：试验原理

    HDLF超低频高压发生器交流耐压测试仪实际上是工频耐压试验和串联谐振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和串联谐振交流耐压时，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，造价高，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，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。国家发改委已制定了《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、大型高压旋转电机的交流耐压试验之中。

二：产品简介

HDLF超低频交流耐压测试仪接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*自动化。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、打印试验报告。设计指标*符合《电力设备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：

1.电流、电压、波形数据均直接从高压侧采样获得，所以数据准确。

2.具有过压保护功能，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。

3.具有过流保护功能：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.由于采用了高低压闭环负反馈控制电路，所以输出无容升效应。

三：技术参数

1.输出额定电压：可按参数定制。

2.输出频率：0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz

3.带载能力： 0.1Hz   ≤1.1µF

0.05Hz  ≤2.2µF

0.02Hz  ≤5.5µF

4.测量精度：3%

5.电压正，负峰值误差：≤3％

6.电压波形失真度：≤5％

7.使用条件：户内、户外；温度：-10℃～+40℃；湿度：≤85％RH

8.电源保险管：参见表1

9.市电源：频率50Hz，电压220V±5%。若使用便携式发电机供电，发电机要求：频率50Hz，电压220V±5%，功率应大于3KW，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），以便稳定发电机的运转速度。否则仪器将不能正常工作。

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主要是由于绝缘内部放电产生的细微开裂，形成细小的通道，其通道内空，管壁上有放电产生的碳粒痕迹。分枝少而清晰，呈冬天的树枝状。电树枝按产生的机理分为以下几种类型：
　　1）由于机械应力的破坏使交联聚乙烯绝缘产生应变造成气隙和裂纹，引发电树枝放电。机械应力一方面是因为电力电缆生产、敷设运行中不可避免地弯曲、拉伸等外力产生应力，另一方面是由于电缆在运行中电动力对绝缘产生的应力。
　　2）气隙放电造成电树枝的发展。现代的生产工艺尽管可以消除交联电缆生产线中某些宏观的气隙，但仍有1～10μm或少量的20～30μm的气隙形成的微观多孔结构。多孔结构中的放电形式主要以电晕放电为主。通道中的放电所产生的气体压力增加，导致了树枝的扩展和形状的变化。
　　3）场致发射效应导致树枝性放电。在高电场作用下，电极发射的电子由于隧道效应注入绝缘介质，电子在注入过程中获得足够的动能，使电子不断地与介质碰撞引起介质破坏，导致树枝放电。
　　4）缺陷。缺陷主要是导体屏蔽上的节疤和绝缘屏蔽中的毛刺以及绝缘内的杂质和空穴。这些缺陷使绝缘内的电场集中，局部场强提高。引起场致发射，导致树枝性放电。
1．2　水树枝
　　主要是由于水分浸入交联聚乙烯绝缘，在电场作用下形成树枝状物。水树枝的特点是引发树枝的空隙含有水分，且在较低的场强下发生。水树枝的产生，将会使介质损耗增加，绝缘电阻和击穿电压下降，电缆的寿命明显缩短。目前国内外对水树枝的生长研究尚不完善。一般认为，水树枝的发展过程有以下几种形式：
　　1）剩余应变使水树枝增长。当电缆在外加电压下，若绝缘中含有水分，导体附近的绝缘材料中剩余的应变就会增加，而应变较大的局部区域便会生成水树枝。
　　2）电场下的化学作用发展了水树枝。
　　3）电泳与扩散力的作用使水树枝生长。介质电泳可以认为是不带电荷的，但是已经极化的粒子或分子在畸变的电场中运动，若绝缘中含有带水分的杂质，这些杂质会向导电线芯附近的高电场区聚集。这一区域的温度相对偏高，水分因此而膨胀，形成较大的压力，使间隙扩大，引起水树枝的扩大和发展。
　　电树枝往往在绝缘内部产生细微开裂，形成细小的通道，并在放电通道的管壁上产生放电后的碳化颗粒。水树枝的产生，将会使介质损耗增加，绝缘电阻和击穿电压下降。因此，电缆中的电树枝和水树枝对电缆的电气性能将会带来严重的故障隐患。
2　电缆试验
　　为了保证电缆安全可靠运行，有关的标准对电缆的各种试验做了明确的规定。主要试验项目包括：测量绝缘电阻、直流耐压和泄漏电流。其中测量绝缘电阻主要是检验电缆绝缘是否老化、受潮以及耐压试验中暴露的绝缘缺陷。直流耐压和泄漏攀枝花市超低频高压发生器交流耐压品牌攀枝花市超低频高压发生器交流耐压品牌电流试验是同步进行的，其目的是发现绝缘中的缺陷。但是近年来国内外的试验和运行经验证明：直流耐压试验不能有效地发现交联电缆中的绝缘缺陷，甚至造成电缆的绝缘隐患。德国Sechiswag公司在1978～1980年41个回路的10 kV电压等级的XLPE电缆中，发生故障87次；瑞典的3 kV～24．5 kV电压等级XLPE电缆投运超出9 000 km，发生故障107次，国内也曾多次发生电缆事故，相当数量的电缆故障是由于经常性的直流耐压试验产生的负面效应引起。因此，国内外有关部门广泛推荐采用交流耐压取代传统的直流耐压。
IEC62067／CD要求对于220 kV电压等级以上的交联电缆不允许直流耐压。
　　研究表明，直流耐压试验时对绝缘的影响主要表现在：
　　1）电缆的局部绝缘气隙部位由于游离产生的电荷在此形成电荷积累，降低局部电场强度，使这些缺陷难以发现。
　　2）试验电压往往偏高，绝缘承受的电场强度较高，这种高电压对绝缘是一种损伤，使原本良好的绝缘产生缺陷，而且