自動絕緣油介電強度測試儀

依據國家標準GB507-86及行標DL-474·4-92DL/T596-1996的有關規定，發揮自身優勢，經過多次現場試驗和長期不懈努力，精心研制開發的高準確度、全數字化工業儀器。該機操作簡便，造型美觀大方。由于采用了全自動數字化微機控制，所以測量精度高、抗干擾能力強、安全可靠。

儀器采用大容量單片機控制，工作穩定可靠；

儀器內設寬范圍看門狗電路杜絕了死機現象；

多種操作選擇，儀器程序設有GB1986、GB2002兩種國家標準方法和自定義操作，能適應不同用戶的多種選擇；

儀器油杯采用特種玻璃一次澆鑄成型，杜絕了漏油等干擾現象的發生；

儀器獨特的高壓端采樣設計讓測試值直接進入A/D轉換器，避免了在模擬電路中造成的誤差，使測量結果更加準確；

儀器內部具有過流、過壓、短路等保護等功能，并且具有的抗干擾能力，電磁兼容性好

便攜式結構，易于移動，戶內外使用均很方便。

技術指標升壓器容量    1.5 kVA

升壓速度     2.0 kV/s，2.5 kV/s，3.0 kV/s，3.5 kV/s 四檔任選

輸出電壓     0～100 kV

電源畸變率   ＜1%

顯示方式     大屏幕液晶漢字顯示

電極間隙     標準2.5 mm

外形尺寸     760 mm×670 mm×770 mm

儀器重量     48kg

使用條件環境溫度     0～40℃

相對濕度    ≤85%

工作電源     AC 220V ± 10%

電源頻率     50 ± 5 Hz

功率消耗    ＜200 W

機箱及面板部件說明

全自動絕緣油介電強度測試儀

1.液晶顯示屏；2.功能鍵；3.打印機；4.升壓速率切換開關；5.指示燈；6.油杯倉蓋；7.溫、濕度傳感器；8.地線柱；9.電源插口；10.電源開關；11.高壓安全標志

液晶屏顯示日期、時間、操作參數、測試結果、操作菜單提示等相關信息；

功能鍵選擇設置操作參數；

打印機打印單次及多次測試結果的平均值；

切換開關選擇不同升壓速率；

指示燈燈亮時表示相關操作步驟正在進行中；

油杯倉蓋打開后放入或取出油杯，關閉后方可進行測試；

溫濕傳感器測量攝氏溫度和相對濕度，并轉換為數字信號加以顯示；

地線柱可靠的地線連接柱；

電源插座良好插接AC 220V 50Hz電源線；

電源開關控制儀器電源通斷；

高壓標志提示高壓危險的三角標志。

操作步驟圖解插接電源線，打開電源開關，液晶屏顯示開機頁面；開機頁面按 設置 鍵進入下一級頁面；

選擇子頁面按 選擇 鍵移動光標√ 至 GB1986處，按 確認 鍵即可進入國標1986設置子頁面。

GB1986子頁面按選擇鍵移動光標至停升電壓，按 + 或 - 鍵設置停升電壓 ，其默認值是100 kV，可選范圍10 kV～100 kV（增量Δ=10 kV）。選擇好停升電壓后，按選擇鍵移動光標至杯位選擇，按確認鍵進入杯位選擇子頁面。

杯位選擇子頁面

按選擇鍵移動光標至不同杯位，按×或√鍵定義工作杯號，默認值是全選（即各杯位均為√）。然后按確認鍵，確認所選停升電壓和杯號后返回開機頁面，按 開始 鍵進行測試。

如果沒有可靠接地，儀器會顯示 請接地！并發出報警聲，這時應該關掉電源，接好地線后再重新進行操作。如果沒有或者沒有條件安裝地線，可按任意鍵跳過，不會影響測試結果。

按 選擇 鍵移動光標√ 至GB2002處，按 確認 鍵即可進入國標2002設置子頁面。在該頁面下的操作與GB1986子頁面基本相同，可參考六、操作步驟的相關內容。

