絕緣油介損及電阻率全自動試驗儀是依據(jù)GB/T5654-2007《液體絕緣材料 相對電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測量》設(shè)計制造的高精密一體化檢測儀器。主要用于絕緣油等液體絕緣介質(zhì)的介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率的測量，內(nèi)部集成了介損油杯、溫控儀、溫度傳感器、介損測試電橋、交流試驗電源、標準電容器、高阻計、直流高壓源等主要部件。，該儀器應(yīng)用先進的測控技術(shù),全自動完成升溫、控溫、高速數(shù)據(jù)采樣、運算、顯示、打印及存儲等過程。先進的測量原理和高度數(shù)字化技術(shù)，使您的工作變得更加輕松、便捷。

絕緣油介損及電阻率全自動試驗儀儀器特點

1. 高度自動化，升溫、測量介損 、測量電阻率可一次完成；

2. 油杯采用符合國標GB/T5654-2007的三電極式結(jié)構(gòu)，極間間距2mm，可消除雜散電容及瀉漏對介損測試結(jié)果的影響；

3、儀器采用中頻感應(yīng)加熱，PID控溫算法。該加熱方式具備油杯與加熱體非接觸、加熱均勻、速度快、控制方便等優(yōu)點，使溫度嚴格控制在預(yù)設(shè)溫度誤差范圍以內(nèi)。

4、采用先進的DSP和FFT技術(shù)，確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定、準確、可靠。

5、內(nèi)部標準電容器為SF6 充氣三點極式電容，該電容的介損及電容量不受環(huán)境溫度、濕度等影響，使儀器精度在長時間使用后仍然得到保證。

6、大屏幕彩色觸摸屏，中文操作菜單，人家對話方便，操作簡潔明了，一目了然。

7、具有開蓋斷高壓，油杯高低壓電極短路等溫馨提示，消除安全隱患，確保操作人員的人身安全和設(shè)備的正常運行。

8、自帶實時時鐘，測試日期、時間可隨測試結(jié)果保存、顯示、打印；設(shè)備可以顯示環(huán)境溫度，對試驗環(huán)境實時進行檢測。

9、自動存儲測量數(shù)據(jù)，可存儲100組測量數(shù)據(jù)。

10. 空電極杯校準功能。測量空電極杯的電容量和介質(zhì)損耗因數(shù)，以判斷空電極杯的清洗和裝配狀況。校準數(shù)據(jù)自動保存，以利于相對電容率和直流電阻率的精確計算。

產(chǎn)品主要技術(shù)指標

測 量 范 圍： 電容量       5pF～200pF

              相對電容率   1.000～30.000

              介質(zhì)損耗因數(shù) 0.00001～100

直流電阻率   2.5 MΩm～20 TΩm

測 量 精 度： 電容量       ±(1%讀數(shù)+0.5pF)

              相對電容率   ±1%讀數(shù)

              介質(zhì)損耗因數(shù) ±(1%讀數(shù)+0.0001)

              直流電阻率   ±10%讀數(shù)

分  辨   率： 電容量       0.01pF

              相對電容率   0.001

              介質(zhì)損耗因數(shù) 0.00001

測  溫 范 圍： 0～125℃

溫度測量誤差： ±0.5℃

交流實驗電壓： 0～2000V  連續(xù)可調(diào)，頻率50Hz

直流試驗電壓： 0～500V     連續(xù)可調(diào)

功    　  耗： 100W

外  型 尺 寸：  420mm*380mm*385mm

總   重   量：   21Kg

(相對)電容率permittivity(relative)絕緣材料的相對電容率是一電容器的兩電極周圍和兩電極之間均充滿該絕緣材料時所具有的電容量C.與同樣電極結(jié)構(gòu)在真空中的電容量C.之比。用該電極在空氣中的電容量C.代替C,對于測量相對電容率具有足夠的精確度。GB/T5654-2007/IEC 60247:2004式中:PF-一功率因數(shù):tan 介質(zhì)損耗四數(shù)。直流電阻率(體積)絕緣材料的體積電阻率是在材料內(nèi)的直流電場強度與穩(wěn)態(tài)電流密度的比值。排，由阻率的單位是歐的米(Ω*m).概述電容率、tan8和電阻率,無論是單一還是全部,都是絕緣液體的固有質(zhì)量和污染程度的重要指標。這些參數(shù)都可用于解釋所要求的介電特性發(fā)生偏離的原因,也可解釋其對于使用該液體的設(shè)備所產(chǎn)生的潛在影響。

