Chroma 19501-K致茂局部放電測(cè)試儀內(nèi)建交流耐電壓測(cè)試(Hipot Test)與局部放電(PartialDischarge, PD)偵測(cè)功能于一單機(jī)，提供交流電壓輸出 0.1kV~10kV ，漏電流測(cè)量范圍0.01µA~300µA，局部放電偵測(cè)范圍1pC~2000pC，針對(duì)高壓半導(dǎo)體組件與高絕緣材料測(cè)試應(yīng)用所設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

Chroma 19501-K局部放電測(cè)試器產(chǎn)品設(shè)計(jì)符合IEC60270-1法規(guī)，針對(duì)高電壓試驗(yàn)技術(shù)中對(duì)局部放電測(cè)試要求，采用窄頻濾波器 (Narrowband) 量測(cè)技術(shù)進(jìn)行PD放電量測(cè)量，并將量測(cè)結(jié)果以直觀數(shù)值 (pC) 顯示在屏幕上讓用戶清楚明了待測(cè)物測(cè)試判定結(jié)果。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，除了符合IEC60270-1，同時(shí)也符合光耦合器IEC60747-5-5與VDE0884法規(guī)要求，內(nèi)建IEC60747-5-5法規(guī)之測(cè)試方法于儀器內(nèi)部，滿足光耦合器產(chǎn)品生產(chǎn)測(cè)試需求，并提供用戶便利的操作接口。

于生產(chǎn)在線執(zhí)行高壓測(cè)試時(shí)，如果待測(cè)物未能正確及良好連接測(cè)試線，將導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果失敗甚至發(fā)生漏測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)，因此在測(cè)試前確保待測(cè)物與測(cè)試線良好連接是非常重要的。Chroma高壓接觸檢查功能 (High Voltage Contact Check :HVCC) 系利用Kelvin測(cè)試方法針對(duì)高絕緣能力之組件，于高壓輸出時(shí)同步進(jìn)行接觸檢查，增加測(cè)試有效性與生產(chǎn)效率。

在固體絕緣物中含有氣隙或雜質(zhì)混合在絕緣層時(shí)，額定工作高壓狀態(tài)下，由于較高的電場(chǎng)強(qiáng)度集中于氣隙而產(chǎn)生局部放電 (Partial Discharge),持續(xù)性的局部放電會(huì)長(zhǎng)久劣化周遭絕緣材，而影響電氣產(chǎn)品之長(zhǎng)久信賴(lài)性，而引起安全事故。

應(yīng)用于電源系統(tǒng)之安規(guī)組件，如光耦合器，因考慮如果組件長(zhǎng)時(shí)間發(fā)生局部放電對(duì)于絕緣材料的破壞，而發(fā)生絕緣失效的情況，進(jìn)而引發(fā)使用者人身安全問(wèn)題；因此，在IEC60747-5-5法規(guī)中提及，于生產(chǎn)過(guò)程中 (Routine test) 必須100%執(zhí)行局部放電 (Partial discharge) 檢測(cè)，在最大絕緣電壓條件下不能超過(guò)5pC放電量，確保產(chǎn)品在正常工作環(huán)境中不會(huì)發(fā)生局部放電現(xiàn)象。

局部放電測(cè)試器主要針對(duì)高壓光耦合器、高壓繼電器及高壓開(kāi)關(guān)等高絕緣耐受力之組件，提供高壓的耐壓測(cè)試與局部放電偵測(cè)，確保產(chǎn)品質(zhì)量與提升產(chǎn)品可靠度。

致茂局部放電測(cè)試儀19501-K產(chǎn)品特點(diǎn)：

■ 單機(jī)內(nèi)建交流耐壓測(cè)試與局部放電偵測(cè)功能

■ 可程序交流耐壓輸出 0.1kVac~10kVac

■ 高精度及高分辨率電流表 0.01µA~300µA

■ 局部放電(PD)偵測(cè)范圍 1pC~2000pC

■ 高壓接觸檢查功能( HVCC)

■ 符合IEC60747-5-5、VDE0884、IEC 60270法規(guī)測(cè)試要求

■ 內(nèi)建IEC60747-5-5測(cè)試方法

■ 量測(cè)與顯示單元分離式設(shè)計(jì)

■ 三段電壓測(cè)試功能

■ PD測(cè)量結(jié)果數(shù)值顯示 (pC)

■ PD不良發(fā)生次數(shù)判定設(shè)定 (1~10)

