淺談變頻抗干擾介質損耗測量儀性能特點

1. 用途特點及性能
SX-9000D自動抗干擾精密介質損耗測量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。

SX-9000D變頻抗干擾介質損耗測量主要技術指標
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： zui高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～
內施高壓： 設定電壓范圍：0.5～10kV
zui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zui大試驗電流1A，工頻或變頻40-70Hz
反接線時zui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
計算機接口： 標準RS232接口
打印機： 煒煌A7熱敏微型打印機
環境溫度： -10℃～50℃
相對濕度： <90%

SX-9000D變頻抗干擾介質損耗測量

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： D型，具體功能如下：
D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。

1.3供貨范圍
（1）儀器主機 （2）使用說明書和產品合格證
（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》
2. 面板說明
2.1高壓輸出插座（0.5～10kV，zui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 / 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

3.1對比度調節
液晶顯示屏的對比度已在出廠時校好，如果您感覺不夠清晰，可用如下方法調整：
按住↑或↓不動，再打開總電源開關，再按↑或↓調整顯示對比度，調整完畢按“確定”鍵退出。
3.2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1。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。
3.9查看數據
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print或 quit.
Print 打印當前數據。Quit 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。

3.9參考接線
3.9.1正接線、內標準電容、內高壓（常規正接線）：


3.9.2反接線、內標準電容、內高壓（常規反接線）：

3.9.3正接線、外標準電容、內高壓：

3.9. 4反接線、外標準電容、內高壓：

3.9.5正接線、內標準電容、外高壓：

3.9.6反接線、內標準電容、外高壓：


3.9.7正接線、外標準電容、外高壓（高電壓介損）：

3.9.8反接線、外標準電容、外高壓：


3.9.9 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。
3.10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，如果按減小鍵，則代表存儲測試的數據

4 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：
4.1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。
4.2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！ 
4.3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。
4.4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。
4.5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。
4.6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。
4.7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。
4.8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。
4.9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。

5. 儀器檢定
5.1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。
5.2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。
5.3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。