中试控股技术研究院鲁工为您讲解：低频耐压高压发生器（电缆绝缘耐压）

ZSVLF-10KV超低频高压发生器

电流、电压、波形数据均直接通过高压侧采样获得，所以数据真实、准确
当输出超过所设定的限压值时，仪器将停机保护，动作时间小于２０毫秒

超低频高压发生器：0.1Hz程控超低频高压发生器结合了现代数字变频先进技术，采用微机控制，升压、降压、测量、保护完全自动化，并且在自动升压过程中能进行人工干预。

由于全电子化，所以体积小重量轻、大屏幕液晶显示，清晰直观、且能显示输出波形、打印机输出试验报告。设计指标完全符合《电力设备专用测试仪器通用技术条件，第4部分：超低频高压发生器通用技术条件》电力行业标准，使用十分方便。

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一、超低频系列产品及选用  
1、80KV超低频                                                           表1
型号 额定电压 带载能力 电源保险管 重量 用途
ZSVLF-80KV 50kV
(峰值) 0.1Hz,≤1.1μF 25A 控制器：6kg
升压体I：30kg
升压体II：50kg 用于相应电压的电缆、发电机
0.05Hz,≤2.2μF
0.02Hz,≤5.5μF
0.01Hz,≤11.0μF
2、根据被试对象选择适当规格的产品。
使用时，试品电容量不得超过仪器的额定容量。试品电容量过小，会影响输出波形。若小于0.05μF，仪器将不能正常输出。可并联0.05 μF的电容辅助输出。下面是一些设备的电容量，供用户参考。
3、试品电流的估算方法：
计算公式：　Ｉ＝２πfＣＵ
二、超低频绝缘耐压试验原理
超低频绝缘耐压试验实际上是工频耐压试验的一种替代方法。我们知道，在对大型发电机、电缆等试品进行工频耐压试验时，由于它们的绝缘层呈现较大的电容量，所以需要很大容量的试验变压器或谐振变压器。这样一些巨大的设备，不但笨重，而且使用十分不便。为了解决这一矛盾，电力部门采用了降低试验频率，从而降低了试验电源的容量。从国内外多年的理论和实践证明，用0.1Hz超低频耐压试验替代工频耐压试验，不但能有同样的等效性，而且设备的体积大为缩小，重量大为减轻 ，理论上容量约为工频的五百分之一。试验程序大大地减化，与工频试验相比优越性更多。这就是为什么发达国家普遍采用这一方法的原因。我国电力部以委托武汉高压研究所起草了《35kV及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频（0.1Hz）耐压试验方法》行业标准。我国正在推广这一方法，本仪器是根据我国这一需要研制而成的。可广泛用于电缆、大型高压旋转电机、电力电容器的交流耐压试验之中。
三、产品简介
本产品结合了现代数字变频先进技术，采用微机控制，升压、降压、测量、保护完全自动化，并且在自动升压过程中能进行人工干预。由于全电子化，所以体积小重量轻、大屏幕液晶显示，清晰直观、打印机输出试验报告。设计指标完全符合《电力设备专用测试仪器通用技术条件，第4部分：超低频高压发生器通用技术条件》电力行业标准，使用十分方便。现在国内外均采用机械式的办法进行调制和解调产生超低频信号，所以存在正弦波波形不标准，测量误差大，高压部分有火花放电，设备笨重，而且正弦波的二，四象限还需要大功率高压电阻进行放电整形，所以设备的整体功耗较大。本产品均能克服这样一些不足之处，另外，还有如下特点需要特别说明：
电流、电压数据均直接通过高压侧采样获得，所以数据真实、准确。
过压保护：当输出超过所设定的限压值时，仪器将停机保护，动作时间小于２０ms。
过流保护：设计为高低压双重保护，高压侧可按设定值进行精确停机保护；低压侧的电流超过额定电流时将进行停机保护，动作时间都小于２０ms。
高压输出保护电阻设计在升压体内，所以外面不需另接保护电阻。
由于采用了高低压闭环负反馈控制电路，所以输出无容升效应。
四、技术参数
1、输出额定电压：参见表1
2、输出频率：0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz、0.01Hz。
3、带载能力：参见表1    0.1  Hz  最大1.1μF(理论值，现场电缆长度为3 - 8公里）
0.05 Hz  最大2.2μF(理论值，现场电缆长度为3 - 8公里）
0.02 Hz  最大5.5μF(理论值，现场电缆长度为3 - 8公里）
0.01 Hz  最大11.0μF(理论值，现场电缆长度为10公里以上）
4、测量精度：±（3%满量程+0.5KV）
5、电压波形失真度：≤5%
6、使用条件：户内、户外；温度：-10℃∽+40℃；湿度：≤85%RH
7、电源：交流50 Hz，220V ±5%
8、电源保险管：参见表1

超低频高压发生器从国内外多年的理论和实践证明，用0.1Hz超低频耐压试验替代工频耐压试验，不但能有同样的效果，而且设备的体积大为缩小，重量大为减轻，理论上容量约为工频的五百分之一，且操作简单，与工频试验相比优越性更多。

这就是为什么发达国家普遍采用这一方法的原因。

超低频高压发生器低压侧的电流超过额定电流时将进行停机保护，动作时间都小于２０毫秒

超低频高压发生器ZSVLF-30KV 40KV 50KV 60KV 80KV / 0.1Hz 超低频高压发生器适用于：交联聚乙烯绝缘电力电缆的耐压试验 / 水力发电机和大型发电机的耐压试验。