按 選擇 鍵移動光標√ 至時間設置處，按 確認 鍵即可進入時間設置子頁按 選擇 鍵移動光標—至年、月、日、時、分處，按 + 或 - 鍵選擇具體數值后，按確認鍵確認，并返回開機頁面；

按 選擇 鍵移動光標√ 至自定義設置 處，按 確認 鍵即可進入 自定義

自定義設置子頁面按 選擇 鍵移動光標到相應的選項，再按 + 或 - 鍵可進行相關參數的設置。其中：

靜置時間   默認值15 min，范圍1～15 min（增量Δ= 1 min）；

間隔時間   默認值5 min，范圍1～10 min（增量Δ= 1 min）；

攪拌時間   默認值10 s， 范圍5～90 s（增量Δ= 5 s）；

停升電壓   默認值100 kV，范圍10～100 kV（增量Δ= 10 kV）。當儀器升壓到 停升電壓 以后將停止升壓，并進入到保持狀態。若持續50 s無擊穿，儀器將默認當前停升電壓為絕緣油擊穿電壓;

打壓次數   默認值為6次，可選范圍1～6次（增量Δ=1次）；設置好后按 確認 鍵返回開始頁面，按 開始 鍵進行測試；

杯位選擇  按此鍵進入杯位選擇子頁面。

對于該機型，每杯最多6次的平行測定擊穿電壓值等參數將自動存儲。測量完畢后屏幕將顯示測試完畢給予提醒，按 確認 鍵返回到開機頁面（圖1）。按 打印 或 顯示 鍵，進入油樣單次測量擊穿電壓值、算數平均值及測量日期和時間的顯示子頁面（圖7～9）。

注意：在顯示子頁面，按選擇鍵可以順序顯示六個界面。其中前三個界面沒有測量時間的數據顯示，為臨時數據組，關機后將丟失。而后三個界面有測量時間數據顯示，為存儲數據組，關機后不會丟失。如果樣品油杯測定超過三個，則系統將按時間分組，記錄顯示最近的三組數據。

