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022-28892722北广精仪绝缘油介损及电阻率全自动试验仪GDAT-C1
主要用于绝缘油等液体绝缘介质的介质损耗因数和直流电阻率的测量，也可对抗燃油进行电阻率测量，内部集成了介损油杯、温控仪、温度传感器、介损测试电桥、交流试验电源、标准电容器、高阻计、直流高压源等主要部件。
绝缘油介损及电阻率全自动试验仪 GDAT-C1 是一款依据 GB/T 5654-2007《液体绝缘材料 相对电容率、介质损耗因数和直流电阻率的测量》设计制造的油品介电性能检测设备，用于绝缘油等液体绝缘介质的介质损耗因数与直流电阻率测量。仪器采用一体化结构，把介损油杯、温控仪、温度传感器、介损测试电桥、交流试验电源、标准电容器、高阻计与直流高压源等主要部件集成在同一台机箱内，测试时不需要另行连接多台分体设备，接线与操作环节都相应减少。
整机内部采用全数字技术，测量过程由仪器自动完成，配备 5.7 寸 TFT 纯彩液晶触控显示器，界面为全中文菜单。测试结果可以自动存储并打印输出，操作人员不需要经过专业培训就能熟练使用。对于日常需要重复检测大量油样的化验室来说，这样的交互方式减少了人工记录与换算的环节，也有利于保持不同批次数据之间的一致性。
从功能定位上看，GDAT-C1 把介质损耗因数、相对电容率与直流电阻率三项参数集中在同一台仪器上完成测量。介损因数反映绝缘油在交变电场下的能量损耗相对大小，相对电容率反映油品在电场中的极化能力，直流电阻率体现油品在直流电场下的绝缘水平。这三项参数从不同角度描述同一种液体的绝缘状态，把它们放在同一次测试中获取，便于使用者在同一温度、同一油样条件下进行比较。
仪器带有空电极杯校准功能，可以测量空电极杯的电容量与介质损耗因数，用来判断油杯的清洗与装配状况，校准数据自动保存，便于相对电容率与直流电阻率的计算。仪器还自带实时时钟，测试日期与时间可以随测试结果一并保存、显示与打印，为数据的追溯提供依据。
介质损耗因数也叫介质损耗角正切，用 tanδ 表示，它描述绝缘介质在交变电场作用下，由电导损耗与极化损耗共同构成的能量损耗相对于无功功率的比例。对于绝缘油而言，tanδ 的数值与油中水分、纤维、金属微粒、氧化产物以及极性杂质的含量密切相关。油品在运行中受热、受电场和氧的作用会逐渐老化，生成的极性物质使介质损耗因数上升，因此介损因数的变化常被用来判断油品的老化程度与污染状况。
相对电容率表示介质相对于真空的极化能力，用 εr 表示。合格矿物绝缘油的相对电容率通常处在 2.2 附近，当油中混入水分或极性杂质时，这一数值会随之升高。相对电容率与介质损耗因数放在一起，构成评价液体绝缘介质介电性能的一组基础参数。
直流电阻率用 ρ 表示，用来衡量绝缘油在直流电场下对泄漏电流的阻碍能力。绝缘油的电阻率与油中离子性杂质、水分以及温度关系密切：温度升高时电阻率下降，污染加重时电阻率同样下降。对变压器、互感器、套管与电容器等充油设备来说，油品电阻率越低，泄漏电流越大，绝缘裕度越小。
三项参数放在一起测量，可以相互印证。油样受潮时，直流电阻率往往下降明显，介损因数也同时升高；油品老化生成极性产物时，介损因数的变化通常比电阻率更为灵敏。把介损因数、相对电容率与直流电阻率的测试结果，与油品的外观、击穿电压、含水量等指标结合起来判断，能够得到较为完整的油质评价结论，这也是电力行业开展预防性试验时的常见做法。
需要提醒的是，介损与电阻率都属于状态量，单个数值的高低需要结合设备类型、运行年限与历史数据一并判断。同一台设备在不同时间测得的数据，只有在测试温度、油杯状态与取样方式保持一致的前提下，前后之间的对比才有意义。因此，把每次测试的条件与结果一并记录下来，是使用这类仪器时值得养成的习惯。