電容率和介質(zhì)損耗周數(shù)(tan)電氣吧緣液體的電容率和分質(zhì)報秏因數(shù)(tan8)在相當(dāng)大程度上取決于試驗條件,特別是溫度和施加電壓的頻率,電容率和介質(zhì)損耗因數(shù)都是介質(zhì)根化和材料電導(dǎo)的度量。在工頻和足夠高的溫度下,與本方法中推薦的一樣,損耗可僅歸因于液體的電導(dǎo),即歸因于液體中自由載流子的存在。因此,測量高純凈絕緣液體的介電特性,對判別電離雜質(zhì)的存在很有價值。介質(zhì)損耗與測量頻率成反比,且隨介質(zhì)粘度的變化而變化。試驗電壓值對測量擔(dān)耗因數(shù)影響不大，它道常只是受電橋的靈敏度所限制。但是,應(yīng)考慮到高的電場強度會引起電極的二次效應(yīng),介質(zhì)發(fā)熱。

放電等影響。較大的雜質(zhì)所引起的電容率的變化相對較小,而其介質(zhì)損耗則強烈地受極小量的可電離溶解雜質(zhì)或膠體微粒的影響。某些液體有控大的極性,所以對未質(zhì)的敏感性較之貓氫化音物液體要漏得多。極

性還導(dǎo)致它有較高的溶解和電離的能力,因此在操作時要比對碳氫化合物液體更應(yīng)小心。通常認為初始值能較好地代表液體的實際狀態(tài),所以更希望能在一達到溫度平衡時就測量介質(zhì)損耗因數(shù).介質(zhì)洪耗國數(shù)對溫度的變化很敏感,通常晶隨溫度的增加成指數(shù)式的增大.因此需要在足夠精確的溫度條件下進行測量。下面所述的方法使試樣溫度在很短的時間內(nèi)達到與試驗池平衡。

電阻率用本標準的方法測得的電阻率通常并不是真正的電阻率。當(dāng)施加直流電壓后,由于電荷遷移,將使

液體的起始特性發(fā)生隨時間面變化。真正的電阻率只有在低電壓下且在剛施加電壓后才可得到。本標

準使用比較高的電壓且經(jīng)校長時間,因此,其結(jié)果通常是與CB/T 21216--2007所得到的不同。本標準中液體的電阻率測量結(jié)果與試驗條件有關(guān),主要有。a)溫度GB/T5054--2007/TEC 60247:2004當(dāng)在同一試樣上相繼測量電容率、提耗四數(shù)和電阻率時,上頻下圓量應(yīng)在對試樣跑加直流電壓以前進行，工頻試驗后,應(yīng)將兩電極短路1min后再開始測量電阻率，導(dǎo)致錯誤結(jié)果的因素雖然只有嚴重污染才會影響電容豐。但俄量的行染卻胞很烈地膨響ume和電阻率。

不可靠的結(jié)果通常是由于不適當(dāng)?shù)娜踊蛱幚碓嚇铀斐傻奈廴?由未洗凈試驗池或吸收了水份，特別是存在不溶解的水份所引起。在貯藏期間長久暴露在強光線下會導(dǎo)致電介質(zhì)劣化,采用所推薦液體樣品貯存和運輸以及試驗池的結(jié)構(gòu)和凈化的標準化程序,可使由污染引起的誤差減至最小。

儀器試驗池同一試驗池可用來測量電容率、介質(zhì)損耗因數(shù)和直流電阻率。適合于這些用途的試驗池應(yīng)符合如下要求。試驗池應(yīng)設(shè)計成能容易拆洗所有的部件,并易于重新裝配而不致明顯地改變空池的電容量。同時試驗施還應(yīng)能在所要求的恒定程度下使用,并提供以廚圃檔確皮米測量和控制被體溫度的力法。外

加熱的爐(或浴)或內(nèi)部電加熱的試驗池都可以使用。用來制造試驗池的材料應(yīng)是無氣孔的,并能經(jīng)受所要求的溫度,電極的中心對推應(yīng)不受溫度變化的影響。

