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中試控股技術研究院魯工為您講解：超低頻電纜介損絕緣耐壓測試儀

中試控股是ZSHVA-35KV超低頻介損高壓發生器源頭實力大廠
可以完成試驗：應用于6kV、10kV、35kV電纜、電力電容器、大中型發電機、電動機的無損耐壓及介質損耗等項目的測試，集成介質損耗診斷系統、耐壓測試等多種測試功能，峰值電壓可達80kV。
參考標準：DL/T849.4-2004和IEEE400.2-2013
ZSHVA-35KV超低頻介損高壓發生器是由中試控股研發生產，采用 7 寸觸模屏、最新 ARM7 單片機、高速 AD 采集電路，并配有后臺管理軟件。它克服了國內同類產品的諸多缺點，特別適用于絕緣等值電容較大的電氣設備（例如：電力電纜、電力電容器、大中型發電機和電動機等）耐壓試驗，符合 2004 年國家新頒布電力行業標準《超低頻高壓發生器通用技術條件 DL/T849.4-2004》要求。
ZSHVA-35KV超低頻介損高壓發生器采用了降低試驗頻率，從而降低了試驗電源容量的方法。從國內外多年的理論和實踐證明，用 0.1Hz 超低頻耐壓試驗替代工頻耐壓試驗，不但能有同樣的等效性，而且設備的體積大為縮小，重量大為減輕，理論上容量約為工頻的五百分之一，且操作簡單。這就是為什么發達國家普遍采用這一方法的主要原因。

中試控股多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商

中試控股一直致力于從事超低頻耐壓介質損耗測試裝置，檢測試驗與設備維保三位于一體，集設計、生產、銷售的服務商，為客戶提供一站式工業產品智能系統解決方案。

電氣設備的高壓耐壓試驗是《絕緣預防性試驗》規定的最重要項目之一。
耐壓試驗可分為交流耐壓試驗和直流耐壓試驗，交流耐壓試驗又可分為工頻、變頻和 0.1Hz 超低頻介損測試技術，其中 0.1Hz 超低頻介損技術是最新技術，是當前國際電工委員會推薦的技術。我公司新一代本系列超低頻介損高壓發生器是采用最新
美國技術自主開發的核心產品，采用 7 寸觸模屏、最新 ARM7 單片機、高速 AD 采集電路，并配有后臺管理軟件。
ZSHVA超低頻耐壓介質損耗測試裝置遠遠高于同類進口產品，特別適用于絕緣等值電容較大的電氣設備（例如：電力電纜、電力電容器、大中型發電機和電動機等）耐壓試驗，符合 2004 年國家新頒布電力行業標準《超低頻高壓發生器通用技術條件 DL/T849.4-2004》要求。

1.電壓（峰值）0-80kv， 靈敏度：0.1kV， 精確度：1 % 
2.波形：超低頻正弦波、直流電壓，電壓正，負峰值誤差：≤3％，電壓波形失真度：≤1％
3.頻率范圍：0.1 Hz 0.05 Hz 0.02 Hz 負載范圍（超低頻測試）：10nF–10μF
4.電流：測量范圍：0–70 mA ，靈敏度：1μA ，精確度：1 %
5.介損：
超低頻正弦波電壓范圍：1–80kVrms 
負載范圍：50nF–5μF
分辨率：不低于1x10-6
精確度：不低于1x10-3
測量范圍：1x10-3–21000x10-3
介損測量頻率：0.1Hz 
電容量范圍：50nF-5μF
電阻值范圍：30MΩ-10GΩ
體積：48cm*28cm*58cm
重量：45kg
6.使用條件：戶內、戶外；溫度：-10℃～+40℃；濕度：≤85％RH
7.電源：頻率50Hz,60hz，電壓100v -260V±5%。
8.usb通信口。 
9.使用條件：戶內、戶外；溫度：-10℃～+40℃；濕度：≤85％RH
10.電源：電壓 220V±5%，50±5Hz

