自动绝缘油介电强度测试仪

自动绝缘油介电强度测试仪

依据国家标准GB507-86及行标DL-474·4-92DL/T596-1996的有关规定，发挥自身优势，经过多次现场试验和长期不懈努力，精心研制开发的高准确度、全数字化工业仪器。该机操作简便，造型美观大方。由于采用了全自动数字化微机控制，所以测量精度高、抗干扰能力强、安全可靠。

仪器采用大容量单片机控制，工作稳定可靠；

仪器内设宽范围看门狗电路杜绝了死机现象；

多种操作选择，仪器程序设有GB1986、GB2002两种国家标准方法和自定义操作，能适应不同用户的多种选择；

仪器油杯采用特种玻璃一次浇铸成型，杜绝了漏油等干扰现象的发生；

仪器独特的高压端采样设计让测试值直接进入A/D转换器，避免了在模拟电路中造成的误差，使测量结果更加准确；

仪器内部具有过流、过压、短路等保护等功能，并且具有的抗干扰能力，电磁兼容性好

便携式结构，易于移动，户内外使用均很方便。

技术指标升压器容量    1.5 kVA

升压速度     2.0 kV/s，2.5 kV/s，3.0 kV/s，3.5 kV/s 四档任选

输出电压     0～100 kV

电源畸变率   ＜1%

显示方式     大屏幕液晶汉字显示

电极间隙     标准2.5 mm

外形尺寸     760 mm×670 mm×770 mm

仪器重量     48kg

使用条件环境温度     0～40℃

相对湿度    ≤85%

工作电源     AC 220V ± 10%

电源频率     50 ± 5 Hz

功率消耗    ＜200 W

机箱及面板部件说明

全自动绝缘油介电强度测试仪

1.液晶显示屏；2.功能键；3.打印机；4.升压速率切换开关；5.指示灯；6.油杯仓盖；7.温、湿度传感器；8.地线柱；9.电源插口；10.电源开关；11.高压安全标志

液晶屏显示日期、时间、操作参数、测试结果、操作菜单提示等相关信息；

功能键选择设置操作参数；

打印机打印单次及多次测试结果的平均值；

切换开关选择不同升压速率；

指示灯灯亮时表示相关操作步骤正在进行中；

油杯仓盖打开后放入或取出油杯，关闭后方可进行测试；

温湿传感器测量摄氏温度和相对湿度，并转换为数字信号加以显示；

地线柱可靠的地线连接柱；

电源插座良好插接AC 220V 50Hz电源线；

电源开关控制仪器电源通断；

高压标志提示高压危险的三角标志。

操作步骤图解插接电源线，打开电源开关，液晶屏显示开机页面；开机页面按 设置 键进入下一级页面；

选择子页面按 选择 键移动光标√ 至 GB1986处，按 确认 键即可进入国标1986设置子页面。

GB1986子页面按选择键移动光标至停升电压，按 + 或 - 键设置停升电压 ，其默认值是100 kV，可选范围10 kV～100 kV（增量Δ=10 kV）。选择好停升电压后，按选择键移动光标至杯位选择，按确认键进入杯位选择子页面。

杯位选择子页面

按选择键移动光标至不同杯位，按×或√键定义工作杯号，默认值是全选（即各杯位均为√）。然后按确认键，确认所选停升电压和杯号后返回开机页面，按 开始 键进行测试。

如果没有可靠接地，仪器会显示 请接地！并发出报警声，这时应该关掉电源，接好地线后再重新进行操作。如果没有或者没有条件安装地线，可按任意键跳过，不会影响测试结果。

按 选择 键移动光标√ 至GB2002处，按 确认 键即可进入国标2002设置子页面。在该页面下的操作与GB1986子页面基本相同，可参考六、操作步骤的相关内容。

按 选择 键移动光标√ 至时间设置处，按 确认 键即可进入时间设置子页按 选择 键移动光标—至年、月、日、时、分处，按 + 或 - 键选择具体数值后，按确认键确认，并返回开机页面；

按 选择 键移动光标√ 至自定义设置 处，按 确认 键即可进入 自定义

自定义设置子页面按 选择 键移动光标到相应的选项，再按 + 或 - 键可进行相关参数的设置。其中：

静置时间   默认值15 min，范围1～15 min（增量Δ= 1 min）；

间隔时间   默认值5 min，范围1～10 min（增量Δ= 1 min）；

搅拌时间   默认值10 s， 范围5～90 s（增量Δ= 5 s）；

停升电压   默认值100 kV，范围10～100 kV（增量Δ= 10 kV）。当仪器升压到 停升电压 以后将停止升压，并进入到保持状态。若持续50 s无击穿，仪器将默认当前停升电压为绝缘油击穿电压;