■ 多語(yǔ)系繁中/ 簡(jiǎn)中/英文操作接口

■ USB畫(huà)面擷取功能

■ 圖形化輔助編輯功能

■ 標(biāo)準(zhǔn)LAN、USB、RS232遠(yuǎn)程控制接口

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：

局部放電 Partial Discharge

局部放電意指在絕緣物體中局部區(qū)域發(fā)生放電，且未形成兩電極間的固定通道放電即稱(chēng)為局部放電。局部放電測(cè)試器對(duì)待測(cè)物施加一個(gè)特定條件下的電壓，測(cè)量其視在放電電荷量(PD)，除了驗(yàn)證其能否承受瞬間高電壓(Hipot Test)的能力，同時(shí)也驗(yàn)證在額定工作電壓的絕緣完整性。局部放電測(cè)試能夠偵測(cè)待測(cè)物是否存在異常氣隙，透過(guò)施加一個(gè)略高于組件最高額定工作電壓的局部放電電荷測(cè)試，用以檢驗(yàn)電氣組件在正常工作電壓條件下之長(zhǎng)久可靠性，但于實(shí)際生產(chǎn)上絕緣材料內(nèi)部當(dāng)然不可能無(wú)氣隙存在于絕緣材料內(nèi)，故在IEC60747-5-5光耦合器法規(guī)針對(duì)局部放電測(cè)試定義其放電電荷量不能大于5pC (qpd=5pC)。

局部放電器校正

局部放電測(cè)試設(shè)備用于測(cè)量與判定微小放電量，其訊號(hào)非常微小且快速，因此局部放電量測(cè)設(shè)備必須經(jīng)過(guò)精確的校正才能確保在局部放電發(fā)生時(shí)高頻的放電訊號(hào)能夠被精確的測(cè)量。校正器上所使用的標(biāo)準(zhǔn)電容C0通常為一個(gè)低壓電容器，執(zhí)行PD校正時(shí)局部放電測(cè)試器設(shè)備是在不帶電的狀態(tài)下進(jìn)行校正，針對(duì)PD放電量q0=V0C0 。如圖說(shuō)明 :

高精準(zhǔn)量測(cè)

Chroma 19501-K擁有高精度的局部放電測(cè)量，具有兩個(gè)量測(cè)檔位，分別為200pC與2000pC檔位，測(cè)量范圍從1pC~2000pC，在200pC文件位下最佳分辨率為0.1pC，高精度的測(cè)量與直觀性的將量測(cè)結(jié)果顯示在畫(huà)面上，有助于對(duì)高絕緣物體進(jìn)行微小放電量判定與分析。

抗干擾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

局部放電測(cè)試器具備窄頻域?yàn)V波器用以測(cè)量被測(cè)元器件微小放電量，然而測(cè)試儀器在工廠端的使用不同于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，工廠環(huán)境干擾因素相對(duì)多，可能包含來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，馬達(dá)作動(dòng)或其它的高頻輻射干擾；因此于產(chǎn)在線使用其環(huán)境噪聲干擾將會(huì)增加，進(jìn)而影響PD的測(cè)量與判定，如何降低與避免局部放電設(shè)備的量測(cè)回路受到高頻輻射干擾，對(duì)于生產(chǎn)業(yè)者與自動(dòng)化設(shè)備商來(lái)說(shuō)是一大課題。

局部放電發(fā)生時(shí)其放電反應(yīng)速度快通常為nS，為高頻放電且其訊號(hào)非常微小，因此很容易受到周遭高頻輻射干擾而出現(xiàn)測(cè)量誤差，造成測(cè)量系統(tǒng)不確定因素增加，要如何做到精確量測(cè)PD放電量又必須避免受到這些高頻輻射干擾，對(duì)于局部放電儀器設(shè)計(jì)技術(shù)上是一個(gè)挑戰(zhàn)。

Chroma 19501-K 局部放電測(cè)試器了解到設(shè)備的使用環(huán)境中可能存在不可避免的高頻輻射干擾，因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)架構(gòu)上采用量測(cè)與顯示單元分離式設(shè)計(jì)，將量測(cè)模塊外移，以接近待測(cè)物的方式進(jìn)行量測(cè)，降低因?yàn)殚L(zhǎng)距離的測(cè)試線導(dǎo)致易受到周遭環(huán)境高頻輻射干擾。同時(shí)于量測(cè)線路設(shè)計(jì)上采用訊號(hào)隔離方式設(shè)計(jì)，于測(cè)試端以最短回路方式使用探針出線并在低壓回路端以銅環(huán)隔離環(huán)境輻射干擾，避免PD測(cè)量回路受到外部噪聲干擾確保測(cè)量精準(zhǔn)度。

