開鍵盤即可保存。

3.5選擇試驗頻率

3.5.1開機默認頻率

光標在 “變頻”，表示45/55Hz自動變頻。儀器自動用45Hz和55Hz各測量一次，然后計算50Hz下無干擾時數據。開機自動默認為該方式，建議使用。

3.6選擇試驗高壓

3.6.1正/反接線方式下選擇高壓

光標在10kV，按↑↓鍵循環顯示試驗高壓“0.5 /0.6 /0.8 /1 /1.5 /2 /2.5 /3 /3.5 /4 /4.5 /5 /5.5 /6 /6.5 /7 /7.5 /8 /8.5 /9 /9.5 /10kV”。應根據高壓試驗規程選擇試驗高壓。

啟動測量后，該處顯示測量高壓.下方顯示In=158uA    Ix=10mA

In=158uA 表示流過標準電容的電流，單位為 uA 。

Ix=10mA  表示流過試品的電流，單位為 mA 。

如果In=000 uA ，表示內部高壓沒有輸出，或儀器有問題。請先查看屏幕是否選擇為內Un,內Cn

3.6.2 CVT自激法接線方式下選擇高壓

CVT自激法測量必須使用內部高壓電源，由機內提供激勵電壓，由“CVT1”和“CVT2”輸出。通常測量C₁時低壓激勵電壓可達20V，測量C₂時低壓激勵電流可達15A。一般可設高壓電壓1.5～2kV。

3.7自動打印

光標在10KV，按“確認”鍵可顯示或取消屏幕左下角處打印機圖標      ，有此圖標表示測量結束自動打印。

3.8啟動測量

光標在啟動，按住“確認”鍵1s以上啟動測量。

啟動測量后發出聲光報警；屏幕右下角處指示0%～99%表示測量進程。

測量中按“確認”鍵取消測量，遇緊急情況立即關閉總電源。

結果界面

顯示結果后，按↑鍵可查看其它數據，按↓鍵 存儲數據。按→鍵 移動光標選擇打印或 退出

打印當前數據。退出 返回初始畫面。

正/反接線顯示數據如下：

儀器自動分辨電容、電感、電阻型試品：電容型試品顯示Cx和tgδ；電感型試品顯示Lx；電阻型試品顯示Rx和附加Cx或Lx。自動選取顯示單位。

Cx  試品電容量[1μF=1000nF納法 / 1nF=1000pF]，如顯示10.00nF即10000pF

tgδ 介損因數[1%=0.01]

Lx  試品電感量[1MH兆亨=1000kH / 1kH=1000H]

Rx  試品電阻值[1MΩ=1000kΩ / 1kΩ=1000Ω]

U    試驗電壓[1kV=1000V / 1V=1000mV]

I    試品電流[1A=1000mA / 1mA=1000μA]

F1  頻率[Hz]，頻率顯示實際頻率

F2  頻率[Hz]，頻率顯示實際頻率

CVT自激法測量顯示數據為：C₁、tgδ /  C₂、tgδ

按測量接線，與試品輸入Cx插座連接的定義為C₁，與高壓線連接的為C₂。

3.10與計算機連接

連接好計算機后，可以上傳數據等功能。

3.11參考接線

3.11.1正接線、內標準電容、內高壓（常規正接線）：

3.11.2反接線、內標準電容、內高壓（常規反接線）：

3.11.3正接線、外標準電容、內高壓：

3.11.4反接線、外標準電容、內高壓：

3.11.5正接線、內標準電容、外高壓：

3.11.6反接線、內標準電容、外高壓：

3.11.7正接線、外標準電容、外高壓（高電壓介損）：

3.11.8反接線、外標準電容、外高壓：

3.11.9  CVT自激法測量：

CVT自激法可按下圖接線。如果C₁是單節電容，母線不能接地；如果C₁是多節電容，母線可接地，C₁₁和C₁₂可用常規正反接線測量，C₁₃和C₂用自激法測量。

CVT自激法測量中，儀器先測量C₁，然后自動倒線測量C₂，并自動校準分壓影響。

應注意，高壓線應懸空不能接觸地面，否則其對地附加介損會引起誤差，可用細電纜連接高壓插座與CVT試品并吊起。強烈建議使用高壓插座使用的高壓線用黑色Cx線。

3.12附加功能

1．光標在 電壓：10kV上面時候，按“確認”鍵在儀器屏幕的左下角會出現 圖標，代表測試結束自動打印。如果再按確認鍵，圖標消失，代表測試結束必須手動才能打印。

2．光標在 變頻 上面時候，在反接線，內Cn，內Un，情況下，按確認鍵在儀器屏幕右下角會出現G圖標，代表反接線低壓屏蔽測試。如果再按確認鍵，圖標消失，代表取消反接線低壓屏蔽。

