电池高压绝缘测试仪

绝缘子测试仪是一种理想的运行线路试验设备,主要用于交流线路10～500kV的带电测量过线塔的绝缘子串电压分布值。随着科学的发展，绝缘子测试仪走进了实验室，主要用于试验室内各种35kV以及交流电压绝缘子的电压分布测量。绝缘子测试仪是一种理想的保障线路运行安全的电力检测设备和带电作业辅助工具。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/01/201401071254_486962_2781177_3.jpg 随时科技的不断进步，绝缘子测试仪的样式与种类也越来越多，但其在原理上基本上是一样的：测量绝缘子两点之间电位差，将被测电压变成电场进行测量。因而阻抗高，对于被测量系统的影响最小。被测出的信号经内部放大处理，最后以电压值的形式，由LCD数字显示输出。 如果某一片绝缘子的电位差为 O 时 , 则该片绝缘于为零值绝缘子。如测试中某一节是标准值 50% 时说明其是劣化绝缘子。最后根据所测的数据还可以绘制绝缘于分布电压图，通过绝缘子电压分布图就可以很方便的绝缘子的优劣或者使用状态。从绝缘子测试仪的测试原理来看，整个测量过程是非常简单的。 下现以三新电力旗下产品SX-15绝缘子带电测试仪为例说明其使用方法 用M8螺丝将SX-15表装于绝缘操作杆上，杆的长度应符合带电作业的规定。调整接头，使接触杆与被测绝缘子的悬挂方式对应，能顺利地接触到被测绝缘子两端的金属部分。连接好插头，打开开关，有液晶显示便可工作，读数的单位为kV。 测量过程中有两需要注意：第一，本测试仪采用了独特的升压方式，即晶体震荡，再通过特殊的频率脉冲分配电路，产生脉动脉冲信号，整流滤波后得到高压。5000V直流电压容易受到外界环境的影响而改变，特别是环境湿度的影响，一般情况下，高压应在4000V至6000V之间；第二“电源开关”打开后，不要用手直接接触“测试杆”，以免高压静电伤人。

绝缘电阻测试仪广泛应用于设备检测和故障排除。它广泛应用于电力检测行业。甚至可以说，电力设备离不开绝缘电阻测试仪设备。对于许多经验丰富的电力测试工人来说，[url=http://www.whfulude.cn/jieyuan/]绝缘电阻测试仪[/url]的常规测量范围和方法应该非常清楚。在本文中，我们将向一些新的电力测试工人介绍这两个问题。我希望他们能对你有所帮助！　　[b]一、绝缘电阻测试仪的测量范围[/b]　　绝缘电阻测试仪的测量范围通常为0.1兆欧（MΩ）至1000兆欧（MΩ）之间。一些好的绝缘电阻测试仪甚至可以测量较低的电阻值，例如0.01兆欧元（MΩ）或者还要少。另外，有些仪器还具有较高的电压测量范围，能够满足不同设备的绝缘电阻测试要求。[align=center][img=绝缘电阻测试仪,484,300]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312272133194003_9946_6337156_3.jpg!w484x300.jpg[/img][/align]　　[b]二、绝缘电阻测试仪的测量方法[/b]　　1、直接测量法　　直接测量是最常用的绝缘电阻测试方法之一。在这种方法中，绝缘电阻测试仪通过高压电源和电阻对设备施加电压，并测量流过设备的电流。然后，根据欧姆定律计算设备的绝缘电阻值。直接测量方法的优点是易于使用，适用于大多数设备的绝缘电阻测试。　　2、电流衰减法　　电流衰减法是一种通过测量电流根据时间的变化来计算绝缘电阻的方法。在这种方法中，设备的绝缘电阻是由绝缘电阻测试仪在给设备施加一定的电压后，通过测量电流根据时间的变化率来计算的。电流衰减法的优点是可以测量较大的电阻值，并且对测试环境的干扰有很强的抵抗力。　　3、脉冲法　　脉冲法是一种通过向设备施加脉冲电压来测量绝缘电阻的方法。在这种方法中，绝缘电阻测试仪向设备施加一定幅度的脉冲电压，并测量设备上脉冲电压产生的泄漏电流。然后，仪器根据欧姆定律计算设备的绝缘电阻值。脉冲法的优点是可以测量较小的电阻值，并且可以防止设备在测试过程中受到电压的影响。　　4、反接法　　反向连接法是一种通过反向连接设备电源的正负极来测量绝缘电阻的方法。在这种方法中，绝缘电阻测试仪将设备的绝缘电阻反向连接到设备的电源的正负极后，通过测量流过设备的电流来计算设备的绝缘电阻。反向连接法的优点是可以避免设备在测试过程中受到电压冲击的影响，并在正常工作条件下测量设备的绝缘性能。　　以上关于绝缘电阻测试仪常规测量范围和测量方法的介绍来自经验丰富的老电力人员的总结。我希望它能对你有所帮助！更多关于绝缘电阻测试仪的产品及相关信息，欢迎来武汉福禄德电力查看：http://www.whfulude.cn/jywd/165.html

电子绝缘电阻测试仪是电力检测领域的一款重要设备，他对于那些电力检测人员来说，是工作的设备之一，虽然它的使用频率相对较高，但是在使用[url=http://www.kvtest.com/jydzcs/]绝缘电阻测试仪[/url]时，该如何选择合适的档位是一个关键问题。下面我们就来说说电子绝缘电阻测试仪档位选择的方法与技巧。　　[b]一、我们需要了解电子绝缘电阻测试仪的档位概念：[/b]　　档位是测试仪器的电压输出等级，常见的档位有250V、500V、1000V等。不同档位的仪器适用于不同的测量范围和设备类型。选择合适的档位能够让测量准确性和仪器的安全性好一些。[align=center][img=,484,300]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312261919053331_9248_6337156_3.jpg!w484x300.jpg[/img][/align]　　[b]二、使用绝缘电阻测试仪设备的时候档位的选择技巧如下：[/b]　　1、测量范围：根据被测设备的绝缘电阻值，选择合适的测量范围。例如，如果被测设备的绝缘电阻值在200V至500V之间，可以选择500V档位进行测量。　　2、设备类型：不同类型的设备具有不同的绝缘电阻值。例如，家用电器和工业设备的绝缘电阻值通常不同。因此，需要根据设备类型选择合适的档位。　　3、仪器精度：不同档位的仪器精度不同，档位好的仪器精度通常更高。如果需要精度好的测量结果，可以选择高电压档位。　　4、仪器安全：选择合适的档位能够让仪器安全使用。如果被测设备的绝缘电阻值过低，选择高电压档位可能会导致仪器短路或损坏。因此，在选择档位时需要考虑被测设备的绝缘状况和仪器的承受能力。　　希望上述的这些讲解能对大家有一些帮助，更多关于绝缘电阻测试仪的资讯，大家可以持续关注武汉南电至诚：http://www.kvtest.com/jswz/2197.html