與被試液體接觸的電極表面應(yīng)拋光如鏡而,以便清洗容易。液體和電極之同應(yīng)沒有相互的化學(xué)作用,它們也不應(yīng)受清洗材料的影響。用不銹鋼制造的試驗池(電極)對試驗所有類型的絕緣液體都是適用的,不應(yīng)使用倡和鋁合全做電極,因為它們合被堿性的洗凈劑腐蝕。注:通常在表面上電鍍不如一種金屬制成的電極好。但表面鍍金,鐮或銠,只要值得好并保持完好無損也可滿意地使用。股鋼鍍儲電極較妤且具有較低熱膨脹的優(yōu)點，也可采用在黃鋼上鍍俊或金和在不銹鋼上鍍鎳的電極。

用來支撐電極的固體絕緣材料應(yīng)具有較低的介質(zhì)損耗因數(shù)和較高的電阻率,這些固體絕緣材料不應(yīng)吸收參照液體,被試液體以及清洗材料,也不應(yīng)受它們的影響，拉:透常認為熔融石類是用份試渲感合適的范緣材料自于普遞金屬和石美的線膨恭系數(shù)不同,它們掛合國之間俑要具有充分的經(jīng)向間除，但應(yīng)注意到這間胞會減小電極閏距的精度。保護電極和測量電極之間橫跨液面及固體絕緣材料的距離應(yīng)足夠大,以便能承受施加的試驗電壓，要求的任何試驗池均可使用,用于低黏度液體和施加電壓不超過2000V的試驗池

三端試驗池提供了足以屏蔽測量電極的有效保護電極系統(tǒng)。當(dāng)進行極精密的電容率測量時應(yīng)選擇三端試驗池，在這種測量中,如有必要,還要求加上一個可拆卸的特殊屏蔽環(huán),并與連接測量電極和電橋的網(wǎng)軸電纜的外層導(dǎo)體(屏蔽)相逢接。在用兩端試驗池時,引線屏蔽層通常是接到保護電極的。為了防止屏蔽層同任何其他表而接觸,應(yīng)將它牢牢地夾在電纜的絕緣層上。當(dāng)用這樣的試驗池測量電阻率時,空池的絕緣撐環(huán)的電阻至少是被測液體電阻的100倍。同樣,在文流下測量介質(zhì)損耗因數(shù)也應(yīng)有相應(yīng)的比值。對于較好的絕緣液體,可能由于絕緣撐環(huán)附加的投耗而改變測量值。為此,建議使用在兩電極間無任何固體絕緣材料支撐的試驗池,這樣的空試驗池的報耗因數(shù)在50Hz時應(yīng)低于10°。為了使與液休接觸表面的污熱影響減到最小,建議采用具有電極表面面積與液休林積之比小的試驗池,例如小于5/cm。GB/T5654--2097/1EC 60247:2004

測量試驗池非自動加熱,當(dāng)其溫度達到所要求試驗溫度的±1℃時,應(yīng)于10min內(nèi)開始測量提耗因數(shù).

在測量時施加電壓，完成初次測量后(如果需要,也包括測量電容率和電阻率時),倒出試驗液體，再

用第二份試樣充滿試驗池,操作程序和次相同,但省去涮洗。重復(fù)測呈,兩次測得的an值之差

應(yīng)不大于0.0001加兩個值中較大的25%。注;只有鑒定und值較小的產(chǎn)品時才需要重復(fù)測量,例行試驗不需要重復(fù)測量。如果不滿足上述要求,劇繼縫充埴試樣測量,直到相鄰兩次tan8別量值之差不超過0.0001加兩個值中較大的25%為止,此時認為測量是有效的。

推告

報告兩次有效測量值的平均值作為試樣的損耗因數(shù)(tand)。

報告應(yīng)包括:

)電場強度

b)施加電壓的頻率;

e)試驗掘度。

13相對電容率的測量

測量首先測量以干燥空氣為介質(zhì)的干凈試驗池的電容量,然后測量裝有已知相對電容率為e的液體的

電容量。按下式計算電極常數(shù)C和修止電容C

式中

C一電極常數(shù):