控制器提示停止試驗
儀器停止高壓輸出，并對試品進行自動放電，則如圖 10 所示，狀態欄中提示信息：“正在放電”。
停機后如圖 11 所示，狀態欄中提示信息：“試驗通過”并執行數據歷史保存。
注：在試驗過程中一般電壓未出現異常情況、試品沒有放電現象或出現過流保護，就可認為試驗通過。
本儀器提供兩種停機方式：
★ 定時停機：當計時達到設定時間，儀器自動停機
★ 手動停機：點擊“停機”鍵可停機。
這兩種停機方式為正常停機。
★ 另外還有兩種非正常停機:過壓保護停機、過流保護停機。
★ 過壓保護停機
當在試驗的過程中，輸出高壓超過設定限值，儀器起動停機指令后，自動切斷輸出，再執行數據歷史保存，停機后如圖 12 所示，狀態欄中提示信息：“過壓保護”并執行數據歷史保存。
圖 12 控制器提示過壓保護
★ 過流保護停機
當在試驗的過程中，輸出電流超過設定限值，儀器起動停機指令后，自動切斷輸出，再執行數據歷史保存，停機后如圖 13 所示，狀態欄中提示信息：“過流保護”并執行數據歷史保存                   
點擊圖 3 的“打印”鍵，可將顯示器上的本次數據打印成試驗報告。
在查看歷史數據狀態下，點擊“打印”鍵，可打印屏幕上當前顯示的歷史數據。（5）查看歷史數據
凡是通過了定時停機、點擊“停機”鍵進行的停機、過壓保護停機、以及過流保護停機的數據儀器自動將其保存為歷史數據。最多能保存 64 次測量的數據，64 次以前的將自動刪除。點擊圖 3 中的“查看”鍵，可出現圖 13 界面,查看最近 64 次試驗的歷史數據。
點擊圖 3 中的“時鐘”按鍵,可出現圖 15 的設置界面，用于設置系統的日期和時間。
七．電力電纜耐壓試驗方法
將與被測試電纜相連的電氣設備全部斷開。
用兆歐表測試電纜各相絕緣參數，測試合格方可進行超低頻耐壓試驗。
整定試驗電壓值：Umax=3Uo，其中 Uo 為電纜的額定相電壓值。
1：某電纜參數：額定線電壓為 10kV、額定相電壓 Uo=6kV，所以試驗電壓整定值為：Umax=3Uo=18kV
各種型號橡塑絕緣電力電纜 0.1Hz 超低頻試驗電壓值整定值如表 4。
表 4 各種型號橡塑絕緣電力電纜 0.1Hz 超低頻試驗電壓和時間

?一機多用
該儀器自身集成符合IEEE 400.2-2013的耐壓測試和介質損耗因數診斷模塊。可進行電纜交直流耐壓測試、外護套測試及故障定位等多種測試。

?強大的輸出
輸出電壓峰值可達29kV，有效值可達21KV。與同品類儀器相比，電容*大10μF，可測試更長距離電纜。輸出電流*大可達20mA，比同類儀器所需測試時間更短。

?無限制運行時間
可對電纜進行持續測量，而同品類儀器在連續工作1小時后，需要將儀器停機散熱2小時。

?可視化軟件
所有的結果可以通過USB或藍牙進行下載、編輯并生成報告。軟件具有圖形分析功能，可以更加直觀地讀取測試結果并與之前測試結果生成對比。

?DDD安全系統
儀器具有兩個獨立的接地裝置（電子和機械放電），確保儀器運行時因電源被意外切斷，也能使儀器放電，保證操作人員的安全。

?返回電壓保護
防止測試過程中電纜突然上電對人員造成傷害。當儀器檢測到外部電壓大于100V時，自動切斷電源并有紅色指示燈指示，保證操作人員安全。

?運輸方便
在尺寸，重量（14 kg）方面都具有突出特點，具有防水等級為IP67的非常堅固的水密外殼，減少了額外的運輸箱，便于現場測試及運輸。

?高清顯示屏
具有高清的彩色顯示屏(4,3")，可以輕松讀取測試結果。

?干性系統
內部無油填充部件，方便用戶日常的維護及運輸。

?系統可升級
可根據用戶的需要添加局部放電測試模塊，同時進行電纜耐壓、局部放電、介質損耗因數測試。

何謂超低頻，根據IEEE 400.2 規定輸出頻率范圍 0.1 – 0.01 Hz便稱為超低頻。采用0.1Hz高壓發生器產生純正弦波高壓，施加到被測電纜上激發缺陷點的局放，檢測系統經耦合電容器分壓后接檢測阻抗的測量回路，采用脈沖電流法進行局放測量。為何B2HV要采取正弦波呢？首先直流電對電纜損害非常大，超低頻余弦也不能測局放和介損。