[font=宋体][color=#222222]在一次企业现场计量时候，我们看到实验室人员做绝缘测试，一位老师傅和一位年轻小伙子一人拿着一个仪器比着做，老师傅用的摇表，传统且用了一辈子的工具。而小伙子用的是数字式绝缘电阻表，一键计算功能，可计算极化指标和介质吸收率，消除了人为计算误差，无需记忆复杂的公式，记录一连串的读数。精确的测量结果和信息节约了时间和费用。作为一名使用福禄克多年的用户，下面来评价一下该款数字“摇表”的优势和不足，希望大家在选购仪器设备时少走弯路，也希望厂家不断改进仪器来满足用户的需求。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]一、厂家介绍：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]福禄克Fluke仪器仪表公司在中国改革开放的初期1978年就进入了中国。首先在北京建立了维修站，随后就成立了办事处。目前福禄克公司在北京、上海、广州、成都、西安都设有办事处，在沈阳、大连、武汉、南京、济南、乌鲁木齐、重庆和深圳设有联络处，这些机构为中国各界用户提供着方便、周到、及时的服务。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]多年来，福禄克为各个工业领域提供用于测试和检测故障的优质电子仪器仪表产品，并把该市场提升到重要地位。每新建的一个工厂、 办公区、或设施，都可成为福禄克产品的潜在用户。从工业控制系统的安装调试到过程仪表的校验维护，从实验室精密测量到计算机网络的故障诊断，福禄克的产品帮助各行各业的业务高效运转并不断发展。无论是技术人员、工程师、科研、教学人员还是计算机网络维护人员，都通过使用福禄克的仪器仪表产品扩展了个人能力，并出色地完成了工作。正是他们，给予福禄克的信任和良好的口碑，使得福禄克品牌在安全、耐用、精准、易用的质量标准方面得到高度的美誉，成为所涉及的领域中的佼佼者。[/color][/font][img=,240,325]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231207030364_8889_2771427_3.jpg!w240x325.jpg[/img][font=宋体][color=#222222]二、首先，我们要知道绝缘电阻是什么：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]电之所以能为人所用，很大程度是因为绝缘，即利用不导电的物质将带电物体隔离或包裹起来，防止触电事故的发生，外面的隔离物就叫绝缘体。理想绝缘体是不导电的，即电阻为无穷大，而实际上绝缘体总有一定的导电能力，加上高电压时，会有少许的漏电流通过。绝缘体阻止电流通过的能力就叫绝缘电阻。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]绝缘电阻测试仪器就是：测量导体与绝缘层间的阻值。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]三、绝缘电阻阻值的判断：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]为了保证电气设备运行的安全，绝缘电阻应等于或大于一个最低值：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]各种电器的具体规定不一样最低限值：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]低压设备0.5MΩ[/color][/font][font=宋体][color=#222222]3-10KV 300M[/color][/font][font=宋体][color=#222222]Ω、[/color][/font][font=宋体][color=#222222]20-35KV[/color][/font][font=宋体][color=#222222]为400MΩ、[/color][/font][font=宋体][color=#222222]63-220KV[/color][/font][font=宋体][color=#222222]为800MΩ、[/color][/font][font=宋体][color=#222222]500KV[/color][/font][font=宋体][color=#222222]为3000MΩ[/color][/font][font=宋体][color=#222222]将所测得数值与出厂、交接、历年的数值进行比较，与前一次测试结果相比应无显著变化，一般不低于上次值的70%[/color][/font][font=宋体][color=#222222]四、仪器的选择根据电压等级来判断：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]电压等级的选择根据被测电气设备或回路电压选择仪表电压等级：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]100V[/color][/font][font=宋体][color=#222222]以下：250V；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]100V[/color][/font][font=宋体][color=#222222]至500V：500V；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]500V[/color][/font][font=宋体][color=#222222]至3000V：1000V；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]3000V[/color][/font][font=宋体][color=#222222]至10000V：2500V；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]10000V[/color][/font][font=宋体][color=#222222]及以上：5000V。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]电阻量程范围的选择：被测设备的绝缘电阻值在准确测量区域内。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]五、福禄克（FLUKE）1508绝缘电阻测试仪（数字“摇表”）优势和不足：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]优势：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]1.