中试控股技术研究院鲁工为您讲解：超低频高压试验装置

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。

并且在发电机的输出端并联一只功率不小于800W的阻性负载(如电炉等)，以便稳定发电机的运转速度，如果频率不能稳定，肯定不能正常升压。在整个升压过程中。

必须使用连续工作的阻性负载，不能使用会自动切断的阻性负载(如电开水壶、有温控开关的电炉，水开以后或者温度达到后，会自动切断负载)，否则一定会严重损坏仪器！

在做电缆耐压试验时，必须将芯线和绝缘层物理上分离，不能用其它物品覆盖在其上面，否则会引起高压放电，损坏仪器！

超低频高压发生器与直流高压发生器都带是高压发生器，作用都是检验发现电气设备绝缘内部隐藏的缺陷，以便了解和掌握设备的绝缘状态，确保高压电气设备安全、可靠运行。但它们在性能上有着天壤之别。

超低频高压发生器适用于绝缘等值电容较大的电气设备耐压试验项目，如测量电力电缆、电力电容器、中型发电机和电动机等)耐压试验。

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。因为使用工频耐压方法测量大容量设备时，需要很大容量的试验变压器或谐振变压器。这样才导致使用十分不便，为了解决这一矛盾，电力部门采用了降低试验频率，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，与工频试验相比优越性更多。

直流高压发生器是电力预防性试验设备中比较常见的直流耐压装置，一般采用工频高压经高压硅堆整流而获得直流高压。这种方式因设备体积大、稳定度差、纹波系数高而早已不被采用。现在只见于少数实验室自制、精度要求不高的场合，以及部分安检用x光机中。

早直流高压发生器可用于电力电缆的直流耐压试验，用来检查电缆的绝缘性能，但是，随着电力预防性试验的研究发现，直流状态下检查电缆绝缘性能并不完善，对电缆的隐性破坏更大，慢慢的直流高压发生器的使用范围受到一定程度的局限，现阶段，直流高压发生器主要用于测量氧化锌避雷器的泄露电流或者是充当直流电源。

超低频高压发生器与直流高压发生器在设计原理上都差不多，包括控制部分、高压发生部分、分压器测量部分。从技术参数来看，两者大的不同就是一个是产生直流高压；另一个产生频率为0.1Hz近似直流的高压。

交联聚乙烯电缆使用频率的非常高，这是众所公认的，但你不知道吧，其实电缆在投运前都要做耐压试验，通常的试验方式有采用超低频电缆耐压测试仪做交流耐压试验，串联谐振试验装置做交流耐压试验，直流高压发生器做直流耐压试验。超低频电缆耐压测试仪主要是针对35kV及以下电压电缆、电机等的非破坏性绝缘耐压试验设计制造而成。

超低频电缆耐压测试仪电压波形主要有正弦波和余弦波两种。

一、在超低频系统中，所需功率非常低。理论上讲，与50Hz系统相比0.1Hz系统要小500倍，所以设备体积小、质量轻，成本接近直流测试系统。0.1Hz超低频试验能有效地检验橡塑电缆、发电机、变压器等设备的生产质量和安装质量，考核发电机、变压器的主绝缘、电缆终端头和中间接头的绝缘强度，较灵敏地发现机械损伤等明显缺陷。

二、用于局部放电测量时，可抑制50Hz交流的干扰。

三、由于原理和结构的原因，目前超低频电缆耐压测试仪的输出电压较低，一般只应用于35V及以下橡塑电缆和其他电容性电气设备的试验。在热击穿领域，击穿电压与√ ef tan.6成反比，在高频范围内，频率变化时，tan8和电介质的相对介电系数8的变化很小，所以击穿电压与施加电压的频率f的平方根成反比，实验结果也证实了这一点。