自2012年以來超低頻技術的發展推動了各地的應用，廣泛的實踐應用又促進了標準的形成：IEEE、IEC等國際標準陸續納入并推薦配網電纜的超低頻介損、局放、耐壓的多功能監測式耐壓試驗。

是一款10KV電纜超低頻介損測試儀，可評估電纜老化程度，電纜健康情況盡在掌握。僅有14kg重量，現場測試一人搞定，使用時間不受限。另外IP67防護等級使其可在惡略環境下使用；特有的電壓檢測保護以及雙放電裝置，確保操作人員的生命安全，5公里以內電纜介損測試必備神器！

產品考慮到客戶的使用使用情況，可以兼容高壓和低壓側采樣。高壓側采樣的優點是會提高電纜的測試精度（例如10米以下的電纜），低壓側采樣的優點是接線少操作簡便。

輸出電流可達20mA,測試電流的大小決定了測量相同長度及容量的電纜所用的時間長短，長度越長電容越大的電纜對測試電流的要求*越高。而測試輸出電流越大則測試速度*越快。

串聯諧振裝置

由于電纜是一個電容性負載，升壓變壓器輸出到電纜上的工頻電壓將會有容升效應，容升的大小與電纜電容量大小及升壓變壓器和電纜電容的諧振有關，通常容升可能會超過20%～30%。因此，需要在升壓變壓器的輸出端并聯一個分壓器，以準確測量電纜上的試驗電壓，防止電纜上電壓過高而損壞電纜的絕緣。這種試驗系統的優點是線路簡單，操作方便，并可對有絕緣缺陷的電纜進行加壓燃燒，以發現故障點。缺點是系統體積大，輸出功率與輸入功率相同，耗電大，斌品擊穿時升壓變壓器的高壓輸出直接對地放電，容易造成地電位升高，設備損壞，威脅人身安全。而且，由于電纜燃燒的程度較難把握，常常會出現幾層電纜全被燒毀的情況，給電纜廠造成不必要的損失。

由于電力發展的需要，電纜廠生產的電纜，電壓等級越來越高，截面積越來越大，長度越來越長，因此，出廠耐壓試驗設備的容量也隨之越來越大。通常的升壓變壓器試驗系統由于自身的缺陷，已無法滿足電纜出廠耐壓試驗的要求。尤其是隨著兩網改造的深人，對架空絕緣導線和高壓交聯電纜的需求日益增大，因串聯諧振耐壓試驗裝置適用于電力電纜串聯諧振、電力變壓器串聯諧振、發電機組（水力發電機或火力發 電機組）、電機串聯諧振、開關柜串聯諧振、GIS開關等大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。使更為先進、經濟的串聯諧振耐壓試驗系統逐漸被廣大電纜廠所接受。DAXZ系列串聯諧振耐壓試驗裝置具有與穩定性、可靠性高的優點。是串聯諧振耐壓試驗裝置生產廠家，10年服務829家電力單位和相關機構客戶，可根據客戶需求制造10KV、35KV、110KV、220KV、500KV電壓等級的串聯諧振耐壓試驗裝置。

串聯諧振裝置

1串聯諧振（電壓諧振）

由電感（感性試品）與電容（容性試品）以及中壓電源串聯組成。改變回路參數或電源頻率，回路即可調諧至諧振，同時將有一個幅值遠大于電源電壓，且波形接近于正弦波的電壓加在試品上。 諧振條件和試驗電壓的穩定性取決于電源頻率和試驗回路特性的穩定性。當試品放電時，電源輸出的電流較小，從而限制了對試品絕緣的損壞。

3.2并聯諧振（電流諧振）

由電感（感性試品）與電容（容性試品）以及中壓電源并聯組成。改變回路參數或電源頻率，回路即可調諧至諧振，同時將有一個幅值遠大于電源電流，且波形接近于正弦波的電壓加在試品上。

諧振條件和試驗電壓的穩定性取決于電源頻率和試驗回路特性的穩定性。當試品放電時，電源輸出的電流較小，從而限制了對試品絕緣的損壞。

3.3諧振電抗器

用于同試品電容進行諧振，以獲得高電壓或大電流的電抗器。 3.4電容分壓器

采用電容元件，由高壓臂和低壓臂組成的轉換裝置。輸入電壓加到整個裝置上，而輸出電壓則取自低壓臂。通常低壓臂輸出電壓恒定為100VAC。

雙向DC/DC變換器是伴隨著應用而出現的電能變換技術，隨著社會生活和工業生產對于環境保護、節約能源等的需求越來越多，雙向DC/DC變換器得到了迅速的發展。由于軟開關技術可以提高變換器的工作頻率和工作性能，減小變換器的體積和重量，因此近年來人們對雙向DC/DC變換器的研究便集中于使用軟開關技術來實現變換器的高頻化。本文以串聯諧振變換器的軟開關技術為基礎，提出了一種雙向DC/DC變換器，通過控制方法的改進實現了能量的雙向傳遞和開關管的軟開關。