在顯示子頁面，按打印鍵打印所選頁面的存儲數據，按確認鍵返回主頁面 。

注意事項使用本儀器前，一定要詳細閱讀本操作手冊；

儀器操作者應通曉電氣設備或分析儀器的一般使用常識；

本儀器在戶內外均可使用，但應避開雨淋、腐蝕性氣體、高濃度塵埃、高溫或陽光直射等場所；

油杯應該保持潔凈。在停用期間，應加入足夠量干燥合格的絕緣油浸泡，保持油杯不受潮及電極氧化；

電極連續使用一個月后，應例行檢查和維護。檢驗并調整電極間隙，使其恢復標準值；放大鏡觀察電極表面是否出現暗斑，若有此現象，應用綢布擦拭電極表面，使其恢復原狀；

儀器的維修和調試須由專業人員完成；

接通電源前，應仔細檢查連接線是否牢固，儀器外殼必須可靠接地！

接通電源后，操作人員嚴禁觸及油杯箱蓋外殼，以免發生電擊危險！

儀器在使用過程中，如發現異常應立即切斷電源！

簡易故障排除開機無反應        檢查電源線是否插接良好，檢查保險管是否完好無損；

不升壓            檢查油杯箱蓋是否蓋好；

升壓正常但不擊穿  檢查設置是否限制了停升電壓；

擊穿后無顯示      檢查油杯內是否有污物；

打印不出紙        檢查打印機是否有紙；

更換打印紙        打印機在出廠時已安裝了打印紙。若打印紙使用完畢，需要自行安裝新的打印紙。其操作過程如下：

按下打印機前蓋板上的圓形按鈕；

將打印紙裝入打印機，并拉出一段（超出撕紙牙齒），注意將紙放整齊，同時注意紙的方向（紙拉出后紙卷外側面對著打印頭）；

合上紙艙蓋，打印頭走紙軸壓齊打印紙后稍用力把打印頭走紙軸壓回打印頭。

油杯清洗方法用潔凈的綢布反復擦拭電極表面和電極桿；

用標準規調整好電極間隙；

用無水乙醇清洗3～4次，然后用吹風機吹干。再用

測試油樣清洗2～3次即可；

攪拌槳清洗方法用干凈的綢布反復擦拭攪拌槳，直至表面無細小顆粒，忌用手直接接觸攪拌槳；

用鑷子夾住攪拌槳，浸入無水乙醇洗滌2～3次，然后用吹風機吹干；

用鑷子夾住攪拌槳，浸入待測油樣洗滌2～3次備用。

儀器成套性

設備                      1臺

油杯                      6套

電源線                    1條

標準規                    1支

保險管                    2只（3A）

攪拌槳                    7只

鑷子                      1把

打印紙                    1軸

操作手冊                  1本

保修卡                   1張

合格證                   1張

絕緣油介電強度測試儀使用說明

以下是絕緣油介電強度測試儀的詳細使用說明，綜合國家標準與主流機型操作規范整理：

一、?測試前準備?

?環境檢查?

環境溫度0~40℃，濕度≤85%RH，電源220V±10%/50Hz

儀器接地可靠，高壓艙門聯鎖功能正常

?油樣處理?

靜置油樣≥2小時消除氣泡，含水量需≤10ppm

取樣時避免污染，油溫與環境溫度一致

?電極維護?

檢查黃銅電極間隙（標準2.5mm±0.1mm），表面無氧化（可用600目砂紙打磨）

油杯用石油醚+無水乙醇清洗并烘干

二、?操作流程?

?開機設置?

通電后自檢，選擇測試標準（如GB/T 507或IEC 60156）

設置參數：升壓速率（2kV/s）、測試次數（6次）、靜置時間（5~10分鐘）

?油樣測試?

注入油樣至電極杯，確保浸沒電極且無氣泡

關閉艙門觸發安全開關，啟動自動測試

儀器依次完成：升壓→擊穿判斷→記錄數據→自動回零

?數據記錄?

剔除擊穿值，取后續5次平均值作為結果

支持液晶屏顯示、存儲（100組數據）及微型打印輸出

三、?安全注意事項?

?高壓防護?

測試中嚴禁打開艙門（聯鎖保護觸發后自動斷電）

操作時保持安全距離＞0.5m，避免觸碰電極

?設備維護?

定期校準：使用標準油樣驗證誤差（≤3%）

長期停用需用合格絕緣油浸泡電極杯防氧化

?故障處理?

?不升壓?：檢查保險絲（通常5A）、電源穩定性

?數據異常?：重新清潔油杯或更換油樣

四、?標準與擴展功能?

?執行標準?：GB/T 507-2002、IEC 60156（擊穿電壓定義與測試流程）

?高級機型功能?：三油杯并行測試、USB數據導出、恒溫油杯（選配）

絕緣油介電強度測試儀的原理

絕緣油介電強度測試儀的工作原理基于高壓電場下絕緣油的擊穿特性，通過測量擊穿電壓評估油品絕緣性能，具體原理如下：

一、?核心原理?

?電場擊穿機制?

在標準電極間（間隙2.5mm±0.1mm）注入油樣，施加均勻交變電場，以恒定速率（如2kV/s）升壓直至油樣擊穿。

擊穿電壓與電極間距的比值即為介電強度（kV/mm），反映油品抵抗電擊穿的能力。

?升壓系統?

采用調壓器+升壓變壓器組合，將220V市電升至數十千伏高壓（如80kV），升壓速率可調（2.0~5.0kV/s）。

部分機型通過中間接地變壓器設計，減少負載阻抗對輸出電壓的影響。

二、?關鍵組件作用?

?電極系統?

黃銅電極形成均勻電場，表面光潔度影響測量精度（需定期打磨）。

特種玻璃油杯避免漏油，部分型號采用三電極結構以屏蔽干擾。

?信號處理?

高壓端直接采樣，通過A/D轉換器減少模擬電路誤差。

數字濾波技術抑制擊穿瞬間的電磁干擾（如工頻噪聲）。

三、?測量意義?