C一一充有已知相對電容率為。的校準溶液的試驗池的電容量:

C.一一以空氣作為介質(zhì)的試驗池的電容量:

C.一一修正電容，

測量裝有被試液體的試驗池的電容量C,并按下式計算相對電容率e

------------------(5)

式中，

。一被試液體的相對電容率;

C.一一被試液體的電容量:

C.一--以空氣作為介質(zhì)的試驗池的電容量，

C,一修正電容。

重復(fù)試驗，直至相鄰兩次測試值的差不大于較大值的5%,則認為測量是有效的。

絕緣油介損及電阻率全自動試驗儀是一種用于電力設(shè)備中絕緣油（或其他液體絕緣介質(zhì)）關(guān)鍵性能參數(shù)測量的精密儀器，主要實現(xiàn)對介質(zhì)損耗因數(shù)（tanδ）和體積電阻率（ρ）的一體化、自動化測試。其核心特點和技術(shù)規(guī)范如下：

一、核心功能

?雙參數(shù)測量?

?介質(zhì)損耗因數(shù)（tanδ）?：反映絕緣油在交變電場下的能量損耗程度，分辨率達0.001%，精度±（示值×1%+0.0001）。

?體積電阻率（ρ）?：表征絕緣油的絕緣能力，測量范圍覆蓋10?~101? Ω·m（部分型號擴展至100TΩ·m），精度±（讀數(shù)×10%）。

?全自動流程?

自動完成進樣、升溫、控溫、數(shù)據(jù)采集、計算、存儲及打印。

二、關(guān)鍵技術(shù)特點

?三電極油杯設(shè)計?

電極間距2mm，符合GB/T 5654-2007/IEC 60247標準，有效消除雜散電容干擾。

?智能溫控系統(tǒng)?

采用中頻感應(yīng)加熱+PID算法，控溫范圍室溫~120℃，精度±0.5℃。

?高精度測量技術(shù)?

數(shù)字信號處理（DSP）與小波分析技術(shù)提升抗干擾性；

SF?充氣標準電容器確保長期穩(wěn)定性。

?人機交互優(yōu)化?

大尺寸液晶觸控屏（240×128至320×240），中文菜單指引；

支持數(shù)據(jù)存儲（800組以上）與無線遠程控制（部分型號）。

三、安全與性能保障

?多重保護機制?：過壓、過流、高壓短路自動切斷，開蓋斷電防護；

?電源適應(yīng)性?：AC-DC-AC電源轉(zhuǎn)換，兼容市電波動或發(fā)電機供電；

?環(huán)境適應(yīng)性?：工作溫度-5℃~40℃，濕度＜75%。

四、典型應(yīng)用場景

?電力設(shè)備維護?：變壓器油新油驗收、運行油老化狀態(tài)評估；

?實驗室檢測?：絕緣液體介質(zhì)性能的標準化測試。

附：代表性技術(shù)參數(shù)（綜合主流型號）

絕緣油介損及電阻率全自動試驗儀是用于電力設(shè)備絕緣油性能檢測的一體化精密儀器，其核心信息如下：

一、基本定義與用途

?功能定位?：全自動測量絕緣液體的?介質(zhì)損耗因數(shù)（tanδ）?、?體積電阻率（ρ）?及介電常數(shù)，服務(wù)于變壓器等設(shè)備的絕緣油質(zhì)量評估。

?核心應(yīng)用?：電力設(shè)備新油驗收、運行油老化狀態(tài)監(jiān)測。

二、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)

1. ?測量能力?

2. ?溫控系統(tǒng)?

?控溫范圍?：室溫~120℃，精度±0.5℃；

?加熱方式?：中頻感應(yīng)加熱+PID算法，升溫快且均勻。

3. ?結(jié)構(gòu)特性?