测量介质损耗因数的常用方法是交流电桥法。在电桥的一个臂上接入由被测油样构成的电容，另一个臂上接入标准电容器，通过调节电桥的电阻支路与电容支路使电桥达到平衡，再由平衡条件算出被测油样的电容量与介质损耗因数。为保证测量准确，试验电源的电压与频率需要保持稳定，这也是仪器采用专用交流试验电源并对输出电压进行调节的原因。
绝缘油的介损测量通常采用三电极式油杯。三电极由高压电极、测量电极与保护电极组成，保护电极把测量电极的边缘电场屏蔽起来，使测量结果尽可能只反映电极之间油样主体的介电特性，也可以减少表面泄漏与杂散电容带来的影响。GDAT-C1 的油杯采用符合 GB/T 5654-2007 的三电极式结构，极间间距为 2mm。电极间距的一致性对测量结果的可比性有直接影响，装配时应按说明书的定位方式安装到位。
相对电容率由同一油杯在充油与空杯两种情况下的电容量之比，经过几何系数修正后得到。正因为存在这一换算关系，仪器需要先测量空电极杯的电容量与介质损耗因数，并把这一组校准数据保存下来，测试油样时再自动代入计算，从而输出相对电容率与直流电阻率。校准数据是否可靠，取决于空杯是否清洁、电极是否装配到位，因此空杯校准应当纳入日常的仪器维护流程。
直流电阻率的测量以高阻计法为基础。在油样两端施加直流电压之后，流过油样的电流会随时间变化，其中包含充电电流、吸收电流与泄漏电流三个部分。经过一段时间，充电电流与吸收电流逐渐衰减，剩余的泄漏电流才稳定反映油样的体积电阻。仪器施加直流高压并采集稳定后的泄漏电流，再结合油杯电极的几何尺寸换算出体积电阻率，即直流电阻率。测试时保持油样静止、避免扰动，有助于读数尽快稳定。
温度是影响介损与电阻率测试结果的关键变量。GDAT-C1 采用中频感应加热配合 PID 控温算法，加热体与油杯之间不直接接触，油样受热较为均匀，升温速度较快，温度被控制在预设误差范围以内。只有把不同油样放在同一温度条件下测量，数据之间才具备比较的价值，这也是油品介损测试普遍规定测试温度的原因。
仪器内部的标准电容器采用 SF6 充气三点极式结构，其电容量与介质损耗因数受环境温湿度影响较小，为电桥测量提供较为稳定的参考基准，长时间使用后测量精度仍能得到保证。交流试验电源采用 AC-DC-AC 转换方式，先把市电整流，再逆变成所需频率的交流电压，这样可以减小市电电压波动与频率漂移对测量的影响；即便现场使用发电机供电，仪器也能正常投入测量。
GDAT-C1 适用于变压器油、电缆油、电容器油、互感器油、开关油等液体绝缘介质的介质损耗因数、相对电容率与直流电阻率测量。它既可以在电力系统化验室中用于新油验收与运行中油品的跟踪检测，也可以在绝缘油生产企业的出厂检验环节中使用，用于核对批次油品的介电性能是否符合约定要求。
对于充油电气设备的运行维护单位来说，油品的介损与电阻率数据是判断设备绝缘状态、评估是否需要滤油或换油的参考依据之一。把历年检测数据整理成趋势，有助于在油质劣化的早期发现异常，为检修安排争取时间。对于科研院所与高等院校，仪器可以用于绝缘材料、新型液体介质的试验性测量，为配方研究与性能比较提供数据支持。
仪器采用一体化结构，现场接线较少，适合在化验室固定使用，也可以在具备电源条件的场所开展抽检工作。仪器规定的使用条件为环境温度 0℃～40℃、相对湿度小于 75%，在超出这一范围的环境中长期使用，测量结果与仪器寿命都可能受到影响。
•油杯采用符合 GB/T 5654-2007 的三电极式结构，极间间距 2mm，可消除杂散电容与泄漏对介损测试结果的影响。
•仪器采用中频感应加热与 PID 控温算法，加热方式具备油杯与加热体非接触、加热均匀、升温速度快、控制方便等特点，使温度控制在预设误差范围以内。
•内部标准电容器为 SF6 充气三点极式电容，其介损与电容量不受环境温度、湿度等影响，使仪器在长时间使用后精度仍能得到保证。
•交流试验电源采用 AC-DC-AC 转换方式，有效避免市电电压及频率波动对介损测试准确性的影响，即便使用发电机供电，仪器也能正常运行。
•具备较齐全的保护功能：出现过压、过流、高压短路时，仪器能迅速切断高压并发出警告信息；温度传感器失效或没有连接时，发出警告信息；中频感应加热炉内设有限温继电器，温度超过 120℃ 时继电器释放，加热停止。