    直流變換器是開關電源中的一個重要組成部分，被廣泛的應用于軍事科研、航天衛星、工業生產、家用電器等領域中。隨著工業生產和科學技術的發展，在直流不停電電源系統、太陽能光伏獨立發電系統、電動汽車電源、航空能源等領域中，對DC/DC變換器的性能要求不斷增加，為了減輕系統的體積和重量，節省成本，提高變換器的工作效率，雙向DC/DC變換器在這些領域中獲得了越來越廣泛的應用，引起了國內外專家的廣泛關注。由于環境保護和節約能源的要求，人們對雙向DC/DC變換器的需求也不斷增多，于是不斷提出了新的拓撲結構和新的控制方法，雙向DC/DC變換器作為電力電子技術中電能變換的一個新分支得到了迅速的發展。

    我們所熟悉的DC/DC變換器多數是單向工作的，這是由于在通常的單向DC/DC變換器(UnidirectionalDC/DCConverter，UDC)中，主功率傳輸通路上一般都有二極管這個環節，故能量經變換器流動的方向只能是單方向的，即在圖中能量只能從V1流動到V2，而不能反向流動。然而對于有些需要能量雙向流動的場合(V1和V2可以是直流有源負載或直流電壓源，它們的電壓極性保持不變，能量在不同時刻可以從V1傳輸到V2，也可以從V2傳輸到V1)，如果仍使用單向DC/DC變換器，則需要將兩個單向DC/DC變換器反向并聯，一臺單向DC/DC變換器被用來控制能量從V1到V2的流動，另一臺反并聯的單向DC/DC變換器被用來控制能量從V2到V1的反向流動。這樣一來，由于使用了兩臺DC/DC變換器，總體電路變得復雜化，變換裝置的體積較大，利用率和性價比較低，而且由正向工作到反向工作的切換時間比較長。通過研究分析，可以通過合理的拓撲結構和控制方法使用一2個變換器來完成這兩個獨立的單向變換器的功能，即采用雙向DC/DC變換器。

    雙向DC/DC變換器是指在保持變換器兩端的直流電壓極性不變的情況下，根據需要通過控制電路調節能量傳輸的大小和方向的DC/DC變換器。如圖1-2所示，雙向DC/DC變換器置于直流電源V1和V2之間，控制兩者之間的能量傳輸，其對應的平均輸入電流分別為I1和I2。根據實際應用的需要，可以通過雙向DC/DC變換器的的控制器控制功率流向：使能量從V1傳輸到V2，稱為正向工作模式(Forward-mode)，使能量從V2傳輸到V1，稱為反向工作模式(Backward-mode)。

    從電路拓撲上講，單向DC/DC變換器可簡化為含有單向DC/DC基本變換單元的基本原理結構，該基本變換單元由一個有源開關器件和一個二極管構成。而常規的雙向DC/DC變換器，可簡化為含有雙向DC/DC基本變換單元的基本原理結構，該基本變換單元由兩個各自并有反并聯二極管的有源開關器件構成，這些反并二極管也可以是有源開關器件內的寄生二極管。基本的Boost/Buck雙向DC/DC變換器，該變換器有兩種基本的工作方式：S1采用PWM工作方式，S2采用與S1互補的方式工作，變換器實際上為一個Boost變換器，能量從V1傳輸到V2；S2采用PWM工作方式，S1采用與S2互補的方式工作，此時變換器實際上為一個Buck變換器，能量從V2傳輸到V1。

    與傳統的采用兩套單向DC/DC變換器反向并聯來達到能量的雙向傳輸的方案相比，雙向DC/DC變換器應用同一個變換器來實現能量的雙向流動，使用的總體開關器件數目少，而且可以大大地減小裝置體積，節約成本，提高裝置的利用率和系統的動態響應速度。而且，在低壓大電流場合，一般雙向DC/DC變換器更有可能在主電路結構不變的情況下使用同步整流器工作方式，有利于降低開關管的通態損耗(Conductionloss)。