?電極設(shè)計?：三電極油杯（間距2mm），符合GB/T 5654-2007/IEC 60247標準；

?抗干擾技術(shù)?：數(shù)字信號處理（DSP）與小波分析；

?安全防護?：過壓/過流/高壓短路自動切斷，開蓋斷電保護。

三、智能化與操作

?自動化流程?：自動完成進樣、清洗、測試、存儲及打印；

?人機交互?：觸控液晶屏（240×128至320×240），中文菜單指引；

?數(shù)據(jù)管理?：存儲≥800組數(shù)據(jù)，支持無線遠程控制（有效距離100米）。

四、工作條件與環(huán)境

?電源輸入?：AC 220V±10%，50Hz，功率約600W；

?環(huán)境要求?：溫度-5℃~40℃，濕度＜75%；

?設(shè)備重量?：9-18kg

絕緣油介損及電阻率全自動試驗儀的工作原理基于對絕緣油在電場作用下的極化特性與導(dǎo)電性能的精密測量，核心流程如下：

一、溫度控制原理

?加熱機制?

采用高頻感應(yīng)爐加熱，在油樣溫度較低時啟動大功率快速升溫，接近預(yù)設(shè)溫度時切換為小功率PWM（脈沖寬度調(diào)制）加熱，確保溫度均勻性。

?控溫?

溫控CPU實時采集油杯內(nèi)部溫度，通過PID算法動態(tài)調(diào)整PWM占空比，將溫度誤差控制在±0.5℃以內(nèi)（預(yù)設(shè)范圍：室溫~120℃）。

二、介質(zhì)損耗因數(shù)（tanδ）測量原理

?信號施加與采集?

向油杯加壓極和內(nèi)部標準電容器同步施加AC 1000V~2000V交流電壓（頻率50Hz/60Hz）。

?數(shù)據(jù)處理?

兩路信號經(jīng)PGA（可編程增益放大器）調(diào)節(jié)后，由ADC進行同步采樣，傳輸至DSP（數(shù)字信號處理器）。

?參數(shù)計算?

DSP對采樣數(shù)據(jù)進行濾波、FFT（快速傅里葉變換）分析，計算出介質(zhì)損耗角正切值（tanδ）、等效電容（C_x）及介電常數(shù)（ε）。

三、體積電阻率（ρ）測量原理

?直流高壓施加?

向油杯加壓極施加DC 0~500V直流電壓，在測試回路中產(chǎn)生微弱電流。

?信號放大與轉(zhuǎn)換?

電流信號經(jīng)放大電路處理后，由ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并傳輸至DSP。

?參數(shù)計算?

DSP通過歐姆定律計算絕緣電阻（R_x），并換算為體積電阻率（ρ），公式：ρ = R_x × (電極常數(shù)) 。

四、自動化控制與安全機制

?全流程自動化?

主控CPU協(xié)調(diào)進樣、清洗、溫控、測量及數(shù)據(jù)存儲/打印，無需人工干預(yù)。

?多重安全防護?

過壓、過流或高壓短路時自動切斷電源，開蓋瞬間觸發(fā)斷電保護。

?關(guān)鍵設(shè)計?：

?抗干擾技術(shù)?：采用小波分析與數(shù)字濾波，確保復(fù)雜環(huán)境下的測量精度；

?電極結(jié)構(gòu)?：三電極油杯（間距2mm）符合IEC 60247標準，減少邊緣電場干擾；

?溫度補償?：測試全程恒溫，消除溫度對介損及電阻率的影響。

此工作原理通過一體化設(shè)計實現(xiàn)絕緣油關(guān)鍵性能的高精度、自動化檢測，為電力設(shè)備狀態(tài)評估提供可靠數(shù)據(jù)支撐。

介質(zhì)損耗的物理實質(zhì)是電介質(zhì)在交變電場作用下將部分電能轉(zhuǎn)化為熱能的過程，其核心意義可通過以下要點闡釋：

一、能量轉(zhuǎn)換本質(zhì)

?損耗機制?

電介質(zhì)內(nèi)部因?極化弛豫?（偶極子轉(zhuǎn)向滯后于電場變化）和?離子電導(dǎo)?產(chǎn)生能量耗散，電能以熱能形式釋放。

損耗功率取決于材料微觀結(jié)構(gòu)（如分子極性、雜質(zhì)含量）及外部條件（溫度、電場頻率）。

二、參數(shù)表征意義

三、工程指導(dǎo)價值

?絕緣性能評估?：tanδ值直接關(guān)聯(lián)絕緣材料老化狀態(tài)（受潮/劣化時tanδ激增），是預(yù)測設(shè)備熱擊穿風(fēng)險的關(guān)鍵指標。