•试验参数设置方便，温度设置范围 0～120℃，交流电压设置范围 200～2200V，直流电压设置范围 0～500V。
•采用大屏幕 TFT 纯彩液晶触控显示器，显示清晰，只需简单设置，仪器即可自动进行测试，并自动存储和打印测试结果。
•具备空电极杯校准功能，可测量空电极杯的电容量与介质损耗因数，以判断空电极杯的清洗和装配状况，校准数据自动保存，利于相对电容率和直流电阻率的精确计算。
仪器依据 GB/T 5654-2007《液体绝缘材料 相对电容率、介质损耗因数和直流电阻率的测量》设计制造。该标准规定采用三电极式油杯测量液体绝缘材料的相对电容率、介质损耗因数与直流电阻率，其技术内容与国际标准 IEC 60247 相对应，是国内外油品介电性能检测普遍引用的基础文件。
在电力行业的实际检测中，油品介损与电阻率的判据常与 GB/T 7595《运行中变压器油质量》以及 DL/T 596《电力设备预防性试验规程》等标准配合使用，用于判断运行中油品是否满足继续使用的要求；绝缘油的击穿电压试验可参考 GB/T 507 的相关规定。把介电性能指标与理化指标放在同一评价体系中考量，得出的结论通常比单项指标更为稳妥。
需要说明的是，不同标准对取样方法、油样处理、测试温度与判据的规定各有差异，实际检测时应以所执行标准的要求为准。仪器的作用是提供一个稳定、可比的测量平台，帮助使用者把油样之间的差异如实反映出来；至于测试结果是否合格，仍应依据相应标准中的判据来裁定。
GDAT-C1 主要面向液体绝缘材料的介电性能测试，适用对象包括矿物绝缘油与合成绝缘油等。仪器通过介损油杯完成介损因数与相对电容率测量，通过高阻计回路完成直流电阻率测量，两者在同一套温控条件下进行，便于得到成套的数据。
•电力变压器的绝缘油检测：跟踪油品介损因数与电阻率的变化，判断油质老化与受潮情况，为较长时间运行设备的绝缘评估提供数据。
•互感器、套管与电容器用油的检测：结合设备类型与运行年限，评估油品是否满足继续使用的要求。
•绝缘油生产企业的出厂检验：对批次油品进行介电性能抽检，核对是否符合约定指标。
•科研与教学：用于绝缘材料配方研究、新型液体介质性能比较以及实验教学中的参数测量。
•滤油与再生处理的效果验证：在同温度条件下对比处理前后的数据，评估处理工艺的实际效果。
上述场景的共同点在于，都需要在受控温度下获得稳定、可重复的介损与电阻率数据。GDAT-C1 的自动控温与自动测量功能，让这类重复性检测的工作量得到控制，也让测试条件更容易保持一致。
温度是影响介损与直流电阻率数据的首要因素。油品的介质损耗因数与电阻率都随温度变化，温度偏高时电阻率明显下降、介损因数上升，温度偏低时情况相反。因此，比较两组数据前应先核对测试温度是否相同；仪器通过中频感应加热与 PID 控温把温度稳定在设定值附近，但油样装入油杯后仍需留出足够的恒温时间，让油样温度与油杯温度趋于一致。
水分与杂质是油品介电性能劣化的常见原因。油中溶解水、游离水以及纤维、粉尘、金属微粒等杂质都会使介损因数升高、电阻率下降。取样过程中如果混入外界污染物，测得的数值可能明显偏离设备内的实际油质。规范取样、使用洁净容器、避免在雨雪或扬尘环境中开封，是获得可信数据的前提。
油样处理方式对结果的影响同样明显。油中含有的气泡会改变电极间的电场分布，使读数跳动甚至出现偏高的介损值。静置一段时间让气泡逸出，或在装样时沿杯壁缓慢注入以减少气泡夹带，通常能让读数更为平稳。对于需要严格测试的场合，还应按标准要求对油样进行脱气与过滤处理。
油杯的清洁与装配状态直接关系到空杯校准数据是否有效。电极表面残留的油膜、水迹或纤维会造成介损因数偏高，装配时电极间距与定位若出现偏差，电容量也会随之改变。每次测试结束后按规程清洗、烘干并在洁净环境存放，装配时确认到位，可以让空杯校准数据长期保持稳定。