打压次数   默认值为6次，可选范围1～6次（增量Δ=1次）；设置好后按 确认 键返回开始页面，按 开始 键进行测试；

杯位选择  按此键进入杯位选择子页面。

对于该机型，每杯最多6次的平行测定击穿电压值等参数将自动存储。测量完毕后屏幕将显示测试完毕给予提醒，按 确认 键返回到开机页面（图1）。按 打印 或 显示 键，进入油样单次测量击穿电压值、算数平均值及测量日期和时间的显示子页面（图7～9）。

注意：在显示子页面，按选择键可以顺序显示六个界面。其中前三个界面没有测量时间的数据显示，为临时数据组，关机后将丢失。而后三个界面有测量时间数据显示，为存储数据组，关机后不会丢失。如果样品油杯测定超过三个，则系统将按时间分组，记录显示最近的三组数据。

在显示子页面，按打印键打印所选页面的存储数据，按确认键返回主页面 。

注意事项使用本仪器前，一定要详细阅读本操作手册；

仪器操作者应通晓电气设备或分析仪器的一般使用常识；

本仪器在户内外均可使用，但应避开雨淋、腐蚀性气体、高浓度尘埃、高温或阳光直射等场所；

油杯应该保持洁净。在停用期间，应加入足够量干燥合格的绝缘油浸泡，保持油杯不受潮及电极氧化；

电极连续使用一个月后，应例行检查和维护。检验并调整电极间隙，使其恢复标准值；放大镜观察电极表面是否出现暗斑，若有此现象，应用绸布擦拭电极表面，使其恢复原状；

仪器的维修和调试须由专业人员完成；

接通电源前，应仔细检查连接线是否牢固，仪器外壳必须可靠接地！

接通电源后，操作人员严禁触及油杯箱盖外壳，以免发生电击危险！

仪器在使用过程中，如发现异常应立即切断电源！

简易故障排除开机无反应        检查电源线是否插接良好，检查保险管是否完好无损；

不升压            检查油杯箱盖是否盖好；

升压正常但不击穿  检查设置是否限制了停升电压；

击穿后无显示      检查油杯内是否有污物；

打印不出纸        检查打印机是否有纸；

更换打印纸        打印机在出厂时已安装了打印纸。若打印纸使用完毕，需要自行安装新的打印纸。其操作过程如下：

按下打印机前盖板上的圆形按钮；

将打印纸装入打印机，并拉出一段（超出撕纸牙齿），注意将纸放整齐，同时注意纸的方向（纸拉出后纸卷外侧面对着打印头）；

合上纸舱盖，打印头走纸轴压齐打印纸后稍用力把打印头走纸轴压回打印头。

油杯清洗方法用洁净的绸布反复擦拭电极表面和电极杆；

用标准规调整好电极间隙；

用无水乙醇清洗3～4次，然后用吹风机吹干。再用

测试油样清洗2～3次即可；

搅拌桨清洗方法用干净的绸布反复擦拭搅拌桨，直至表面无细小颗粒，忌用手直接接触搅拌桨；

用镊子夹住搅拌桨，浸入无水乙醇洗涤2～3次，然后用吹风机吹干；

用镊子夹住搅拌桨，浸入待测油样洗涤2～3次备用。

仪器成套性

设备                      1台

油杯                      6套

电源线                    1条

标准规                    1支

保险管                    2只（3A）

搅拌桨                    7只

镊子                      1把

打印纸                    1轴

操作手册                  1本

保修卡                   1张

合格证                   1张

绝缘油介电强度测试仪使用说明

以下是绝缘油介电强度测试仪的详细使用说明，综合国家标准与主流机型操作规范整理：

一、‌测试前准备‌

‌环境检查‌

环境温度0~40℃，湿度≤85%RH，电源220V±10%/50Hz

仪器接地可靠，高压舱门联锁功能正常

‌油样处理‌

静置油样≥2小时消除气泡，含水量需≤10ppm

取样时避免污染，油温与环境温度一致

‌电极维护‌

检查黄铜电极间隙（标准2.5mm±0.1mm），表面无氧化（可用600目砂纸打磨）

油杯用石油醚+无水乙醇清洗并烘干

二、‌操作流程‌

‌开机设置‌

通电后自检，选择测试标准（如GB/T 507或IEC 60156）

设置参数：升压速率（2kV/s）、测试次数（6次）、静置时间（5~10分钟）

