當交流電壓施加于電氣設(shè)備的絕緣上時，流過絕緣的電流并非超前電壓90度的純電容性電流（Ic），其中包含一小部分與電壓同相位的電導(dǎo)電流（Ir）。介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ就是這一損耗電流分量（Ir）與電容電流分量（Ic）的比值（tanδ = Ir/Ic）。它是一個無量綱數(shù)，數(shù)值越大，表明絕緣在單位時間內(nèi)將更多電能轉(zhuǎn)化為熱能（損耗掉），其絕緣性能通常越差。因此，對tanδ及其伴隨的電容量Cx進行定期、精確的測量，是監(jiān)測設(shè)備絕緣狀態(tài)變化、預(yù)防絕緣故障的有效手段。

一、介質(zhì)損耗測量的基本原理與主要方法

傳統(tǒng)的測量方法如西林電橋，通過平衡橋臂來測量。現(xiàn)代數(shù)字式介質(zhì)損耗測試儀則普遍采用?變頻矢量測量技術(shù)?，其核心步驟如下：

1. ?信號施加與采樣?：儀器內(nèi)部的高穩(wěn)定性正弦波發(fā)生器產(chǎn)生一個頻率可調(diào)（如40Hz-70Hz）的測試電壓（通常為10kV或以下），施加于被試設(shè)備。同時，儀器通過高精度傳感器同步采集施加于試品的電壓信號和流過試品的電流信號。

2. ?矢量分解與計算?：運用數(shù)字信號處理技術(shù)，將采集到的電流信號分解為與測試電壓同相位的?有功分量（Ir，代表損耗）? 和正交的?無功分量（Ic，代表電容電流）?。

3. ?參數(shù)得出?：根據(jù)定義直接計算tanδ = Ir/Ic，同時根據(jù)無功分量Ic和測試電壓、頻率計算出試品的?等值電容量Cx??，F(xiàn)代儀器通常內(nèi)置自動計算和校準功能。

?核心抗干擾技術(shù)——變頻測量?：為了克服現(xiàn)場工頻（50Hz）電磁干擾，儀器可采用異頻（如45Hz/55Hz，55Hz/65Hz）進行測試。通過在不同頻率點測量，利用算法剝離或抑制工頻干擾信號的影響，從而在強干擾環(huán)境下仍能獲得穩(wěn)定的測量結(jié)果。

二、現(xiàn)代介質(zhì)損耗測試儀的典型構(gòu)成與功能

一套完整的測試系統(tǒng)通常包括：

• ?主機（控制與測量單元）?：內(nèi)置測試電源、測量核心、控制電路及顯示操作界面（多為彩色液晶觸摸屏）。負責參數(shù)設(shè)置、測試過程控制、數(shù)據(jù)計算、顯示與存儲。

• ?高壓輸出單元?：部分一體化設(shè)計儀器將高壓產(chǎn)生部分集成在主機內(nèi)；對于更高電壓等級，可能采用分體式高壓標準電容器或?qū)Ｓ酶邏涸础?/p>

• ?專用測試線纜與夾具?：包括高壓線、測量線、接地線及適用于不同試品（如CVT、變壓器套管）的專用適配接頭，確保接線正確與安全。

• ?關(guān)鍵功能特性?：

• ?多頻測量與抗干擾能力?：支持多個異頻點測量，具備良好的抗干擾性能。

• ?多種測試模式?：支持正接法（用于一端接地的試品，如變壓器套管）、反接法（用于兩端絕緣的試品，如耦合電容器）以及專用于?電容式電壓互感器（CVT）? 的“自激法"測量，無需拆線即可測其下節(jié)電容的介質(zhì)損耗。

• ?自動測試與數(shù)據(jù)分析?：可自動完成升壓、測量、降壓過程，自動顯示并存儲tanδ、Cx、測試電壓、頻率、環(huán)境溫度等參數(shù)。部分儀器支持歷史數(shù)據(jù)管理和趨勢分析。

• ?安全保護?：具備過壓、過流、接地不良檢測等保護功能。

三、主要應(yīng)用場景與診斷邏輯

介質(zhì)損耗測試儀廣泛應(yīng)用于：

• ?電力變壓器?：測量套管（電容式）的tanδ和Cx，是變壓器預(yù)防性試驗的常規(guī)項目。

• ?高壓互感器?：包括電流互感器（CT）、電磁式電壓互感器（PT）和電容式電壓互感器（CVT）的絕緣監(jiān)測。

• ?高壓耦合電容器及斷路器均壓電容器?：評估其絕緣狀態(tài)。

• ?高壓電力電纜?：測量電纜主絕緣的介質(zhì)損耗，評估其整體老化程度。

?診斷要點?：不應(yīng)孤立看待單次測量值。需進行?橫向比較?（同廠家、同型號、同批次設(shè)備間對比）、?縱向比較?（與自身歷史數(shù)據(jù)趨勢對比），并關(guān)注?電容量的顯著變化?（可能預(yù)示絕緣分層或內(nèi)部斷開）。結(jié)合設(shè)備運行環(huán)境、負荷歷史等信息進行綜合判斷。

四、選型時的核心考量維度

面對不同型號的設(shè)備，以下方面值得關(guān)注：

• ?測量精度與穩(wěn)定性?：在標準電容器下的基本精度，以及在現(xiàn)場干擾條件下的測量重復(fù)性。

• ?抗干擾能力?：采用的抗干擾技術(shù)（如變頻范圍、數(shù)字濾波算法）是否有效。

• ?測試電壓與適用范圍?：輸出的最高測試電壓是否滿足被測設(shè)備的要求，是否支持CVT自激法等特殊測試。

• ?操作的便捷性與智能化?：儀器是否輕便易攜，操作界面是否直觀，測試流程是否自動化，數(shù)據(jù)管理功能是否完善。

• ?安全性與可靠性?：絕緣設(shè)計、接地保護、防誤操作設(shè)計是否周全。

武漢特高壓電力科技有限公司專注于為電力設(shè)備的精益化運維提供支持。介質(zhì)損耗測試作為一項深入絕緣材料內(nèi)部的診斷技術(shù)，其價值在于將抽象的“絕緣狀況"轉(zhuǎn)化為可以量化跟蹤和分析的數(shù)據(jù)。一臺性能良好的測試儀，能夠幫助技術(shù)人員更早、更準確地洞察絕緣的細微變化，為制定針對性的維護策略、預(yù)防突發(fā)性故障提供關(guān)鍵的科學(xué)依據(jù)。