[/color][/font][font=宋体][color=#222222]中文界面和LCD显示屏，坚固、可靠、易用。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]2.[/color][/font][font=宋体][color=#222222]精密测量工具，包括测试电缆、马达和变压器。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]3.[/color][/font][font=宋体][color=#222222]具有一键计算功能，可计算极化指标和介质吸收率，消除了人为计算误差。无需记忆复杂的公式，或记录一连串的读数。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]4.[/color][/font][font=宋体][color=#222222]若连续 10 分钟没有功能档改变或按钮操作，测试仪会进入“睡眠模式”并使显示屏空白。这可以节省电池电量。按任意键或转动旋转开关，测试仪就会退出“睡眠模式”。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]5.[/color][/font][font=宋体][color=#222222]为了提醒您注意潜在危险的电压，当测试仪在绝缘测试中[/color][/font][font=宋体][color=#222222]检测到超过≥30 V以上的电压，在电阻中检测到超过 ≥2 V的电压，或者电压过载（0L）时，→符号会显示在显示屏上。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]不足：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]1.[/color][/font][font=宋体][color=#222222]希望可以配备挎包便携式布袋，可以立式固定在测试环境附近；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]2.[/color][/font][font=宋体][color=#222222]价格在2000元左右，相比于国产设备较贵，但是优势繁多。实验室人员需要权衡仪器设备的使用精度、频次以及技术要求。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]六、总结[/color][/font][font=宋体][color=#222222]市场上[/color][/font][font=宋体][color=#222222]测试仪[/color][/font][font=宋体][color=#222222]厂家很多，有进口的有国产的，各厂家的仪器特点不同，突出的特点也不一样，有的仪器市场占有率较高，与仪器灵敏度，稳定性好，使用方便，售后服务好等有关系。想在市场上占有一席之地，一是不断改进与提高仪器的使用技术，二是满足用户需求，设计出用户满意的[/color][/font][font=宋体][color=#222222]仪表[/color][/font][font=宋体][color=#222222]。[/color][/font][font=宋体][color=#222222] [/color][/font]

[font=宋体][color=#222222]电器产品的绝缘性能是评价其绝缘好坏的重要标志之一，它通过绝缘电阻反映出来。我们测定的产品绝缘电阻，是指带电部分与外露非带电金属部分(外壳)之间的绝缘电阻。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]作为电气领域检验检测实验室，电气检测必然离不开绝缘测试，下面，我来介绍一下我机构购置的IDI613XA绝缘电阻测试仪。作为一名使用仪迪多年的用户，下面来评价一下该款设备的优势和不足，希望大家在选购仪器设备时少走弯路，也希望厂家不断改进仪器来满足用户的需求。[/color][/font][img=,395,209]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211301013117908_656_2771427_3.jpg!w395x209.jpg[/img][font=宋体][color=#222222]一、厂家介绍：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]青岛仪迪电子有限公司成立于1998年，是一家专注于电子测量仪器和自动化测试系统研发、制造、销售为一体的著名高新技术企业。凭借20多年的行业经验积淀及一流人才资源的优势，仪迪研发了多款高精尖的电测产品，为电机、电器等行业提供了完美的检测方案，满足国内测试需求的同时远销30多个国家和地区。其中，高精度高稳定度的电枢转子测试仪、功能强大操作便捷的定子、整机综合测试系统、国内首款线性功放安规综测仪、高精度高效率的安规检测仪、直流无刷电机综合测试系统、测功机测试系统等产品，在国内外市场上赢得了广泛的美誉。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]二、测试功能简介：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]仪器输出1.0KV（可选更高配电压）/最高可选配50GΩ；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]仪器内建10组程序记忆，每一组8个测试步骤编程；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]仪器可缓升缓降、充电电流下限功能；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]附带标配RS232/选配RS485标准接口；遥控接口，简单方便操作读取。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]三、检测设备溯源心得：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]1.[/color][/font][font=宋体][color=#222222]仪器设备溯源计量一定是找有CNAS资质的机构出具检定或校准报告；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]2.