‌油样测试‌

注入油样至电极杯，确保浸没电极且无气泡

关闭舱门触发安全开关，启动自动测试

仪器依次完成：升压→击穿判断→记录数据→自动回零

‌数据记录‌

剔除击穿值，取后续5次平均值作为结果

支持液晶屏显示、存储（100组数据）及微型打印输出

三、‌安全注意事项‌

‌高压防护‌

测试中严禁打开舱门（联锁保护触发后自动断电）

操作时保持安全距离＞0.5m，避免触碰电极

‌设备维护‌

定期校准：使用标准油样验证误差（≤3%）

长期停用需用合格绝缘油浸泡电极杯防氧化

‌故障处理‌

‌不升压‌：检查保险丝（通常5A）、电源稳定性

‌数据异常‌：重新清洁油杯或更换油样

四、‌标准与扩展功能‌

‌执行标准‌：GB/T 507-2002、IEC 60156（击穿电压定义与测试流程）

‌高级机型功能‌：三油杯并行测试、USB数据导出、恒温油杯（选配）

绝缘油介电强度测试仪的原理

绝缘油介电强度测试仪的工作原理基于高压电场下绝缘油的击穿特性，通过测量击穿电压评估油品绝缘性能，具体原理如下：

一、‌核心原理‌

‌电场击穿机制‌

在标准电极间（间隙2.5mm±0.1mm）注入油样，施加均匀交变电场，以恒定速率（如2kV/s）升压直至油样击穿。

击穿电压与电极间距的比值即为介电强度（kV/mm），反映油品抵抗电击穿的能力。

‌升压系统‌

采用调压器+升压变压器组合，将220V市电升至数十千伏高压（如80kV），升压速率可调（2.0~5.0kV/s）。

部分机型通过中间接地变压器设计，减少负载阻抗对输出电压的影响。

二、‌关键组件作用‌

‌电极系统‌

黄铜电极形成均匀电场，表面光洁度影响测量精度（需定期打磨）。

特种玻璃油杯避免漏油，部分型号采用三电极结构以屏蔽干扰。

‌信号处理‌

高压端直接采样，通过A/D转换器减少模拟电路误差。

数字滤波技术抑制击穿瞬间的电磁干扰（如工频噪声）。

三、‌测量意义‌

击穿电压降低可反映油中污染物（水分、纤维、游离碳）浓度升高或老化程度。

测试结果需符合GB/T 507或IEC 60156标准，用于变压器油质量验收或定期维护。

四、‌技术演进‌

现代全自动机型集成微机控制，实现升压、击穿判断、数据存储一体化，精度达±2%。

抗干扰设计（如SF6充气标准电容器）提升复杂环境下的稳定性。

如何校准绝缘油介电强度测试仪？

以下是绝缘油介电强度测试仪的校准步骤及注意事项，综合国家标准与主流校准方法整理：

一、‌校准前准备‌

‌环境条件‌

温度控制在(20±5)℃，湿度≤80%，无电磁干扰及振动。

仪器需可靠接地，高压舱门联锁功能正常。

‌标准器具‌

高精度标准分压器（精度高于被校仪器）及配套电压表。

标准电阻（模拟测试电流）或已知介电强度的参考油样。

‌设备检查‌

电极表面清洁无划痕，油杯无残留油污（需用石油醚+无水乙醇清洗）。

电极间距校准至2.5mm±0.1mm，确保平行度。

二、‌校准步骤‌

‌电压校准‌

‌单端测量法‌：将标准分压器并联至高压输出端，记录仪器显示值与标准分压器实测值，误差应≤±2%。

‌双路输出测量法‌：两路高压表分别连接电极，读数之和为实际输出电压。

‌升压速率验证‌

使用秒表或示波器监测升压时间，标准速率为2kV/s（球形电极）或3kV/s（平板电极）。

‌功能验证‌

用标准油样测试，对比击穿电压结果与标称值，偏差需符合GB/T 507或IEC 60156要求。

三、‌校准后处理‌

‌数据记录‌

保存校准数据（如10kV、20kV等关键点误差），生成校准报告。

‌调整与确认‌

若误差超限，按说明书调整仪器内部电位器或软件参数。

四、‌周期与规范‌

‌校准周期‌：每年至少1次，或更换传感器/经历环境后。

‌依据标准‌：JJF(新)33-2019等地方性校准规范。

校准过程中需要注意哪些安全问题？

在校准绝缘油介电强度测试仪时，需严格遵守以下安全规范：

一、‌高压防护措施‌

‌断电操作‌

校准前必须关闭电源并放电，使用接地棒接触高压电极释放残余电荷。

高压舱门联锁装置需功能正常，防止校准中误开启引发电击。

‌个人防护‌

穿戴绝缘手套（耐压等级≥10kV）、护目镜及防静电鞋，避免直接接触电极或高压线。

校准区域设置警示标识，非操作人员保持1米以上安全距离。