测试电压与电源条件也会对结果产生影响。介损测试一般规定在某一电压水平下进行，电压过低时信号微弱，电压过高时可能引起油中杂质放电。仪器采用 AC-DC-AC 转换电源，减小了市电波动的影响，但在电压明显不稳的场所，仍建议使用稳压电源或为仪器单独供电。
环境湿度与外部干扰同样是需要考虑的因素。相对湿度偏高时，油杯外壁与绝缘表面可能形成水膜，导致泄漏电流增大、介损读数偏高；附近存在大功率设备、变频装置或强电磁场时，测量回路也可能引入干扰。把仪器放置在相对干燥、远离强干扰源的位置，有助于获得稳定的读数。
读数时间的把握也很重要。直流电阻率测试需要在泄漏电流稳定之后读取数据，如果充电电流与吸收电流尚未衰减到位就读取，得到的电阻率会偏低。仪器会按设定的时间完成测量，用户在处理特殊油样时，可以根据现场情况适当延长静置与观察时间。
使用 GDAT-C1 的过程可以概括为准备、装样、设置、测试与记录几个环节。下面按顺序说明各环节中值得注意的要点，具体操作要求应以仪器随机说明书的表述为准。
•接通电源前，检查仪器外观、油杯与连接线是否完好，确认供电电压符合 AC 220V±10% 的要求，电源频率在 50Hz 或 60Hz 的允许范围内。
•开机后按菜单提示进行空电极杯校准，测量空杯电容量与介质损耗因数，确认空杯状态正常并将校准数据保存。
•按规定方法取样，把油样缓缓注入油杯，避免夹带气泡；装样量以液面达到规定位置为准，装好后静置一段时间让气泡逸出。
•按测试需要设置温度、交流试验电压与直流试验电压。温度可在 0～120℃ 范围内设定，交流电压可在 200～2200V 范围内连续调节，直流电压可在 0～500V 范围内连续调节。
•启动测量，等待温度稳定并完成介损与电阻率测试。测试过程中留意仪器是否有过压、过流或传感器异常等提示信息。
•读取并保存测试结果，必要时打印输出；测试结果会连同日期与时间一并记录，便于后续追溯。
•测试结束后按规程清洗油杯、烘干存放，切断电源，保持仪器与工作台面整洁。
选择此类仪器时，可以先明确被测对象的温度条件与精度要求。绝缘油介损测试常在 90℃ 等规定温度下进行，因此控温范围、恒温稳定性与温度测量误差是首要考虑的参数；GDAT-C1 的测温范围为 0～120℃、温度测量误差为 ±0.5℃，可以满足常见的油品介损测试需要。
其次要核对测量范围与精度是否覆盖日常油样。GDAT-C1 的电容量测量范围为 5pF～200pF、相对电容率测量范围为 1.000～30.000、介质损耗因数测量范围为 0.00001～100、直流电阻率测量范围为 2.5 MΩ·m～20 TΩ·m，基本覆盖了新油与运行中油品的常见数值区间。介损因数分辨率 0.00001，便于观察油品的细微变化。
配套用品方面，建议准备与油杯规格相符的取样器具、洁净的盛样容器、规定牌号的清洗溶剂以及无绒布或专用擦拭材料。油杯属于影响测量结果的关键部件，建议为常用油种配备专用油杯或建立固定的清洗流程，减少交叉污染。需要长期跟踪同一台设备油质的用户，还可以把每次测试的温度、电压、油杯编号与结果记录成固定格式，形成可比的数据序列。
对于需要把数据纳入质量体系的用户，可以在采购时一并考虑结果输出方式与数据管理需求。GDAT-C1 支持测试结果的自动存储与打印，配合实时时钟记录的测试时间，基本能够满足化验室日常记录的要求。
仪器应放置在平稳、干燥、通风的工作台上，避免阳光直射与强烈振动。环境温度宜保持在 0℃～40℃，相对湿度小于 75%。仪器周围应留出适当空间，便于散热与接线，避免与发热设备或强电磁干扰源紧邻放置。电源应使用符合要求的插座，接地良好。
日常维护的重点在油杯。每次测试结束后，应按规程用适宜溶剂清洗电极，彻底去除残留油膜，再经烘干或自然晾干后放入洁净的存放容器。清洗是否彻底，可以通过空杯校准数据来判断——若空杯介损因数较以往明显偏大，通常说明清洗或装配环节存在问题。