[/color][/font][font=宋体][color=#222222]计量机构CNAS出具校准报告的依据参考：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]JJG 1005-2019[/color][/font][font=宋体][color=#222222]电子式绝缘电阻表——适用于此设备，电子式[/color][/font][font=宋体][color=#222222]JJG 622-1997[/color][/font][font=宋体][color=#222222]绝缘电阻表(兆欧表)——适用于手摇式设备[/color][/font][font=宋体][color=#222222]3.[/color][/font][font=宋体][color=#222222]注意溯源设备计量参数和范围，一定是实验室使用的范围或检测点，确保量值溯源的准确。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]4.[/color][/font][font=宋体][color=#222222]注意计量校准的完整性，其中电子式计量，注意开路和跌落电压计量溯源；而手摇式，注意计量校准倾斜角度影响因素等。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]四、检测设备使用心得：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]绝缘电阻测量仪通常分为直接作用模拟指示的绝缘电阻表和电子式绝缘电阻表。随着技术的发展，电子式绝缘电阻表逐步取代直接作用模拟指示的绝缘电阻表。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]记得最早老师傅带着徒弟测试都是用手摇式绝缘电阻表，测试前需要按照被测设备的额定电压选择不同规格的摇表，接线较为复杂不停转动摇把，转速需要保持恒定，测试时需要一边转动摇把一边手动记录数据，双人操作，测试后需要手动对地放电。准确度仅有10%或20%；温度或湿度较高都会影响结果准确性；摇动发电时转速不稳，度数时目视角度等都会影响结果准确性。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]然而，电子式不同，测试电压有多种挡位可调，电子显示屏使读数更加精准，还有安全保护功能，自动放电，漏电流监控等。还具备万用表测试功能、极化指数、介质吸收比等使其应用范围更广。操作简单，一位实验员就可以完成所有测试步骤。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]绝缘测试电压的选择总结心得：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]根据GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准中规定：工作电压在100V以下的电气设备或回路，使用250V测试电压；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]工作电压在100V~500V的电气设备或回路，使用500V测试电压；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]工作电压在500V~3000V的电气设备或回路，使用1000V测试电压；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]工作电压在3000V~10000V的电气设备或回路，使用2500V测试电压；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]工作电压在10000V以上的电气设备或回路，使用5000V或10000V测试电压；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]五、使用仪器注意事项：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]不要将绝缘测试仪和带电导体或带电设备相连，严格按照说明书操作，在使用前务必；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]把支路导体、接地导体和其它与待测设备相连的设备断开；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]确保测试前后断开导体电容；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]请检查不带电线路中的保险丝、开关和断路器是否存在泄漏电流。泄漏电流可能造成矛盾或错误的测试读数；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]请不要在含有危险或爆炸性气体的环境中使用绝缘测试仪，如果绝缘性能被破坏，仪器可能产生电弧；[/color][/font][font=宋体][color=#222222]连接测试导线时，请戴上绝缘的橡皮手套。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]六、仪迪售后：[/color][/font][font=宋体][color=#222222]《保修卡》和《客户档案卡》是仪迪为您提供进一步服务的凭证。从购买之日起，凭《保修卡》在中国享有规定的免费调换、保修期限、包括人工费、零配件的更换。《保修卡》是仪迪公司保修服务的凭证，请妥善保管，以便维修时出示。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]保证仪迪产品在从购买之日起3个月内，在正常使用下，万一发生故障时，按保修规定免费调换服务。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]保证仪迪产品在从购买之日起12个月内，在正常使用下，万一发生故障时，按保修规定进行免费维修服务。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]终身维护：为解除您的后顾之忧，对超出保修期或不属于保修范围的产品，我公司提供终身维修服务。如有特殊情况，双方另行协商处理。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]七、总结[/color][/font][font=宋体][color=#222222]仪器符合GB4706(IEC60335)、GB7000（IEC60598）、GB4943（IEC60950）等安规要求；推荐电子式绝缘电阻表，使用方便快捷，顺应科技发展，一定要摒弃旧设备，适应高科技，采购前实验室还需要货比三家，买到品质好、售后好、准确度高的好仪器。[/color][/font][font=宋体][color=#222222]同时，仪器厂家想在市场上占有一席之地，一是不断改进与提高仪器的使用技术，二是满足用户需求，设计出用户满意的仪表。[/color][/font][font=宋体][color=#222222] [/color][/font]

