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JYA抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀 |
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、概說(shuō) JYK-A系列智能化介質(zhì)損耗測(cè)試儀是一種先進(jìn)的測(cè)量介質(zhì)損耗（tgδ）和電容容量（Cx）的儀器，用于工頻高壓下，測(cè)量各種絕緣材料、絕緣套管、電力電纜、電容器、互感器、變壓器等高壓設(shè)備的介質(zhì)損耗（tgδ）和電容容量（Cx）。它淘汰了QSI高壓電橋，具有操作簡(jiǎn)單、中文顯示、打印，使用方便、無(wú)需換算、自帶高壓，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。體積小、重量輕，是我廠(chǎng)的第三代智能化介質(zhì)損耗測(cè)試儀。 二、技術(shù)指標(biāo) 1、環(huán)境溫度：0~40℃（液晶屏應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)日照） 2、相對(duì)濕度：30％~70％ 3、供電電源：電壓：220V±10％，頻率50±1Hz 4、外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高=4900mm×300mm×390mm 5、重量：約18kg 6、輸出功率：1KVA 7、顯示分辨率：4位 8、測(cè)量范圍： 介質(zhì)損耗（tgδ）：0-50％ 電容容量（Cx）和加載電壓： 2.5KV檔：≤300nF（300000pF） 3KV檔：≤200nF（200000pF） 5KV檔：≤ 76nF（ 76000pF） 7.5KV檔：≤ 34nF（ 34000pF） 10 KV檔：≤ 20nF（ 20000pF） 9、基本測(cè)量誤差： 介質(zhì)損耗(tgδ)：1％±0.07％（加載電流20μA~500mA）正接 介質(zhì)損耗(tgδ)：2％±0.09％（加載電流 5μA~ 20mA）反接 電容容量( Cx )：1.5%±1.5pF 三、結(jié)構(gòu) 儀器為升壓與測(cè)量一體化結(jié)構(gòu)，輸出電壓2.5KV~10KV五檔可調(diào)，以適應(yīng)各種需要，在測(cè)量對(duì)無(wú)需任何外部設(shè)備。接線(xiàn)與QSI電橋相似，但比其方便。 圖一為儀器操作面板圖，圖二為儀器接線(xiàn)端面圖。 (1) 顯示窗———————液晶顯示屏。 (2) 試驗(yàn)電壓選擇開(kāi)關(guān)——當(dāng)開(kāi)關(guān)置于“關(guān)”時(shí)，儀器無(wú)高壓輸出。 (3) 操作鍵盤(pán)——————選擇測(cè)量方式、起動(dòng)、停止、打印等操作。 (4) 電源插座——————保險(xiǎn)絲用5A。 (5) 電源開(kāi)關(guān)——————電源通斷。 (6) 起動(dòng)燈———————指示高壓輸出。 (7) 打印機(jī)———————打印測(cè)試結(jié)果。 ★★★★ (8) 接地端子——————使用前，必須將該端子可靠地接地?。?！ ★ (9) 測(cè)量電流輸入端IX——有兩個(gè)出線(xiàn)頭，中心頭（紅色，有CX標(biāo)記）應(yīng)與被試品一端相連。IN必須小于100mA?。?！ (10)標(biāo)準(zhǔn)電流輸入端IN——僅當(dāng)外接標(biāo)準(zhǔn)電容器進(jìn)行測(cè)量時(shí)才用，該端應(yīng)與外接標(biāo)準(zhǔn)電容器一端相連。IN必須小于100mA!!! (11)測(cè)量高壓輸出端UH——只有一個(gè)大鐵夾出線(xiàn)頭（有UH標(biāo)記），與被試品一端相接。
圖一 圖二 四、工作原理 儀器測(cè)量線(xiàn)路包括一路標(biāo)準(zhǔn)回路和一路測(cè)試回路，如圖三所示。 標(biāo)準(zhǔn)回路由內(nèi)置高穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)電容器與標(biāo)準(zhǔn)電阻網(wǎng)絡(luò)組成，由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集標(biāo)準(zhǔn)回路電流與測(cè)試回路的電流幅值及其相位差，并由之算出被測(cè)試品的電容容值（Cx）和其介質(zhì)損耗（tg）。 