       当电缆长度100米以内的时候将电容并入被测品上面，3倍测试电压测试，自动给出电流大小。当电流在1-3分钟的时候显示5mA不等，但3.1分钟的时候瞬间到很高，同时电缆正玄波畸变，此时电缆耐压不通过情况。

当设备提示请接入容性设备的时候考虑三种情况：1使用的电源是否为发电机频率不稳，2电容很小，电缆很短。3电缆是否接地未脱离。

       在某地 被试品电缆为一条1km长的8.7/10kV交联己烯电缆，其芯一地电容为0.35μF，在工频额定电压下电缆的电容电流：

I＝UnωC＝8.7×103×314×0.35×10-6＝0.96A

       由此可知试验变压器的体积甚大?就提出采用0.1Hz超低频法进行试验。由于其频率低，对电缆的充电电流小，所以试验设备的重量显著减小。国外有过先例，英国和奥地利曾经开发的用于7km以下的20kV电缆做耐压试验的超低频设备全部重量仅为150kg。

试验研究认为，对交联聚乙烯电缆进行耐压试验采用0.1Hz超低频电压进行试验时，其试验电压可取为50Hz时的1 .5~1. 8倍。

       下表列出了美国电实验公司公布的15kV变联聚乙烯电缩在不同人为故障情况下分别施加超低频和直流试验电压的试验结果.

电缆上的人为故障形式         击穿电压         0.1Hz/直流

直流         0.1Hz(有效值)

刀割绝缘层（剩余绝缘厚度为0.58mm）  47.5 9.2   0.19

尖针穿刺绝缘层（剩余绝缘厚度为0.58mm）  41.0 8.2   0.20

绝缘层中钻孔（剩余绝缘厚度为0.25mm）       92.0 21.9 0.24

尖针穿刺绝缘层（剩余绝缘厚度为1.47mm）  80.0 21.9 0.27

       由上表可见，用超低频发生器进行试验较直流耐压更容易发现电缆的绝缘缺陷，用0.1Hz超低频电压进行试验叫50Hz交流电压易使绝缘缺陷暴露击穿。

超低频高压发生器结合了现代数字变频先进技术，采用微机控制，升压、降压、测量、保护完全自动化，并且在自动升压过程中能进行人工干预。由于全电子化，所以体积小重量轻、大屏幕液晶显示，清晰直观、打印机输出试验报告。现在国内外超低频高压发生器均采用机械式的办法进行调制和解调产生超低频信号，所以存在正弦波波形不标准，测量误差大，高压部分有火花放电，设备笨重，而且正弦波的二，四象限还需要大功率高压电阻进行放电整形，所以超低频高压发生器设备的整体功耗较大。

一、超低频高压发生器特征

1、电流、电压数据均直接通过高压侧采样获得，所以数据真实、准确。

2、过压保护：当输出超过所设定的限压值时，超低频高压发生器将停机保护，动作时间小于２０ms。

3、过流保护：设计为高低压双重保护，高压侧可按设定值进行精确停机保护；低压侧的电流超过额定电流时将进行停机保护，动作时间都小于２０ms。

4、高压输出保护电阻设计在升压体内，所以外面不需另接保护电阻。

5、由于超低频高压发生器采用了高低压闭环负反馈控制电路，所以输出无容升效应。

二、超低频高压发生器参数

1、输出频率：0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz。

2、带载能力：0.1  Hz  最大1.1μF(理论值，现场电缆长度为3 - 8公里）；0.05 Hz  最大2.2μF(理论值，现场电缆长度为3 - 8公里）；0.02 Hz  最大5.5μF(理论值，现场电缆长度为3 - 8公里）

3、测量精度：±（3%满量程+0.5KV）

4、电压波形失真度：≤5%

5、使用条件：户内、户外；温度：-10℃

三、超低频高压发生器使用安全

1、超低频高压发生器开机前一定用放电棒将试品充分放电(放电棒使用方法为：先用限流放电端放电，再用接地端放电)。配两个升压器的超低频接线方法：当单独使用升压器I时(试验电压≤30KV)，仪器控制输出I务必接到升压器I，控制输出II不连接。当升压器I与升压器II串联使用时(试验电压≤80KV)，超低频高压发生器控制输出I务必接到升压器I，控制输出II务必接到升压器II，绝对不能接反！否则会损坏仪器或者试品。

2、开机升压后，如需要中断请不要关闭电源开关，请务必使用停机键，用放电棒将试品充分放电后再关闭电源。否则一定会损坏仪器！

3、请务必严格按照"超低频高压发生器"屏幕提示操作，试验时请将高压线接头旋紧、接触好。

4、由于升压器内绝缘油已装满，升压后可能有少量油溢出，是正常现象，不影响使用。

5、10KV电缆试验时，应单相试验，电压设定为18KV，频率设定为0.1Hz(推荐使用)、0.05Hz(推荐使用)、0.02Hz(升压过程较慢)，超低频高压发生器说明书上所说的带载能力是理论值，现场时10KV电缆长度可达到3-8公里。

6、35KV电缆试验时，应单相试验，电压设定为60KV(常规要求)-78KV(按规程需要)，频率设定为0.1Hz(推荐使用)、0.05Hz(推荐使用)、0.02Hz(升压过程较慢)，说明书上所说的带载能力是理论值，现场时35KV电缆长度可达到3-5公里。

7、如电缆长度较短(小于500米)，试品电容小于0.1μF时不能正常升压，此时请并联0.1μF高压电容。

8、请将高压线尼龙端子按上面的编号旋到相应的尼龙座上，要保证高压线接触良好, 接触不好，会引起放电，烧坏高压端。尼龙端子旋紧时, 要注意力度,过度旋紧可能会损坏尼龙端子。