[color=#cc0000][size=18px]摘要：本文特别针对圆柱形锂离子电池的径向导热系数，开展了测试方法研究。在不破坏电池和只有电池圆周外表面的边界条件下，分别采用了恒温和恒流两种测试方法建立了相应的测试模型和解析表达式，并通过有限元仿真来验证了测试模型和解析表达式的准确性，为测试仪器的设计提供了有效指导，为在其他规格锂电池热性能测试中的推广有重大意义。[/size][/color][hr/][size=24px][color=#cc0000]1. 问题的提出[/color][/size][size=18px]　　锂离子电池有多种规格和外形尺寸，所以锂电池的热性能参数测量会涉及多种测试方法和测试仪器设备。我们首先选择圆柱形锂离子电池的热性能测试开展研究，特别是针对圆柱形锂离子电池径向导热系数测试技术开展研究，主要出于以下几方面的考虑：[/size][size=18px]　　（1）圆柱形锂离子电池是目前最常见的电池类型之一，应用十分广泛，而圆柱形锂电池径向导热系数测试技术并未成熟，国内外都还处于阶段，所报道的各种测试方法误差较大，无法满足电池热模型和热管理的需求。[/size][size=18px]　　（2）锂电池的圆柱形结构非常特殊，特别在径向方向上只有一个圆周面，在不破坏电池条件下进行热性能测试，则只有一个圆周外表面能用来进行产生相应的测试边界条件，这往往是热性能参数测试技术中难度最大的测试。如果能够在圆柱形电池径向方向实现热性能参数测试，并能够达到满足的测量精度，则可以将测试技术很容易推广应用到棱柱形和袋装电池。[/size][size=18px]　　（3）圆柱形锂离子电池中的自热热量通常是最低的，要低于棱柱形和袋装电池中的热量。同样，所研究的测试方法如果能够在热量较低的圆柱形锂电池上获得满意的测量精度，则可以在棱柱形和袋装电池的高热量测量中得到更高的测量精度。[/size][size=18px]　　（4）另外，通过圆柱形锂离子电池径向导热系数测试技术的研究，可以尝试实现锂电池热性能测试仪器的多功能化、模块化、快速化和低造价。[/size][size=18px]　　本文将特别针对圆柱形锂离子电池的径向导热系数，开展测试方法研究。在无损电池和只有电池圆周外表面的边界条件下，建立相应恒温和恒流两种测试模型和解析表达式，并通过有限元仿真来验证测试模型和解释表达式的准确性，预期为测试仪器的设计提供有效指导。[/size][size=24px][color=#cc0000]2. 圆柱形锂电池径向导热系数测试解析模型[/color][/size][size=18px]　　根据圆柱形锂电池的内部结构和传热方向，圆柱形锂电池的径向传热方式都是一个典型的径向圆周四散方式，因此采用柱坐标形式来描述圆柱形电池的测试模型，如图2-1所示，而其他形式的测试模型都无法准确描述圆柱形电池的传热方式。对于一个半径为R、高度为H的圆柱形锂电池，其径向导热系数测试的边界条件只能产生在r = R处的圆周外表面上。[/size][align=center][size=18px][img=,250,311]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070846574960_9557_3384_3.png!w533x664.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=18px][color=#cc0000]图2-1 圆柱形锂电池径向导热系数测试模型[/color][/size][/align][size=18px]　　如果假设圆柱形电池的上下两个端面为绝热面，那么电池外表面上的边界条件无外乎传热学中的三类边界条件，即恒定温度、线性升温和交变温度。由于被测电池尺寸相对较大，而且交变温度这种第三类边界条件的较难实现和解析模型非常复杂，因此我们只针对恒定温度和线性升温这第一和第二类边界条件开展相应的测试方法研究。[/size][size=18px]　　对于图2-1所示的柱坐标径向加热情况，热量仅沿径向流动。因此，温度分布在空间上是一维的，热流也是一维热流，并假设径向导热系数是均匀的，并且在较小的温度区间内与温度无关。[/size][size=18px][color=#cc0000][b]2.1. 第一类边界条件：恒温测试解析模型[/b][/color][/size][size=18px]　　第一类边界条件是表面温度恒定，也就是在测试过程中，起始温度为T0的电池突然放置在温度Ts的环境中，而且此环境温度要高于起始温度T0，并保持恒定不变，由此热量通过电池径向进行传递，而在电池两个端部处于绝热状态。[/size][size=18px]　　以第一类边界条件进行的恒温测试，这里假设圆柱形电池是一个无限长棒传热模型，电池内的热传导方程为：[/size][align=center][size=18px][img=,690,128]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070851382180_6133_3384_3.png!w690x128.jpg[/img][/size][/align][size=18px]　　其中T(r,t)是电池内坐标r处在时刻的温度，ρ、kr和Cp分别是电池的密度、径向导热系数和比热容。那么方程(1)的解为：[/size][align=center][size=18px][img=,690,100]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070852022891_578_3384_3.png!w690x100.jpg[/img][/size][/align][size=18px]　　特征值λn由方程J0(λn)的根获得，J0表示第一类0阶贝塞尔函数。[/size][size=18px]　　当加热时间足够长之后，方程(2)可以简化为：[/size][align=center][size=18px][img=,690,75]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070852313819_8684_3384_3.png!w690x75.jpg[/img][/size][/align][size=18px]　　其中αr=kr/(ρCp)为径向热扩散系数。