二、‌设备与环境安全‌

‌接地验证‌

仪器接地电阻需≤4Ω，使用万用表验证接地线连接可靠性。

分压器等校准设备需同步接地，避免电位差导致放电。

‌环境控制‌

环境湿度≤75%，防止空气击穿或设备受潮漏电。

移除校准区域内的金属杂物和易燃物，避免电弧引燃。

三、‌操作规范‌

‌分压器连接‌

标准分压器需通过绝缘支架固定，高压引线悬空布置，避免对地放电。

‌异常处理‌

校准中若出现异常放电、冒烟或异味，立即切断电源并排查原因。

禁止带电调整电极间距或拆卸油杯。

四、‌校准后检查‌

恢复仪器至初始状态，清理油杯残留油样并密封保存。

记录校准数据时需复核高压系统是否断电。

校准绝缘油介电强度测试仪需要哪些专用工具？

校准绝缘油介电强度测试仪需配备以下专用工具及设备，需符合相关标准要求并确保精度等级：

一、‌高压测量工具‌

‌标准分压器‌

需采用中间接地双电容分压器或全绝缘电压互感器，输入阻抗需匹配油杯电容（约10pF级），分压比误差≤±0.2%。

部分场景需使用矢量测量装置，同步采集两电压信号。

‌高精度电压表‌

配合分压器使用，测量范围覆盖0-80kV，精度≥0.5级。

二、‌辅助校准设备‌

‌标准电阻‌

用于模拟击穿电流（如5-20mA范围），阻值误差≤±1%。

‌阻抗匹配装置‌

含模拟油杯电容（300-500pF）及保护电阻（5-10MΩ），复现实际测试工况。

‌升压速率校验仪‌

可记录升压时间并计算速率偏差，需支持2kV/s与3kV/s两种模式。

三、‌机械校准工具‌

‌电极间距块规‌

厚度2.5mm±0.05mm的矩形标准规，用于校准电极平行度及间隙。

‌电极维护套装‌

含1200目金相砂纸、无水乙醇及超声波清洗器，确保电极表面光洁度。

四、‌安全防护设备‌

‌绝缘操作工具‌

高压绝缘棒（耐压≥80kV）、防静电镊子等。

‌接地检测仪‌

验证仪器接地电阻≤4Ω，确保放电回路可靠。

绝缘油介电强度标准主要包括以下国际、国家和行业标准：

一、国际标准

‌IEC 60156‌

国际电工委员会标准，规定绝缘液体工频击穿电压的测定方法，采用直径12.5mm球形电极，升压速率2kV/s，要求峰值因数在√2±5%范围内。

‌ASTM D877‌

美国材料与试验协会标准，适用于平板电极测试绝缘油介电强度，电极间隙2.5mm，升压速率3kV/s。

二、国家标准

‌GB/T 507-2002‌

中国国家标准，等效采用IEC 60156，规定使用球形或球盖形电极，升压速率2kV/s，需连续测试6次并剔除数据后取平均值。

‌GB/T 7595-2017‌

《运行中变压器油质量》，要求新油介电强度≥35kV/2.5mm，运行中油≥30kV/2.5mm。

三、行业标准

‌DL/T 429.9-1991‌

电力行业标准，适用于220kV以下设备用油检测，采用平板电极（直径25mm），升压速率3kV/s，短路电流需≥20mA。

‌DL/T 596‌

规定10kV设备运行中绝缘油介电强度≥25kV。

四、关键参数与测试要求

‌电极类型‌：球形（IEC/GB）或平板（ASTM/DL）。

‌升压速率‌：2kV/s（球形电极）或3kV/s（平板电极）。

‌环境控制‌：温度15-35℃，湿度≤75%，油样需静置消泡并过滤。

‌设备要求‌：电压波形近似正弦波，峰值因数误差±5%，短路电流≥20mA。

绝缘油作为油浸式变压器、油断路器、充油电缆等高压电气设备的核心“液体绝缘屏障"，其介电强度是直接决定高压设备运行可靠性的核心性能指标。当绝缘油因受潮、杂质侵入、长期热老化出现性能劣化时，击穿电压会出现骤降，直接引发高压设备内部的绝缘闪络故障，造成大面积停电甚至设备烧毁的严重事故。绝缘油介电强度自动测试仪作为专门用于定量检测绝缘油击穿电压的专用自动化设备，替代了传统人工手动升压的测试模式，从根源上消除了人为操作误差，实现了绝缘油测试全流程的自动化、标准化与数据可追溯化，目前已经成为电力油务试验室、石化油品质检部门、高压设备制造企业的标配检测装备。不同于普通的工频耐压试验设备，绝缘油介电强度自动测试仪的技术体系围绕“油中击穿过程的精准复现与无干扰采集"构建，其每一项技术设计都对应着明确的工程痛点，全维度的技术细节直接决定了最终测试数据的准确性与跨实验室可比性。

