一、 产品概述与核心价值‌

本仪器完全遵循 ‌GB/T 1409-2006 (等同于IEC 60250:1969，注意：请使用现行最新版标准进行确认)‌ 及后续相关修订和国家标准中关于固体与液体绝缘材料介质损耗因数(tanδ)和相对介电常数(εᵣ)测试的强制性要求而设计开发的全自动、高精度测量系统。

作为介电性能测试领域的核心设备，其测量原理与设计基准直接对应国家标准。国家标准明确规定，在交变电场作用下，介质损耗主要由电导损耗和极化损耗构成，其基本测试原理为平衡电桥法（如西林电桥原理）及现代的数字化矢量测量法。设备需满足：1) 提供可调频率的正弦波高压测试电源；2) 具备高精度的相位与电流幅值检测能力；3) 环境干扰抑制能力强；4) 可适配三电极系统等标准电极装置，以消除边缘效应和表面漏电对测量的影响。

其核心价值在于为用户提供符合国家规范的一站式解决方案，确保从电力设备（如变压器、电缆、电容器）的绝缘状态诊断，到新材料（如高分子薄膜、陶瓷、复合材料）的研发与质量控制，所有测试数据具有法定可追溯性与行业互认性。

二、 国家标准参数解读与本设备技术对应‌

下表将国家标准GB/T 1409-2006中的核心要求与本仪器的实现规格进行详细对比与阐释：

序号 国家标准 (GB/T 1409-2006) 隐含或引伸的关键要求 本自动介质损耗测试仪的对应技术规格与实现方式

1‌、‌测试电源频率要求‌：标准通常在特定频率（如50Hz， 1000Hz）或一定频率范围内进行测量，频率稳定性对结果至关重要。‌全自动宽频电源‌：采用高精度数字信号合成（DDS）技术，提供‌40Hz 至 70Hz‌范围内多档频率选择（如‌45Hz/55Hz, 47.5Hz/52.5Hz， 55Hz/65Hz, 57.5Hz/62.5Hz‌及‌50Hz, 60Hz‌单频），自动双变频抗干扰。频率精度优于±0.01%。这远超标准基础要求，适应复杂工频干扰环境。

2‌、‌测试电压要求‌：需提供足够高且稳定的正弦波电压，以评估材料在不同场强下的介电性能。 ‌高稳定度可编程高压源‌：输出电压范围‌0.5kV 至 10kV‌，最小步进0.1kV。采用逆变技术和数字闭环反馈，电压稳定度优于±1%。支持反接法、正接法、自激法等多种标准测试回路。

3‌、‌测量准确度要求‌：对介质损耗因数(tanδ)和电容量(C)的测量不确定度有严格要求，是衡量设备等级的核心。 ‌超高精度测量‌：

介质损耗因数(tanδ)分辨率‌：0.001%

相对介电常数(εᵣ) / 电容量(Cx)分辨率‌：0.001pF

测量精度‌：

△tanδ: ±(读数 × 1.0% + 0.040%)

△Cx: ±(读数 × 1.0% + 1.00pF)

4‌、‌测量范围要求‌：需覆盖各类绝缘材料的典型参数范围。 ‌宽范围测量‌：

tanδ范围‌：理论上无限制，实际可测至10⁻⁵量级。

电容量(Cx)范围‌：15pF 至 300nF。

在特定电压下量程自动匹配：

- 10kV下: Cx < 40nF

- 5kV下: Cx < 150nF

- 1kV下: Cx < 300nF

5‌、环境适应性要求‌：对测试环境（温度、湿度、电磁干扰）有规定，并要求设备具备抗干扰能力。 ‌变频抗干扰与稳健设计‌：

工作条件‌：-15℃ ~ 40℃，相对湿度RH < 80%。

抗干扰原理‌：采用‌自动双变频‌技术，使测试频率微弱偏移工频，从根本上避开强电场干扰，满足国标对测试环境稳定性的严苛要求。

6‌、‌安全性与可靠性要求‌：高压测试的安全防护是国标强制执行的核心。多重智能保护系统‌：

具备‌过压保护、过流保护、输出短路保护、电源故障保护、接地不良检测与告警‌等。仪器在检测到安全回路异常时将立即切断高压并报警，确保操作人员与设备绝对安全，符合国家电气安全标准。

7‌、测试便捷性与数据管理要求‌：标准虽未明确规定，但现代实验室管理体系要求数据可记录、可追溯。 ‌智能化操作与海量数据管理‌：

全触摸液晶屏中文界面‌，一键式操作。

内部大容量存储‌：可保存200组带时间戳的完整测试数据。

U盘扩展存储‌：支持数据导出，便于在PC端进行数据管理和报告生成。

三、 核心功能与技术特点（深度解读）‌

一体化高精度电桥设计‌：内置西林电桥原理的数字化矢量测量单元与高稳定度SF6标准电容器，构成完整的标准-被试品比较回路。这种一体化设计减少了外部分立元件带来的连接误差和寄生参数影响，确保了测量系统的长期稳定性和复现性。

CVT专用测试解决方案‌：针对电力系统中广泛使用的电容式电压互感器(CVT)的绝缘监测难点，仪器专门优化了算法和硬件接口。可在‌不拆除高压引线‌的现场条件下，准确测量其主电容C1、分压电容C2的介损值和电容量，并可采用‌反接屏蔽法‌精确测量上端耦合电容器C0。此功能是对国家标准应用于特种设备现场测试的重要扩展，极大提升了电力设备状态检修的效率。