对方程（3）两端去对数后，得：[/size][align=center][size=18px][img=,690,69]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070853086401_7706_3384_3.png!w690x69.jpg[/img][/size][/align][size=18px]　　由此可见，方程（4）是一个随时间变化的线性方程，通过其斜率m中包含着感兴趣的径向热扩散系数。对于圆柱形电池这种柱状坐标内的热传递，此时A1=1.6021，λ1=2.4048，那么方程（4）的斜率为：[/size][align=center][size=18px][img=,690,53]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070853455432_5404_3384_3.png!w690x53.jpg[/img][/size][/align][size=18px]　　由此，可以通过测量获得内部温升变化数据，经过对数转换后得到一条直线，由此直线的斜率就可以通过方程（5）计算得到电池的径向热扩散系数。[/size][size=18px]　　在测试过程中不允许破坏圆柱形锂电池，因此在实际测试中并不能在电池内部上插入温度传感器获得T(r,t)测量值，但可以采用热流传感器在电池外表面获得热流随时间变化曲线。同样，通过对此恒温加热过程中的热流密度变化曲线取对数，其对数随时间的变化曲线也是一条斜率为方程（5）的直线。具体推导过程不再详述。[/size][size=18px]　　在此恒温测试过程中，电池比热容随温度的变化为：[/size][align=center][size=18px][img=,690,39]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070854129544_7533_3384_3.png!w690x39.jpg[/img][/size][/align][size=18px]　　其中A代表电池圆周侧面受热面积，q(t)代表热流计检测的热流密度，m代表圆柱形电池的质量，dT/dt代表升温速率。[/size][size=18px]　　假设在此温度变化范围内比热容是一个与温度无关的常数，那么在圆柱形电池从起始温度投入到环境温度T0中并最终达到稳定，则有：[/size][align=center][size=18px][img=,690,58]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070854434347_7090_3384_3.png!w690x58.jpg[/img][/size][/align][size=18px]　　这样，通过得到的径向热扩散系数和比热容，结合圆柱形电池密度ρ的单独测量值，则可以计算得到径向导热系数kr：[/size][align=center][size=18px][img=,690,39]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070854588515_1777_3384_3.png!w690x39.jpg[/img][/size][/align][size=18px][color=#cc0000][b]2.2. 第二类边界条件：线性升温测试解析模型[/b][/color][/size][size=18px]　　第二类边界条件是表面温度线性升温，也就是在测试过程中，电池外表面加载恒定热量来加热电池，并假设在整个加热过程中恒定热量不会随时间发生损失。另外由于圆柱形电池是轴心对称结构，电池四周侧面加热形式会使得电池轴心线上是一个绝热状态。由此，电池内的热传导方程和相应的边界条件为：[/size][align=center][size=18px][img=,690,209]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070855152111_5660_3384_3.png!w690x209.jpg[/img][/size][/align][size=18px]　　其中θ(r,t)是高于起始温度T0的温升θ(r,t)=T(r,t)-T0，T(r,t)是电池内坐标r处在时刻t的温度，ρ、kr和Cp分别是电池的密度、径向导热系数和比热容。[/size][size=18px]　　由于只有恒定热流进入系统，没有任何热损失，这个测试模型并没有一个稳定的解，从理论上讲，电池温度会随着时间不断上升。实际上，随着加热时间的增大，辐射等效应会限制电池温度的无限升高，而电池的热性能测试只在相对较低的温度范围内进行，辐射等效应可以忽略不计。因此，θ(r,t)的表达式可以通过电池的平均温度（用θm(t)表示）必须随时间线性上升而导出。已经证明，对于这种表面温度线性变化的瞬态问题，由θ(r,t)减去θm(t)得到的子问题有一个解，该解包括稳态分量s(r)和指数衰减瞬态分量w(r,t)。[/size][size=18px]　　平均温升θm(t)可通过考虑电池质量的总比热容来确定。通过使用线性叠加和特征函数展开来解决剩余的子问题，最终的解被导出为：[/size][align=center][size=18px][img=,690,155]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070855468233_8537_3384_3.png!w690x155.jpg[/img][/size][/align][size=18px]　　方程（10）表明，在电池中任意处的温升有三个分量：第一即随时间线性增加的分量，其斜率与比热容成反比；第二是一个随时间不变的空间变化项，与径向导热系数成反比；第三是指数衰减项，其时间常数与径向热扩散系数成反比，当时间常数足够大之后，也就是说加热时间足够长，第三项的指数衰减项可以忽略不计，也就是说此时电池内部温度变化进入了准稳态过程。一般来说，对于第二类边界条件的传热问题，基本上都是一个准稳态问题。[/size][size=18px]　　在测试过程中探测的是电池表面（r=R）温度，在进入准稳态过程后，那么方程(10)可以改写为：[/size][align=center][size=18px][img=,690,63]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070856126333_2457_3384_3.png!w690x63.jpg[/img][/size][/align][size=18px]　　由此可见，在进入准稳态过程后，电池表面的温升随时间变化将是一个以时间为变量的线性函数。对于这种恒定热流径向加热的测量方法，如果电池密度可以单独测量，并假设在小的温度范围内密度不随温度发生变化，那么就可以利用此线性温升函数的斜率和截距同时测定电池的比热容和径向导热系数。