一、核心功能架构与硬件技术体系

绝缘油介电强度自动测试仪的硬件架构是整个设备性能的基础载体，采用分层模块化的设计思路，从高压发生单元、运动控制单元到信号采集单元，每一个模块的技术参数都经过严格的标准化设计，满足绝缘油测试相关国家与行业标准的要求。

高压发生单元是设备的核心动力模块，其性能直接决定了输出电场的质量。单元内部采用全隔离式的干式试验变压器作为高压发生核心，区别于传统的油浸式变压器，干式结构消除了测试过程中自身绝缘油挥发带来的污染风险，同时具备更低的局部放电水平。高压输出的额定电压覆盖0至80kV的通用区间，满足常规变压器油、电容器油、电缆油等绝大多数工业绝缘油的测试需求，面向超高压电力设备用绝缘油的专用机型，输出电压等级可拓展至100kV，适配特高压等级绝缘油的高性能测试场景。高压输出的正弦波形畸变率严格控制在3%以内，远低于相关标准规定的5%的上限要求，避免波形中高次谐波分量导致电压峰值远高于有效值，最终造成击穿电压计算结果出现系统性偏高的偏差。高压回路的电压调整率优于1%，从空载到满负载的全电压范围内，输出电压的波动量不超过额定值的1%，消除击穿前瞬间的电压跌落问题，保障击穿电压采集值与油样真实承受的电压一致。

升压速率闭环控制模块是保障测试结果标准化的关键单元，模块采用高精度的光电编码器配合微处理器实现升压过程的全闭环调控，升压速率的可调范围覆盖0.5kV/s至5kV/s，覆盖不同标准规定的各类升压要求。针对电力行业通用的GB/T 507标准，设备默认将标准升压速率锁定为2kV/s，控制精度优于±5%，符合标准中“升压速率2.0kV/s±10%"的硬性要求，避免了传统人工手动升压过程中升压速率忽快忽慢的问题。大量对比试验数据显示，当升压速率偏差超过20%时，同一份油样的击穿电压测试结果偏差可超过15%，失去跨实验室比对的价值，而采用闭环升压控制的设备，同一份油样在不同设备上的测试结果偏差可以控制在2%以内，实现了测试数据的高度一致性。

油杯与电极系统是直接与被测绝缘油接触的核心部件，其设计细节直接决定了油中电场分布的均匀性。油杯采用高硼硅特种玻璃材质制成，具备优异的电气绝缘性能与化学稳定性，长期接触绝缘油不会出现溶出物污染油样的问题，油杯的有效容积不小于500mL，满足标准规定的油样用量要求。电极采用符合标准要求的黄铜材质，经过精密抛光处理，表面粗糙度优于Ra0.8μm，电极的直径为25mm，两个电极之间的间距精准控制在2.5mm，同轴度偏差小于0.1mm，避免电极错位导致的局部电场畸变。电极的边缘设计为R3mm的光滑圆角，消除效应，防止击穿优先从电极边缘的局部高场强区域发生，确保击穿过程发生在两个电极之间的均匀电场区域内。部分高精度机型还配备了三油杯并行测试结构，三个独立的油杯与电极系统可以依次完成测试，无需人工更换油样，大幅提升批量油样的测试效率。

运动控制单元负责完成测试过程中的搅拌、静置等辅助操作，单元内部采用低噪音的步进电机驱动搅拌机构，搅拌桨采用绝缘材质制成，测试完成后可以自动对油样进行匀速搅拌，将击穿过程中产生的游离碳颗粒均匀分散在油中，避免局部碳颗粒聚集导致后续测试结果出现偏差。搅拌转速严格控制在120r/min左右，既可以实现油样的充分混合，又不会因为转速过快在油中产生大量气泡，避免气泡引发的提前击穿。搅拌完成后设备自动进入静置计时阶段，静置时间支持从0s至999s大范围可调，符合标准中静置5min的要求，让搅拌过程中混入油中的微小气泡上浮排出，消除气泡对测试结果的干扰。