數(shù)據(jù)采集電路全部采用高穩(wěn)定度器件，采集板和采集計(jì)算機(jī)被鐵盒*浮空屏蔽，儀器的外殼接地屏蔽；另外使用了光導(dǎo)數(shù)據(jù)、浮空地、大面積地、單點(diǎn)地、數(shù)字濾波等抗干擾技術(shù)，加之計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)百個(gè)電網(wǎng)周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，故測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定、精確、可靠。 由圖三可見(jiàn)，儀器高壓變壓器的高壓側(cè)和測(cè)量線(xiàn)路都是浮地的，用戶(hù)可根據(jù)不同的測(cè)量對(duì)象和測(cè)量需要，靈活地采用多種接線(xiàn)方式。如采用“正接線(xiàn)法”進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可將“E”點(diǎn)接地；而當(dāng)采用“反接線(xiàn)法”進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可將“UH”點(diǎn)接地，而將E點(diǎn)浮空。 圖中除測(cè)試品Cx外，其余為本儀器。細(xì)線(xiàn)框內(nèi)部分對(duì)儀器外殼能承受15KV工頻高壓5分鐘，額定耐壓10KV。儀器內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)電容CN，名義值為50PF，tgδ≤0.0001，耐壓10KV。高壓變壓器，額定輸出功率為1KVA。 ★“E”點(diǎn)為儀器的內(nèi)屏蔽與測(cè)量電纜的屏蔽層相連，不是大地，與儀器的外殼也不連通！?。?/span>
五、使用方法 ★★★安全操作注意事項(xiàng) 1、使用時(shí)必須將儀器的接地端子可靠的接地。 2、只有關(guān)閉儀器電源，試驗(yàn)電壓選擇開(kāi)關(guān)置于“關(guān)”位置時(shí)，接觸儀器的后部及其測(cè)量線(xiàn)纜與被試品才被認(rèn)為是安全的。 3、儀器在測(cè)量時(shí)，嚴(yán)禁操作“試驗(yàn)電壓”選擇開(kāi)關(guān)。 4、★正接線(xiàn)法UH端為高電壓，反接線(xiàn)法IX端為高電壓，使用時(shí)必須根據(jù)實(shí)際情況，將帶高壓的線(xiàn)纜與地保持足夠的距離。 5、不得更換不符合面板指示值的保險(xiǎn)絲管，內(nèi)部一只保險(xiǎn)絲為0.5A 6、使用時(shí)盡可能用廠(chǎng)家隨儀器提供的線(xiàn)纜以確保測(cè)量準(zhǔn)確度。 7、操作鍵盤(pán) 備用————不用。 快測(cè)————快速測(cè)量，無(wú)抗干擾功能。 抗擾————抗干擾測(cè)量。 正接————正接法測(cè)量。 打印————在測(cè)試結(jié)果出來(lái)后，打印測(cè)試數(shù)據(jù)。 反接————反接法測(cè)量。 起動(dòng)————起動(dòng)高壓，開(kāi)始測(cè)量。 外接————外接法測(cè)量。也用來(lái)選擇外接標(biāo)準(zhǔn)電容的容量。 停止————可以在測(cè)試過(guò)程中，中斷測(cè)量。 測(cè)試前先用“試驗(yàn)電壓”開(kāi)關(guān)選好輸出電壓，然后用“操作鍵盤(pán)”選擇好測(cè)試方式。儀器首先自檢（顯示屏、光電通訊、內(nèi)存、操作鍵、數(shù)模轉(zhuǎn)換、電網(wǎng)頻率. . . ），自檢通過(guò)后，進(jìn)入主目錄。這時(shí)按屏幕提示即可完成測(cè)試。 進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)后，用戶(hù)隨時(shí)可用“停止”鍵退出測(cè)量狀態(tài)。 做正、反接測(cè)量時(shí)無(wú)須人工干預(yù)。 ★做外接方式測(cè)量時(shí)，中途會(huì)顯示“請(qǐng)關(guān)閉接高壓！”并停一下，等候人工將外加高壓關(guān)閉，關(guān)閉外高壓后，（必須關(guān)閉外加高壓），再接一次“起動(dòng)”，鍵才能完成測(cè)試。 ★如果外高壓未關(guān)閉，則測(cè)試結(jié)果不真實(shí)！ ★★★外接標(biāo)準(zhǔn)電容的容量選擇： “外接方式”時(shí)，每按一次“外接”鍵，則顯示的外接標(biāo)準(zhǔn)電容容量“XXXXpE”將改變，共八種容量供選擇（★后一種為廠(chǎng)家調(diào)試用，用戶(hù)使用則無(wú)效。）： 50pF，100pF，150pF，200pF，500pF，1000pF，XXXpF，XXXpF。 應(yīng)選擇與外接標(biāo)準(zhǔn)電容相等的容量。如果使用的外接電容容量特殊，可請(qǐng)生產(chǎn)廠(chǎng)家將該電容容量輸入儀器中。如果選擇的外接標(biāo)準(zhǔn)電容與實(shí)際不相等，則測(cè)量結(jié)果會(huì)受影響。