[/size][size=24px][color=#cc0000]3. 有限元仿真模拟[/color][/size][size=18px]　　从上述获得的不同边界条件时的表面温度解析表达式，可以采用恒温和恒流两种不同测试方法来实现对电池径向导热系数和比热容的测量。依据测试方法进行测试仪器设计和实施具体测试试验前，还需进行有限元仿真模拟计算，一方面是验证测试模型的准确性，另一方面是确定被测电池样品之外其他辅助测量部件对测试模型的影响，由此对测试仪器设计、具体试验方法和校准修正进行指导。[/size][size=18px]　　在有限元仿真模拟中，选择了与电池热性能相近的各向同性塑料类材料。这样做的目的一方面是有准确和可溯源的材料，另一方面是可以采用其他测试方法（如瞬态平面热源法和热流计法等）对这些材料进行准确测量以便于对比。所选材料为ABS塑料，其密度为1020kg/m3，导热系数为0.2256W/mK，比热容为1386J/kgK。有限元仿真为随时间变化的瞬态形式，起始温度为20℃，总加热时间为600s。[/size][size=18px][color=#cc0000][b]3.1. 恒温加热测试方法的模拟[/b][/color][/size][size=18px]　　在恒温加热测试的仿真模拟中，为缩小瞬态仿真的计算量，根据圆柱形电池的轴对称性取圆柱形电池的四分之一进行仿真。仿真对象完全按照18650圆柱形电池尺寸设计（直径26mm，高度65mm），考虑到要在电池表面安装薄膜热流计，设计了一个厚度为0.1mm的纯铜圆筒来代表实际测试中紧贴电池表面的绝缘膜和薄膜热流计等，最终设计的测试仿真模型如图3-1所示。[/size][align=center][size=18px][img=,200,442]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070848153976_8892_3384_3.png!w323x715.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=18px][color=#cc0000]图3-1 有限元仿真模型[/color][/size][/align][size=18px]　　当圆柱形电池从起始温度20℃开始在表面温度突然提升至25℃后，在电池整体达到温度稳定后降温至20℃。对于这个完整的加热过程，仿真结果如图3-2所示，显示了仿真计算得到的电池轴心温度和电池表面热流密度随时间变化曲线。图3-3显示了表面热流密度变化曲线及其对数形式的对比。[/size][align=center][size=18px][img=,690,407]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070848451495_7520_3384_3.png!w690x407.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=18px][color=#cc0000]图3-2 恒温加热方法有限元仿真结果：电池轴心温度和表面热流密度变化曲线[/color][/size][/align][align=center][size=18px][color=#cc0000][img=,690,407]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070849029885_9003_3384_3.png!w690x407.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center][size=18px][color=#cc0000]图3-3 恒温加热方法有限元仿真结果：表面热流密度变化曲线及其对数形式[/color][/size][/align][size=18px]　　从图3-3可以看出，电池表面热流密度曲线的对数形式是一条直线，其斜率为0.005323。根据方程（5），则可以计算得到径向热扩散系数为1.556×10-7m2/s，与仿真计算的理论值1.596×10-7m2/s相差了2.5%。同样，对获得的表面热流密度按照时间进行积分，根据方程（7），则可以计算得到比热容为1378J/kgK，与仿真计算的理论值1386J/kgK相差了0.6%。根据仿真得到的热扩散系数和比热容，则可以计算的电池径向导热系数为0.2186W/mK，与理论值0.2256W/mK相差了3.1%。[/size][size=18px]　　从上述仿真结果可以明显看出，电池径向导热系数测量结果的误差主要来自径向热扩散系数，这是因为在仿真计算的测试模型中考虑了铜制薄膜所带来的影响。如果不考虑铜制薄膜而只对电池本身进行仿真，径向热扩散系数的相对误差为1.3%，比热容的相对误差为0.1%，径向导热系数的相对误差为1.3%。[/size][size=18px]　　通过以上恒定温度测试方法的仿真模拟，可以得到以下结论：[/size][size=18px]　　（1）证明了恒定温度测试方法的有效性，证明了用方程（5）可测量径向热扩散系数，用方程（7）可测量比热容，以及最终准确得到径向导热系数，并具有很高精度。由此可以实现只需检测圆柱形电池表面热流变化就可以同时测量电池的径向热扩散系数、径向导热系数和比热容。[/size][size=18px]　　（2）恒定温度测试方法的一个显著特点是加热温度可以任意设定，即可以在一个较窄的温度区间内（如1℃范围）测试相应的导热系数和比热容，并通过温度的台阶式不断升高来覆盖较大温度范围导热系数和比热容的测量。另外，这个能力一方面可以用来测量整个被测样品内部相变过程中的热性能，另一方面可用来代替绝热量热计进行电池热失控测量。[/size][size=18px]　　（3）通过仿真发现，在测试仪器设计和实际测试过程中，要考虑除电池之外的其他部件（如薄膜热流计、加热膜、均热膜和绝缘膜等）对测量的影响。因此，在实际测试过程中，要进行修正和校准，以最大限度消除这些影响。[/size][size=18px]　　（4）恒定温度测试方法中，测量径向热扩散系数的误差较比热容的误差略大，虽然都可以获得较高的测量精度，而比热容的测量精度更高。[/size][size=18px]　　（5）这种恒定温度测试方法的另一个特点是测试时间较长，一个温度步长的测量就需要近40分钟，如果采用多温度步长来覆盖较宽的温度区间，则需要更长测试时间。[/size][size=18px][color=#cc0000][b]3.2. 恒流加热测试方法的模拟[/b][/color][/size][size=18px]　　在恒流加热测试方法的仿真模拟中，同样采用图3-1所示的仿真模型，但边界条件是恒流加热方式。当设定加热功率为0.3W时，仿真结果如图3-4所示。