仪器的外部清洁可用柔软干布擦拭，显示屏避免使用腐蚀性清洁剂。连接线、接地线应定期检查是否松动或破损。长时间不使用时，建议定期通电检查，让仪器内部的电源与显示部分保持正常工作状态。若仪器提示温度传感器失效或高压异常，应先排除外接线路问题，再联系专业人员处理，不建议自行拆机。
问：为什么同一油样两次测得的介损因数值不一样？答：先核对两次测试的温度是否一致、恒温时间是否足够；再检查油杯中是否夹带气泡、油杯是否清洁。温度、气泡与油杯状态是造成重复性差异的常见原因，排除之后再比较数据更为合理。
问：直流电阻率读数持续下降，是不是仪器有问题？答：直流电阻率测试需要等待充电电流与吸收电流衰减之后读数。若油样含水量较高或尚未稳定，读数会在一段时间内继续变化。适当延长静置与观察时间，待读数平稳后再记录，通常可以得到较为稳定的结果。
问：空杯校准的数据可以长期沿用吗？答：空杯校准数据反映的是油杯自身的电容量与介损水平，在油杯清洗方式与装配状态保持不变的情况下可以沿用；若更换油杯、拆装电极或清洗方式发生变化，建议重新校准后再测试，以免影响相对电容率与直流电阻率的计算。
问：仪器在测试中提示过压或过流警告，应如何处理？答：这类提示通常与油样击穿、外接线路短路或电压设置过高有关。仪器会迅速切断高压以保护设备与人员，此时应先切断电源，检查油样与接线，排除原因后再重新开始测试，不要强行继续。
问：可以用同一只油杯测量不同种类的油吗？答：可以，但每次更换油种后都应彻底清洗并重新观察空杯校准数据。不同油种之间若存在明显交叉污染，介损因数与电阻率的读数都会受到影响，必要时为常用油种分别配置油杯更为稳妥。
问：仪器能否在发电机供电的现场使用？答：仪器采用 AC-DC-AC 转换的交流试验电源，能够减小市电电压与频率波动对测量的影响，在发电机供电的条件下也可以投入测量。使用时应确认供电电压与频率处在仪器允许的范围内，并保持接地良好。
误区一是忽视温度的一致性。有人把不同温度下测得的数据直接放在一起比较，忽略了介损因数与电阻率都随温度变化的客观规律，容易得出错误结论。把测试温度固定下来，并记录每次的恒温情况，是比较数据的基础。
误区二是取样随意。直接从设备底部取油、使用未清洁的容器盛样，或者在扬尘环境中开封取样，都可能把外界污染物带入油样，使介损因数与电阻率偏离真实水平。规范取样环节，往往比反复测量更能提高数据的可信度。
误区三是忽略气泡的影响。装样过快、油流冲击杯壁会夹带气泡，气泡改变电极间电场分布，使介损读数偏大且不稳定。缓慢注油并留出静置时间，可以让这类干扰明显减少。
误区四是油杯清洗简化处理。电极表面残留的油膜不易用肉眼分辨，却足以使介损因数升高。按规程清洗并以空杯校准数据作为验证手段，能够及时发现清洗不到位的现象。
误区五是把单次数据当成结论。油品的介损与电阻率受温度、取样、油杯状态等多种因素影响，单次偏高或偏低不一定代表设备存在问题。把多次数据整理成趋势，结合其他理化指标一并判断，结论通常更为可靠。
误区六是在环境条件明显超出规定范围时勉强测试。湿度偏高、温度偏低、强电磁干扰持续存在的情况下测出的数据，很难与其他时段的记录比较。遇到这类情况，改善环境条件之后再测试，比事后解释数据更有意义。
绝缘油介损及电阻率全自动试验仪 GDAT-C1 把介损油杯、温控、介损测试电桥、交流试验电源、标准电容器、高阻计与直流高压源集成在一台设备上，依据 GB/T 5654-2007 开展绝缘油的介质损耗因数、相对电容率与直流电阻率测量。中频感应加热配合 PID 控温、SF6 充气标准电容器、AC-DC-AC 交流试验电源以及较齐全的保护功能，为受控温度下的稳定测量提供了条件。
对使用者而言，把测试温度、取样方式、油杯状态与结果记录一并固定下来，比单纯追求某一次的数值更有价值。长期积累的数据序列，能够帮助判断油品的老化趋势与设备的绝缘状态，为滤油、换油与检修安排提供参考。仪器所提供的是一个稳定、可比的测量平台，油样之间以及不同时期之间的差异，正是在这个平台上被如实反映出来。
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