擊穿電壓降低可反映油中污染物（水分、纖維、游離碳）濃度升高或老化程度。

測試結果需符合GB/T 507或IEC 60156標準，用于變壓器油質量驗收或定期維護。

四、?技術演進?

現代全自動機型集成微機控制，實現升壓、擊穿判斷、數據存儲一體化，精度達±2%。

抗干擾設計（如SF6充氣標準電容器）提升復雜環境下的穩定性。

如何校準絕緣油介電強度測試儀？

以下是絕緣油介電強度測試儀的校準步驟及注意事項，綜合國家標準與主流校準方法整理：

一、?校準前準備?

?環境條件?

溫度控制在(20±5)℃，濕度≤80%，無電磁干擾及振動。

儀器需可靠接地，高壓艙門聯鎖功能正常。

?標準器具?

高精度標準分壓器（精度高于被校儀器）及配套電壓表。

標準電阻（模擬測試電流）或已知介電強度的參考油樣。

?設備檢查?

電極表面清潔無劃痕，油杯無殘留油污（需用石油醚+無水乙醇清洗）。

電極間距校準至2.5mm±0.1mm，確保平行度。

二、?校準步驟?

?電壓校準?

?單端測量法?：將標準分壓器并聯至高壓輸出端，記錄儀器顯示值與標準分壓器實測值，誤差應≤±2%。

?雙路輸出測量法?：兩路高壓表分別連接電極，讀數之和為實際輸出電壓。

?升壓速率驗證?

使用秒表或示波器監測升壓時間，標準速率為2kV/s（球形電極）或3kV/s（平板電極）。

?功能驗證?

用標準油樣測試，對比擊穿電壓結果與標稱值，偏差需符合GB/T 507或IEC 60156要求。

三、?校準后處理?

?數據記錄?

保存校準數據（如10kV、20kV等關鍵點誤差），生成校準報告。

?調整與確認?

若誤差超限，按說明書調整儀器內部電位器或軟件參數。

四、?周期與規范?

?校準周期?：每年至少1次，或更換傳感器/經歷環境后。

?依據標準?：JJF(新)33-2019等地方性校準規范。

校準過程中需要注意哪些安全問題？

在校準絕緣油介電強度測試儀時，需嚴格遵守以下安全規范：

一、?高壓防護措施?

?斷電操作?

校準前必須關閉電源并放電，使用接地棒接觸高壓電極釋放殘余電荷。

高壓艙門聯鎖裝置需功能正常，防止校準中誤開啟引發電擊。

?個人防護?

穿戴絕緣手套（耐壓等級≥10kV）、護目鏡及防靜電鞋，避免直接接觸電極或高壓線。

校準區域設置警示標識，非操作人員保持1米以上安全距離。

二、?設備與環境安全?

?接地驗證?

儀器接地電阻需≤4Ω，使用萬用表驗證接地線連接可靠性。

分壓器等校準設備需同步接地，避免電位差導致放電。

?環境控制?

環境濕度≤75%，防止空氣擊穿或設備受潮漏電。

移除校準區域內的金屬雜物和易燃物，避免電弧引燃。

三、?操作規范?

?分壓器連接?

標準分壓器需通過絕緣支架固定，高壓引線懸空布置，避免對地放電。

?異常處理?

校準中若出現異常放電、冒煙或異味，立即切斷電源并排查原因。

禁止帶電調整電極間距或拆卸油杯。

四、?校準后檢查?

恢復儀器至初始狀態，清理油杯殘留油樣并密封保存。

記錄校準數據時需復核高壓系統是否斷電。

校準絕緣油介電強度測試儀需要哪些專用工具？

校準絕緣油介電強度測試儀需配備以下專用工具及設備，需符合相關標準要求并確保精度等級：

一、?高壓測量工具?

?標準分壓器?

需采用中間接地雙電容分壓器或全絕緣電壓互感器，輸入阻抗需匹配油杯電容（約10pF級），分壓比誤差≤±0.2%。

部分場景需使用矢量測量裝置，同步采集兩電壓信號。

?高精度電壓表?