[/size][align=center][size=18px][color=#cc0000][img=,690,468]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070849223050_1234_3384_3.png!w690x468.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center][size=18px][color=#cc0000]图3-4 恒流加热方式有限元仿真结果[/color][/size][/align][size=18px]　　图3-4所示的仿真结果显示了电池中心轴线和外表面温度随时间的变化，为了便于观察还显示了内外温度差。从内外温差曲线可以看出，在开始加热的400s后，温差曲线开始保持恒定不再变化，完全进入了准稳态过程，400s以后的外表面温度随时间变化呈现出线性状态。线性拟合400s后的表面温升曲线，得到一个标准的线性方程θ(R,t)=0.0237t+3.0094。由方程（11）可以得到：[/size][align=center][size=18px][img=,690,66]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006070856479346_3131_3384_3.png!w690x66.jpg[/img][/size][/align][size=18px]　　根据已知的热流密度Q、电池半径R和密度ρ，则可以同时获得电池的径向导热系数和比热容，分别为0.2376W/mK和1400J/kgK。[/size][size=18px]　　将仿真模拟的计算结果与设定值比较可以发现，仿真结果得到的导热系数偏差约5%，比热容则偏差约1%。这种偏差主要是由于代入计算的0.3W加热功率并没有完全用来加热电池，部分功率用于加热了铜膜。[/size][size=18px]　　对仿真测试模型进行更改，去掉铜膜，使0.3W加热功率完全作用在电池上，此时得到的径向导热系数和比热容分别为0.2269W/mK和1380J/kgK，与设定值相比误差在0.5%左右，完全与设定值吻合。[/size][size=18px]　　通过上述恒定热流测试方法的仿真模拟，可以得到以下结论：[/size][size=18px]　　（1）证明了用方程（11）描述准稳态过程中电池表面温升是合理的，由此实现了只需检测电池表面温度变化就可以同时测量电池的径向导热系数和比热容。[/size][size=18px]　　（2）需要注意的是，用方程（11）得到的径向导热系数和比热容，是整个温升范围内的平均导热系数和平均比热容，并不是某一个温度点下的热性能数值。由于整个温升区间较小，认为在此温度区间内导热系数和比热容是常数。[/size][size=18px]　　（3）测试仪器设计和实际测试过程中，要考虑除电池之外的其他部件（如加热膜、均热膜和绝缘膜等）对测量的影响，这些部件因自身热容会损耗掉一部分加热功率。因此，在实际测试过程中，要进行修正和校准，以最大限度消除这些影响。[/size][size=18px]　　（4）径向导热系数测试对上述其他部件的影响最为敏感，比热容测试则并不敏感，这就是径向导热系数准确测量的难度所在。[/size][size=24px][color=#cc0000]4. 结论[/color][/size][size=18px]　　特别针对圆柱形锂离子电池径向导热系数测试技术开展了研究，建立了简单易操作的测试方法，并用有限元仿真对测试方法进行了验证，整个研究工作得出以下结论：[/size][size=18px]　　（1）针对圆柱形锂离子电池径向导热系数，建立了恒温和恒流两种测试时模型和相应的测试方法。有限元仿真模拟证明了这两种测试方法都具有很高的测量精度，完全可以应用在实际测试中，这对锂离子电池的热性能测试有着重要意义。[/size][size=18px]　　（2）建立的两种测试方法，都可以通过一次升温试验就可以获得径向导热系数、径向热扩散系数和比热容数值。特别是恒温测试方法还可以进行宽温区范围的热性能参数随温度变化的测量，甚至可进行整个相变过程中的热性能测量。[/size][size=18px]　　（3）建立的等温测试方法，已经基本具有了常用的加速绝热量热仪的功能，可代替和补充加速绝热量热仪进行电池的热失控检测。[/size][size=18px]　　（4）建立的两种测试方法简单且易于实现，试验操作方便，非常适合电池性能考核中其他变量的加载，如电池充放电过程中的热性能检测。[/size][size=18px]　　（5）圆柱形锂电池径向导热系数测试方法上的突破，可将恒温和恒流两种测试方法推广应用到其它规格锂离子电池的热性能测试中，可进行各种加载条件和各个方向上的锂电池热性能测试。[/size][size=18px]　　（6）所研究的恒温和恒流两种测试方法原理简单，边界条件易于实现，非常有利于低价仪器化和模块化，以及与其他测试仪器的集成。[/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309281057045534_8278_5604214_3.png!w690x690.jpg[/img] 山东云唐智能科技有限公司电缆故障测试仪是一种用于检测和定位电缆系统中故障或问题的仪器。它们在电力、通信、工业和建筑等领域中发挥着重要作用，用于确保电缆系统的可靠性和安全性。以下是电缆故障测试仪的主要用途：　　故障检测：　　电缆故障测试仪用于检测电缆系统中的各种故障，包括短路、开路、接地故障、绝缘损坏等。这有助于及早发现问题并采取修复措施，以减少停机时间和生产损失。　　故障定位：　　一旦检测到电缆系统中的故障，电缆故障测试仪可以帮助确定故障的位置。通过测量信号的传播时间或使用回波定位技术，可以精确定位故障点，使维修更加高效。　　绝缘质量评估：　　电缆故障测试仪可以用于评估电缆绝缘的质量。它们可以检测绝缘材料的老化、受损或污染，以及绝缘电阻的变化，从而提前发现潜在的故障风险。　　电缆长度测量：　　电缆故障测试仪还可以用于测量电缆的长度，这对于规划和维护电缆系统非常有用。　　负载测试：　　在某些情况下，电缆故障测试仪可用于执行负载测试，以评估电缆系统在正常工作条件下的性能。这有助于确保电缆系统能够满足其设计要求。　　预防性维护：　　定期使用电缆故障测试仪进行检测和评估，有助于进行预防性维护，减少突发故障的风险，提高系统的可靠性。　　安全性检查：　　电缆故障测试仪也可以用于安全性检查，以确保电缆系统在使用过程中不会对人员和设备造成危险。　　总之，电缆故障测试仪是维护和管理电缆系统的关键工具，它们有助于及早发现和解决问题，确保电力和通信系统的可靠性和安全性。不同类型的电缆故障测试仪可用于不同类型的电缆系统，包括低压电缆、中压电缆和高压电缆。