3．光標在 反接 上面時候，按確認鍵則測試打印機，換紙。

4．光標在 啟動 上面時候，按減小鍵則代表取出存儲的數據。

5．測試完畢，如果按存儲鍵，則代表存儲測試的數據

6.  CVT測試時，設置了四個電壓電流低限制

4.B型新增功能使用說明

4.1 反接線低壓屏蔽

光標在 變頻 上面時候，在反接線，內Cn，內Un，情況下，按確認鍵在儀器屏幕右下角會出現G圖標，啟動反接線低壓屏蔽功能。

可在220kVCVT母線接地情況下，對C₁₁進行不拆線10kV反接線介損測量。如下圖所示：母線掛地線，C₁₁上端不拆線，C₁₁下端接高壓線芯線，C₂末端δ和X接Cx芯線。這樣C₁₂和C₂被低壓屏蔽，儀器采用反接線/10kV/M測量方式，測量出C₁₁。

5.現場試驗注意事項

如果使用中出現測試數據明顯不合理，請從以下方面查找原因：

5.1搭鉤接觸不良

現場測量使用搭鉤連接試品時，搭鉤務必與試品接觸良好，否則接觸點放電會引起數據嚴重波動！尤其是引流線氧化層太厚，或風吹線擺動，易造成接觸不良。

5.2接地接觸不良

接地不良會引起儀器保護或數據嚴重波動。應刮凈接地點上的油漆和銹蝕，務必保證0電阻接地！

5.3直接測量CVT或末端屏蔽法測量電磁式PT

直接測量CVT的下節耦合電容會出現負介損，應改用自激法。

用末端屏蔽法測量電磁式PT時，由于受潮引起“T形網絡干擾”出現負介損，吹干下面三裙瓷套和接線端子盤即可。也可改用常規法或末端加壓法測量。

5.4空氣濕度過大

空氣濕度大使介損測量值異常增大（或減小甚至為負）且不穩定，必要時可加屏蔽環。因人為加屏蔽環改變了試品電場分布，此法有爭議，可參照有關規程。

5.5發電機供電

發電機供電時輸入頻率不穩定，可采用定頻50Hz模式工作。

5.6測試線

由于長期使用，易造成測試線隱性斷路，或芯線和屏蔽短路，或插頭接觸不良，用戶應經常維護測試線；

測試標準電容試品時，應使用全屏蔽插頭連接，以消除附加雜散電容影響，否則不能反映出儀器精度；

自激法測量CVT時，非的高壓線應吊起懸空，否則對地附加雜散電容和介損會引起測量誤差。

5.7工作模式選擇

接好線后請選擇正確的測量工作模式（正、反和CVT），不可選錯。特別是干擾環境下應選用變頻抗干擾模式。

5.8試驗方法影響

由于介損測量受試驗方法影響較大，應區分是試驗方法誤差還是儀器誤差。出現問題時可首先檢查接線，然后檢查是否為儀器故障。

5.9儀器故障

用萬用表測量一下測試線是否斷路，或芯線和屏蔽是否短路；輸入電源220V過高或過低；接地是否良好。

用正、反接線測一下標準電容器或已知容量和介損的電容試品，如果結果正確，即可判斷儀器沒有問題；

拔下所有測試導線，進行空試升壓，若不能正常工作，儀器可能有故障。

啟動CVT測量后測量低壓輸出，應出現2～5V電壓，否則儀器有故障。

6.儀器檢定

6.1用標準損耗器檢定

用帶插頭的屏蔽電纜連接標準損耗器。如果不能保證標準損耗器的精度，應使用比對法檢定，建議用2801電橋或其它精密電橋作比對標準。

儀器應選用“內標準”和“RC串聯試品”，可選擇工頻 50Hz或定頻50Hz頻率模式。

6.2用QSJ3檢定

使用帶插頭的屏蔽電纜連接QSJ3，選擇“正接/ 外Cn / 外Un式測量，電流比為Cx∶Cn，Cn可置入適當值。

6.3抗干擾能力

設置一個回路向儀器注入定量的干擾電流。

注意：

1）應考慮到該回路可能成為試品的一部分。

2）儀器啟動后會使220V供電電路帶有測量頻率分量，如果該頻率分量又通過干擾電流進入儀器，則無法檢驗儀器的抗干擾能力。

3）不建議用臨近高壓導體施加干擾，因為這樣很容易產生近距離放電，這種放電電阻是非線性的，容易產生同頻干擾。

7.儀器工作原理簡介

7.1儀器結構

儀器結構框圖

測量電路：傅立葉變換、復數運算等全部計算和量程切換、變頻電源控制等。

控制面板：打印機、鍵盤、顯示和通訊中轉。

變頻電源：采用SPWM開關電路產生大功率正弦波穩壓輸出。

升壓變壓器：將變頻電源輸出升壓到測量電壓，大無功輸出2kVA / 1分鐘。

標準電容器：內Cn，測量基準。

Cn電流檢測：用于檢測內/外標準電容器電流。

Cx正接線電流檢測：只用于正接線測量。

Cx反接線電流檢測：只用于反接線測量。