配合分壓器使用，測量范圍覆蓋0-80kV，精度≥0.5級。

二、?輔助校準設備?

?標準電阻?

用于模擬擊穿電流（如5-20mA范圍），阻值誤差≤±1%。

?阻抗匹配裝置?

含模擬油杯電容（300-500pF）及保護電阻（5-10MΩ），復現實際測試工況。

?升壓速率校驗儀?

可記錄升壓時間并計算速率偏差，需支持2kV/s與3kV/s兩種模式。

三、?機械校準工具?

?電極間距塊規?

厚度2.5mm±0.05mm的矩形標準規，用于校準電極平行度及間隙。

?電極維護套裝?

含1200目金相砂紙、無水乙醇及超聲波清洗器，確保電極表面光潔度。

四、?安全防護設備?

?絕緣操作工具?

高壓絕緣棒（耐壓≥80kV）、防靜電鑷子等。

?接地檢測儀?

驗證儀器接地電阻≤4Ω，確保放電回路可靠。

絕緣油介電強度標準主要包括以下國際、國家和行業標準：

一、國際標準

?IEC 60156?

國際電工委員會標準，規定絕緣液體工頻擊穿電壓的測定方法，采用直徑12.5mm球形電極，升壓速率2kV/s，要求峰值因數在√2±5%范圍內。

?ASTM D877?

美國材料與試驗協會標準，適用于平板電極測試絕緣油介電強度，電極間隙2.5mm，升壓速率3kV/s。

二、國家標準

?GB/T 507-2002?

中國國家標準，等效采用IEC 60156，規定使用球形或球蓋形電極，升壓速率2kV/s，需連續測試6次并剔除數據后取平均值。

?GB/T 7595-2017?

《運行中變壓器油質量》，要求新油介電強度≥35kV/2.5mm，運行中油≥30kV/2.5mm。

三、行業標準

?DL/T 429.9-1991?

電力行業標準，適用于220kV以下設備用油檢測，采用平板電極（直徑25mm），升壓速率3kV/s，短路電流需≥20mA。

?DL/T 596?

規定10kV設備運行中絕緣油介電強度≥25kV。

四、關鍵參數與測試要求

?電極類型?：球形（IEC/GB）或平板（ASTM/DL）。

?升壓速率?：2kV/s（球形電極）或3kV/s（平板電極）。

?環境控制?：溫度15-35℃，濕度≤75%，油樣需靜置消泡并過濾。

?設備要求?：電壓波形近似正弦波，峰值因數誤差±5%，短路電流≥20mA。

絕緣油作為油浸式變壓器、油斷路器、充油電纜等高壓電氣設備的核心“液體絕緣屏障"，其介電強度是直接決定高壓設備運行可靠性的核心性能指標。當絕緣油因受潮、雜質侵入、長期熱老化出現性能劣化時，擊穿電壓會出現驟降，直接引發高壓設備內部的絕緣閃絡故障，造成大面積停電甚至設備燒毀的嚴重事故。絕緣油介電強度自動測試儀作為專門用于定量檢測絕緣油擊穿電壓的專用自動化設備，替代了傳統人工手動升壓的測試模式，從根源上消除了人為操作誤差，實現了絕緣油測試全流程的自動化、標準化與數據可追溯化，目前已經成為電力油務試驗室、石化油品質檢部門、高壓設備制造企業的標配檢測裝備。不同于普通的工頻耐壓試驗設備，絕緣油介電強度自動測試儀的技術體系圍繞“油中擊穿過程的精準復現與無干擾采集"構建，其每一項技術設計都對應著明確的工程痛點，全維度的技術細節直接決定了最終測試數據的準確性與跨實驗室可比性。

一、核心功能架構與硬件技術體系

絕緣油介電強度自動測試儀的硬件架構是整個設備性能的基礎載體，采用分層模塊化的設計思路，從高壓發生單元、運動控制單元到信號采集單元，每一個模塊的技術參數都經過嚴格的標準化設計，滿足絕緣油測試相關國家與行業標準的要求。