正接線(xiàn)法：（接線(xiàn)如圖四所示）
通電后，按“正接”鍵。選好正接線(xiàn)方式；用“試驗(yàn)電壓”開(kāi)關(guān)選好電壓；然后按“起動(dòng)”鍵開(kāi)始測(cè)試。
反接線(xiàn)法：（接線(xiàn)如圖五所示）
通電后，按“反接”鍵，選好反接線(xiàn)方式；用“試驗(yàn)電壓”開(kāi)關(guān)選好電壓；然后按“起動(dòng)”鍵開(kāi)始測(cè)試。 ★★★特別注意：屏蔽“E”與IX電位接近，可接至被試品高壓的屏蔽或者懸空，不能接地?。?！。
外接高壓法：（接線(xiàn)如圖六所示） CB為外接標(biāo)準(zhǔn)電容，CX為被試品。
★★★注意：外接高壓法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，“試驗(yàn)電壓”開(kāi)關(guān)必須置于“關(guān)”位置?。。?/span> ★★★外接高壓法時(shí)，應(yīng)外接標(biāo)準(zhǔn)電容器CB，不許使用儀器內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電容器?。?！ 通電后，多次按“外接”鍵，選好外接線(xiàn)方式以及外接的標(biāo)準(zhǔn)電容容量，必須再將“試驗(yàn)電壓”開(kāi)關(guān)置于“關(guān)”位置！調(diào)整好外接電壓，然后按“起動(dòng)”鍵開(kāi)始測(cè)試。 SXJS-IV型為中文液晶顯示，有中文漢字提示各類(lèi)測(cè)試信息。當(dāng)測(cè)試完成后，可按“打印”鍵，打印測(cè)試結(jié)果。 六、保管免費(fèi)及免費(fèi)修理期限 儀器應(yīng)在原廠(chǎng)包裝條件下，于室內(nèi)貯存，其環(huán)境溫度為0—40℃相對(duì)溫度為30％—70％，且在空氣中不應(yīng)含有足以引起腐蝕的有害物質(zhì)。儀器從冷環(huán)境突然到熱環(huán)境中時(shí)，可能結(jié)露，應(yīng)等結(jié)露消失后再使用。每年應(yīng)打開(kāi)儀器，消除由于野外作業(yè)產(chǎn)生的灰塵，特別是內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)電容處的灰塵。 儀器和附件自制造廠(chǎng)發(fā)貨日期起12個(gè)月內(nèi)，當(dāng)用戶(hù)在*遵守制造廠(chǎng)使用說(shuō)明書(shū)所規(guī)定的保管的使用條件下，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品制造質(zhì)量不良或不能正常工作時(shí)，制造廠(chǎng)負(fù)責(zé)給予修理或更換。 七、儀器成套性 （1）介質(zhì)損耗測(cè)試儀 1臺(tái) （2）測(cè)試線(xiàn)纜 2根 （3）保險(xiǎn)絲（5A） 4只 （4）電源線(xiàn) 1根 （5）使用說(shuō)明書(shū) 1份 （6）產(chǎn)品合格證 1份 附錄：抗干擾探討 （一）、干擾
（二）、方法 目前，智能介質(zhì)損耗儀通常采用的抗干擾方法主要有種： （1）、移相法 方法是將加到試品上的測(cè)試電壓Ur移相，使Uc與Ig同相位（Ur與Uc恒定相差90度），從圖B中可見(jiàn)，測(cè)量到的電流Igx與有效的Ix相差不大（當(dāng)干擾電流較小時(shí)），如果能再反Ig方向?qū)?/span>Uc移相一次，兩次數(shù)據(jù)合成即能準(zhǔn)確地找到階損角δ（即使干擾電流較大）。 （2）、變頻法 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)通常使用工頻電源，而現(xiàn)場(chǎng)干擾主要也是工頻，同頻率的電源相互疊加形成干擾，去除無(wú)用的干擾而保留有用測(cè)試電流是非常困難的。用非工頻電源進(jìn)行測(cè)量，則工頻電源的干擾電流與測(cè)試電流由于頻率不同，是很容易區(qū)分開(kāi)的。比如，將所含有干擾混合信號(hào)的前10mS，與后10mS信號(hào)相加，就去除了工頻干擾，而測(cè)量信號(hào)不是50Hz所以得以保留。 （3）、波形分析法 計(jì)算機(jī)的運(yùn)用，使大量的工程分析計(jì)算變得方便，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)干擾的大量采集分析，結(jié)合測(cè)量到的波形，運(yùn)用高等數(shù)學(xué)理論，巧妙地去除干擾，也同樣達(dá)到目的。甚至去除一、三、五次諧波也很方便。 （三）、要求 工程測(cè)量介質(zhì)損耗，通常要求能分辨出0.1％介損值是不過(guò)分的。 介質(zhì)損耗：tg（δ）=0.1％=0.001 損耗角度：δ=0.0570 對(duì)應(yīng)時(shí)間：T=δ/3600×20mS=3.183μS （四）、比較 干擾信號(hào)是由干擾源通過(guò)媒介放加到試品上，即使干擾源是恒定的，但傳輸媒介是空氣及其它絕緣體不是恒定介質(zhì)（圖C、圖D），所以干擾電源Ig方向隨機(jī)變化的程度≥0.0570不足為奇。要使測(cè)試電源隨時(shí)跟蹤Ig，而跟蹤角度誤差≤0.0570絕非易事。所以終抗干擾雖然有效，但是測(cè)量精度不容易提高。 運(yùn)行的設(shè)備（試品）在工頻下運(yùn)行，要求知道在工頻條件下的介質(zhì)損耗。 理論上：介質(zhì)損耗=2πfRC，（f=50Hz） 所以用非工頻的f’電源加在試品上所測(cè)得的介質(zhì)損耗=2πf’RC，再由這一結(jié)果推算出2πfRC易如反掌。 然而運(yùn)行設(shè)備的等效R，不是理想的電阻，其中更多的是有極分子，其等效R隨頻率f的變化而變化，所以盡管理論上介質(zhì)損耗與頻率成正比，而實(shí)際介質(zhì)損耗（2πfRC）不與頻率成正比。這給根據(jù)變頻2πf’RC推算工頻2πfRC造成了麻煩。 為了減小這個(gè)非線(xiàn)性誤差，f’采用接近工頻的頻率，但過(guò)分接近等于沒(méi)有變頻，這就是主要矛盾。好在大多數(shù)試品對(duì)頻率的敏感沒(méi)有那么強(qiáng)烈。所以變頻法抗開(kāi)擾是比較成功的。 產(chǎn)生一個(gè)有一定的功率，且又是正弦波的異頻電源有較大的難度。因?yàn)楫愵l電源波形的失真度對(duì)相角的影響很大，或者與實(shí)際工頻正弦波電源情況下所造成的介質(zhì)損耗有誤差。 為了去除接近f’工頻干擾，變頻法不得不處理大量的數(shù)據(jù)，所以相對(duì)測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)。 （五）、SXJS-IV處理干擾的方法 測(cè)試電源采用工頻，使測(cè)量與實(shí)際一樣。交錯(cuò)分時(shí)測(cè)量干擾信號(hào)和綜合信號(hào)，將所有測(cè)到的信號(hào)都精確也鎖定在與測(cè)試電源同步的0相位上，再將干擾信號(hào)倒相與綜合信號(hào)疊加得到有效信號(hào)。 在數(shù)字處理上，廣泛地采用數(shù)字與電子技術(shù)，剔除了相角相差1％的信號(hào)，剔除了數(shù)值較大的幾組信號(hào)，也剔除了數(shù)值較小的幾組信號(hào)，再將許多組中值信號(hào)求平均值得出結(jié)果，而每組信號(hào)都是由許多測(cè)量信號(hào)與處理后的干擾信號(hào)構(gòu)成的。在調(diào)試中所有數(shù)據(jù)都以6位有效數(shù)字計(jì)算。為了提高測(cè)量速度，采用雙計(jì)算機(jī)和高速并行A/D轉(zhuǎn)換器處理信息，軟件全部用匯編完成。 對(duì)于強(qiáng)干擾信號(hào)較精確地測(cè)出其大小不難，儀器特別設(shè)計(jì)的高精度相位鎖定器能將其準(zhǔn)確地定相，為*消除干擾提供了便利；對(duì)于弱干擾信號(hào)粗略地測(cè)出其大小也是可以的，而相位鎖定器并不受測(cè)量信號(hào)的大小影響，仍然準(zhǔn)確定相，弱干擾本來(lái)對(duì)測(cè)量信號(hào)的影響就小，再粗略地去除其大部分，也可以認(rèn)為去除了干擾。 對(duì)于突發(fā)性干擾信號(hào)，儀器盡可能地將采樣的干擾數(shù)據(jù)廢除，或宣布測(cè)試失敗，以保證數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠性。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：用工頻500V電壓回載50pF電容，測(cè)量信號(hào)電流約8μA，無(wú)干擾時(shí)，快速測(cè)量測(cè)得介損為0.08％，抗干擾測(cè)量測(cè)得介損為0.08％；用20000V工頻做干擾，距離被試品10厘米，快速測(cè)量測(cè)得介損為12.23％，抗干擾測(cè)量測(cè)得介損為0.09％。
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