反接線數字隔離通訊：用高速數字隔離通訊電路，將反接線電流信號送到低壓側。

7.2工作原理

啟動測量后高壓設定值送到變頻電源，變頻電源用PID算法將輸出緩速調整到設定值，測量電路將實測高壓送到變頻電源，微調低壓，實現準確高壓輸出。根據正/反接線和內/外標準電容的設置，測量電路根據試驗電流自動選擇輸入并切換量程，測量電路采用傅立葉變換濾掉干擾，分離出信號基波，對標準電流和試品電流進行矢量運算，幅值計算電容量，角差計算tgδ。反復進行多次測量，經過排序選擇一個中間結果。測量結束，測量電路發出降壓指令變頻電源緩速降壓到0。

CVT測量：CVT隔離開關斷開，低壓隔離開關接通輸出低壓。測量C₂時，CVT倒線開關接通，C₂接入試品通道，用C₁作標準電容測量C₂。

8.變頻測量討論

8.1變頻測量

干擾十分嚴重時，變頻測量能得到準確可靠的結果。例如用55Hz測量時，測量系統只允許55Hz信號通過，50Hz干擾信號被有效抑制，原因在于測量系統很容易區別不同頻率，由下述簡單計算可以說明選頻測量的效果：

兩個頻率相差1倍的正弦波疊加到一起，高頻的是干擾，幅度為低頻的10倍：

Y=1.234sin(x+5.678°)+12.34sin(2x+87.65°)

在x=0/90/180/270°得到4個測量值

Y₀=12.4517，Y₁= -11.1017，Y₂=12.2075，Y₃= -13.5576，

計算A=Y₁ - Y₃=2.4559，B=Y₀ - Y₂=0.2442，則：

φ=tg^-1(B/A)=5.678°    V=   A²+B² / 2=1.234

這剛好是低頻部分的相位和幅度，干擾被抑制。實際波形的測量點多達數萬，計算量很大，結果反映了波形的整體特征。

8.2頻率和介損的關系

介損有RC串聯和并聯兩種理想模型：串聯模型tgδ=2πfRC，并聯模型tgδ=1/(2πfRC)，tgδ分別隨頻率f成正比和反比。如圖所示，f對*正比和*反比兩種模型影響較大。但實際電容器是多種模型交織的混合模型，此時f的影響就小。

            tgδ                   串聯模型                  tgδ

                                          介損恒定

                                          實際試品

                                          并聯模型

                                          f                                                     f

            低頻介損曲線(<1kHz)                       高頻介損曲線或低頻電路諧振

8.3自動變頻與50Hz等效

儀器采用自動變頻在干擾頻率50Hz兩側（45Hz和55Hz）各測一個點，然后推算50Hz頻率下數據。除多個元件電路的低頻諧振外，單個試品中的介質不可能在低頻引起能量吸收峰，工頻附近介損總是隨頻率單調變化的。因此這種測量方法不會帶來明顯誤差。實際上，平均前的兩個介損值已十分接近，即使不平均也*有參考價值。目前，變頻介損儀已成為介損測量的常規儀器，其優異的抗干擾能力和準確度已經得到認可。

儀器配置清單：

1.主機                            一臺

              2.高壓電纜（8米）                 一條

              3.低壓電纜 (8米)                  一條

              4.電源線                           一條

              5.地線（5米）                     一條

              6.CVT1接線                       一條

              7.出廠檢測報告                     一份

              8.說明書                           一本