高壓發生單元是設備的核心動力模塊，其性能直接決定了輸出電場的質量。單元內部采用全隔離式的干式試驗變壓器作為高壓發生核心，區別于傳統的油浸式變壓器，干式結構消除了測試過程中自身絕緣油揮發帶來的污染風險，同時具備更低的局部放電水平。高壓輸出的額定電壓覆蓋0至80kV的通用區間，滿足常規變壓器油、電容器油、電纜油等絕大多數工業絕緣油的測試需求，面向超高壓電力設備用絕緣油的專用機型，輸出電壓等級可拓展至100kV，適配特高壓等級絕緣油的高性能測試場景。高壓輸出的正弦波形畸變率嚴格控制在3%以內，遠低于相關標準規定的5%的上限要求，避免波形中高次諧波分量導致電壓峰值遠高于有效值，最終造成擊穿電壓計算結果出現系統性偏高的偏差。高壓回路的電壓調整率優于1%，從空載到滿負載的全電壓范圍內，輸出電壓的波動量不超過額定值的1%，消除擊穿前瞬間的電壓跌落問題，保障擊穿電壓采集值與油樣真實承受的電壓一致。

升壓速率閉環控制模塊是保障測試結果標準化的關鍵單元，模塊采用高精度的光電編碼器配合微處理器實現升壓過程的全閉環調控，升壓速率的可調范圍覆蓋0.5kV/s至5kV/s，覆蓋不同標準規定的各類升壓要求。針對電力行業通用的GB/T 507標準，設備默認將標準升壓速率鎖定為2kV/s，控制精度優于±5%，符合標準中“升壓速率2.0kV/s±10%"的硬性要求，避免了傳統人工手動升壓過程中升壓速率忽快忽慢的問題。大量對比試驗數據顯示，當升壓速率偏差超過20%時，同一份油樣的擊穿電壓測試結果偏差可超過15%，失去跨實驗室比對的價值，而采用閉環升壓控制的設備，同一份油樣在不同設備上的測試結果偏差可以控制在2%以內，實現了測試數據的高度一致性。

油杯與電極系統是直接與被測絕緣油接觸的核心部件，其設計細節直接決定了油中電場分布的均勻性。油杯采用高硼硅特種玻璃材質制成，具備優異的電氣絕緣性能與化學穩定性，長期接觸絕緣油不會出現溶出物污染油樣的問題，油杯的有效容積不小于500mL，滿足標準規定的油樣用量要求。電極采用符合標準要求的黃銅材質，經過精密拋光處理，表面粗糙度優于Ra0.8μm，電極的直徑為25mm，兩個電極之間的間距精準控制在2.5mm，同軸度偏差小于0.1mm，避免電極錯位導致的局部電場畸變。電極的邊緣設計為R3mm的光滑圓角，消除效應，防止擊穿優先從電極邊緣的局部高場強區域發生，確保擊穿過程發生在兩個電極之間的均勻電場區域內。部分高精度機型還配備了三油杯并行測試結構，三個獨立的油杯與電極系統可以依次完成測試，無需人工更換油樣，大幅提升批量油樣的測試效率。

運動控制單元負責完成測試過程中的攪拌、靜置等輔助操作，單元內部采用低噪音的步進電機驅動攪拌機構，攪拌槳采用絕緣材質制成，測試完成后可以自動對油樣進行勻速攪拌，將擊穿過程中產生的游離碳顆粒均勻分散在油中，避免局部碳顆粒聚集導致后續測試結果出現偏差。攪拌轉速嚴格控制在120r/min左右，既可以實現油樣的充分混合，又不會因為轉速過快在油中產生大量氣泡，避免氣泡引發的提前擊穿。攪拌完成后設備自動進入靜置計時階段，靜置時間支持從0s至999s大范圍可調，符合標準中靜置5min的要求，讓攪拌過程中混入油中的微小氣泡上浮排出，消除氣泡對測試結果的干擾。