?高頻應(yīng)用限制?：高介質(zhì)損耗會導(dǎo)致信號傳輸衰減，限制材料在射頻、微波領(lǐng)域的應(yīng)用效能。

?核心公式佐證?：
介質(zhì)損耗功率 P=U2ωCtan?δP=U2ωCtanδ （UU：電壓，ωω：角頻率，CC：電容），揭示損耗與tanδ、頻率及電容的乘積呈正比。

綜上，介質(zhì)損耗的物理意義本質(zhì)是?電能-熱能轉(zhuǎn)換效率的量化表達?，其參數(shù)tanδ為絕緣材料性能和適用場景的核心判據(jù)

介質(zhì)損耗角δ與tanδ的關(guān)聯(lián)可從物理定義與工程應(yīng)用兩個維度解析，核心關(guān)系如下：

一、物理定義關(guān)聯(lián)

?δ的本質(zhì)?

?損耗角δ?：在交變電場中，絕緣介質(zhì)總電流相位與無功電容電流相位的夾角（即功率因數(shù)角φ的余角），反映電能轉(zhuǎn)化為熱能的滯后程度。

?δ的物理意義?：δ越大，表明介質(zhì)中?有功電流分量?占比越高，能量損耗越顯著。

?tanδ的定義?

?tanδ = 有功功率（P）/ 無功功率（Q）?，即損耗角的正切值，直接量化介質(zhì)損耗效率。

?數(shù)學(xué)關(guān)系?：tanδ是δ的函數(shù)（tanδ = tan(90° - φ)），二者通過三角函數(shù)直接關(guān)聯(lián)，但tanδ具有更強的工程實用性。

二、工程意義關(guān)聯(lián)

?關(guān)鍵結(jié)論?：

?關(guān)系式?：介質(zhì)損耗功率 P∝tan?δP∝tanδ（P=U2ωCtan?δP=U2ωCtanδ），證明?tanδ直接決定能量損耗大小?；

?工程選擇?：因tanδ對介質(zhì)老化/受潮更敏感（如絕緣油劣化時tanδ激增），且測量不受試品形狀約束，實際檢測均以tanδ為核心參數(shù)。

綜上，δ是介質(zhì)損耗的?物理角度表征?，而tanδ是δ的?數(shù)學(xué)變換與工程簡化?，二者本質(zhì)統(tǒng)一但tanδ更具標準化價值

介質(zhì)損耗角δ與tanδ的關(guān)聯(lián)本質(zhì)是?物理角度定義與工程量化指標的轉(zhuǎn)換關(guān)系?，具體關(guān)聯(lián)如下：

一、定義關(guān)聯(lián)

?物理角度關(guān)系?

00001. 

?δ?：電介質(zhì)在交變電場中總電流與無功電流（電容電流）的相位夾角，反映電能轉(zhuǎn)化為熱能的滯后程度。?tanδ?：定義為δ的正切值（tanδ = tan(90° - φ)），即 ?有功電流分量（I_R）與無功電流分量（I_C）的比值?：tandelta=fracIRICtandelta=fracIRIC此關(guān)系直接源于電流向量圖的幾何特性.

?能量損耗表達?介質(zhì)損耗功率公式為：P=U2omegaCtandeltaP=U2omegaCtandelta
其中P與tanδ成正比，而δ本身不直接參與計算。

二、工程價值關(guān)聯(lián)

?關(guān)鍵結(jié)論?：

?數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)?：tanδ是δ的函數(shù)，但通過比值形式消除了外部變量干擾；

?工程選擇?：因tanδ直接量化損耗效率且普適性強，實際檢測均以tanδ替代δ作為絕緣性能判據(jù)。

三、物理意義對比

?δ的物理意義?：相位差角度，表征電能熱轉(zhuǎn)換的滯后性；?tanδ的物理意義?：?損耗效率的量化指標?（單位體積能耗），決定介質(zhì)適用性與壽命。綜上，δ是介質(zhì)損耗的?基礎(chǔ)物理量?，而tanδ是其?工程實用化表達?，二者通過三角函數(shù)關(guān)聯(lián)，但tanδ因標準化優(yōu)勢成為絕緣診斷的核心參數(shù)。