绝缘油介质损耗测试‌：通过选配符合‌GB/T 5654‌标准的专用绝缘油杯及精确温控装置，本仪器可直接扩展为高精度绝缘油介损测试仪。可精确测量绝缘油在特定温度（如90℃）下的tanδ值，为判断变压器等充油设备的内部绝缘受潮、老化或污染状况提供关键数据，满足电力行业预防性试验规程的要求。

强大的环境适应性与抗干扰能力‌：其‌自动双变频‌技术是其核心技术亮点。当现场存在难以排除的50Hz强工频干扰时，仪器自动将测试频率切换至47.5Hz/52.5Hz等微偏频率，利用数字陷波技术，使干扰信号落在测量通带之外，从而获得纯净的测试信号。这使得仪器不仅适用于屏蔽良好的实验室，更能在变电站等强电磁干扰现场进行稳定可靠的测量。

灵活多变的测试模式‌：

内标准、内高压模式‌：标准配置，适用于大部分固体和液体材料测试。

正接法‌：适用于接地类被试品。

反接法‌：适用于不接地类被试品，可有效屏蔽表面漏电流。

自激法‌：专为CVT测试设计，由仪器给CVT的中间变压器励磁，模拟其实际工作状态。

四、 典型行业应用案例‌

电力设备预防性试验‌：

场景‌：某500kV变电站对运行中的主变压器套管进行年度绝缘检测。

应用‌：使用本仪器“正接法”模式，在10kV测试电压下测量套管末屏的tanδ和电容值。

价值‌：将测得数据与出厂值、历年数据进行纵向对比。若tanδ值显著增长或电容值异常变化，可早期判断套管内部是否受潮、绝缘分层或存在局部放电隐患，避免突发性故障，精确对应‌DL/T 596《电力设备预防性试验规程》‌要求。

新材料研发与质控‌：

场景‌：某高分子材料企业研发新一代高性能聚酰亚胺薄膜，用于柔性电路板。

应用‌：使用三电极系统，在不同频率（50Hz, 1kHz）和不同温度下，系统测量薄膜的εᵣ和tanδ。

价值‌：精确的εᵣ数据为电路设计提供关键参数；低且稳定的tanδ值证明了材料在高频下的低损耗特性。数据报告直接用于研发迭代和客户技术认证，符合‌IEC 60250‌及‌GB/T 13542.2‌等产品标准。

电容器制造行业‌：

场景‌：高压电力电容器出厂全检。

应用‌：在生产线上对每台电容器进行耐压后的介损及电容值精准测量。

价值‌：确保每台产品的损耗值低于国标（如‌GB/T 12747.1‌）限值，电容值在标称允差范围内。自动化测试与数据存储功能实现了质量数据的全程可追溯。

高等院校与科研机构‌：

场景‌：研究掺杂改性对钛酸钡陶瓷介电性能的影响。

应用‌：利用仪器的宽频测试潜力（结合外部信号源扩展），测量材料在宽温域、宽频域下的介电谱。

价值‌：获取的εᵣ-T（温度）和tanδ-f（频率）曲线是分析材料极化机理、离子电导弛豫过程的核心依据，支撑高质量学术论文的发表。

五、 使用注意事项与规范操作流程‌

操作必须严格遵守国家标准及仪器规程，以确保安全和数据准确。

安全第一条‌：

可靠接地‌：仪器和被测品必须单独、可靠接入实验室或现场接地网。

高压防护‌：测试线连接牢固，升压期间保持安全距离。仪器具有接地检测功能，未可靠接地则禁止升压。

设备状态‌：仅用于‌停电设备‌的测试。周围运行设备应保持足够安全距离或做好屏蔽。

测试前准备‌：

环境确认‌：记录环境温湿度，确保其在仪器工作范围内。尽量在屏蔽环境下进行。

被试品检查‌：清洁被试品电极表面，检查其绝缘电阻，确认其额定电压高于测试电压。

仪器自检‌：空载开机，检查各功能是否正常。

规范操作流程‌：

接线‌：根据试品类型（接地/不接地）选择正接法或反接法接线，并选用合适的专用测试线（高压线、低压线、屏蔽线）。

参数设置‌：在触摸屏上设置合适的‌测试电压‌（从低往高逐步逼近目标值）、‌测试频率‌（优先使用抗干扰变频模式）、‌试品类型‌。

开始测量‌：确认无误后启动测量。仪器自动完成升压、平衡、采样、计算过程。

数据记录与判断‌：记录稳定的读数，并与标准限值或历史数据对比分析。

降压与放电‌：测试完毕，仪器自动降压，并使用专用放电棒对被试品充分放电后，方可拆线。

维护与保养‌：

仪器应存放于干燥、无尘、无腐蚀性气体的环境中。

定期使用附带的校准件或标准电容器对仪器进行精度验证。

打印纸用完或卡纸时，按说明正确更换卷纸。

六、 标准配置清单‌

序号 名称 数量 备注

1 仪器主机 1台 一体化设计，含标准电容器、电桥、电源

2 附件箱 1个

3 红色高压测试线 1根 耐压等级匹配仪器最高输出电压

4 黑色低压测试线 1根

5 CVT自激法测试线 1套 含专用电缆和接头

6 AC 220V电源线 1根

7 接地线 1根

8 使用说明书（含GB/T 1409标准应用指南） 1份

9 出厂合格证及检定报告（可选） 1份

10 备用保险管、热敏打印纸 1套

七、 结语‌

本GB/T 1409介电常数自动介质损耗测试仪，不仅仅是满足国家标准条款的测试工具，更是融合了现代电力电子技术、数字信号处理技术和智能软件算法的‌高端综合性测量平台‌。它将传统复杂的电桥平衡操作简化为全自动一键测量，将人工读数判据转化为客观的数字化结果，极大地提升了测试效率、准确性及安全性。