產(chǎn)品應(yīng)用：

光耦合器法規(guī)應(yīng)用

在IEC60747-5-5 法規(guī)中，對(duì)于光耦合器相關(guān)之電氣安全要求、安全試驗(yàn)及測(cè)試方法等項(xiàng)目已清楚定義，提供給光耦合器組件一個(gè)安全應(yīng)用的指導(dǎo)性準(zhǔn)則。Chroma19501-K局部放電測(cè)試器符合法規(guī)對(duì)于電氣安全測(cè)試要求及測(cè)試方法，法規(guī)中針對(duì)光耦合器在生產(chǎn)過(guò)程中定義為必須100%執(zhí)行局部放電測(cè)試 (Partial Discharge Test)，且明訂局部放電測(cè)試電壓要求提供給生產(chǎn)業(yè)者參考準(zhǔn)則，局部放電測(cè)試電壓于生產(chǎn)測(cè)試時(shí)，定義以1.875倍常數(shù)乘上標(biāo)稱(chēng)的最高絕緣工作電壓或重復(fù)發(fā)生最大絕緣峰值電壓 (取電壓值高者)，做為局部放電測(cè)試電壓，其電壓計(jì)算公式參考如下 :

符合 IEC 60747-5-5 與 VDE 0884 法規(guī)測(cè)試

Chroma 19501-K 產(chǎn)品針對(duì)光耦合器產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，內(nèi)建IEC60747-5-5 法規(guī)中所要求的測(cè)試方法 (b1)、方法 (b2) 與方法 (b3) 等三個(gè)測(cè)試模式，并以圖面顯示輔助用戶進(jìn)行程序編輯設(shè)定，幫助用戶快速學(xué)習(xí)與便利儀器操作，提升操作人員使用效率。

三段電壓測(cè)試

除了滿足光耦合器法規(guī)測(cè)試要求，Chroma針對(duì)光耦合器于生產(chǎn)過(guò)程要能符合法規(guī)中對(duì)局部放電測(cè)試要求外，部分生產(chǎn)廠商在生產(chǎn)工藝上會(huì)需求額外以一個(gè)高于法規(guī)之測(cè)試電壓執(zhí)行絕緣耐壓測(cè)試并加入PD放電量偵測(cè)，以提升組件質(zhì)量與工廠內(nèi)部加嚴(yán)質(zhì)量管控，但在加嚴(yán)檢測(cè)后生產(chǎn)業(yè)者仍須將測(cè)試電壓降至法規(guī)規(guī)范之測(cè)試電壓(Vpd)再執(zhí)行檢測(cè)，確認(rèn)產(chǎn)品符合法規(guī)要求。Chroma 19501-K三段電壓測(cè)試功能，針對(duì)這類(lèi)型生產(chǎn)廠商，增加第三階段質(zhì)量管控測(cè)試電壓，能同時(shí)滿足法規(guī)要求與生產(chǎn)質(zhì)量管控之目的。

PD不良發(fā)生次數(shù)判定設(shè)定

局部放電測(cè)試器于組件絕緣質(zhì)量檢測(cè)上必須能精確測(cè)量到組件微小放電量，當(dāng)PD發(fā)生時(shí)其訊號(hào)非常微小，且容易受到環(huán)境中高頻輻射干擾而造成測(cè)量偏差，因此為降低生產(chǎn)過(guò)程中受到外部干擾而產(chǎn)生誤判行為，Chroma 19501-K局部放電測(cè)試器能提供使用者設(shè)定PD不良發(fā)生次數(shù)的判定設(shè)定，確保局部放電器所量測(cè)到的放電量來(lái)自待測(cè)物而非受到周遭環(huán)境一次性干擾。

當(dāng)局部放電器施加高電壓在固體絕緣時(shí)，在絕緣固體中的洞隙放電量會(huì)伴隨著電壓變化而發(fā)生周期性放電，因此放電量對(duì)比于環(huán)境中的高頻噪聲是相對(duì)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)生，故19501-K設(shè)計(jì)判斷放電量必須累計(jì)連續(xù)4個(gè)電壓半波周期至少發(fā)生一次，超過(guò)最大放電量才會(huì)計(jì)數(shù)一次，當(dāng)中如有發(fā)生判定次數(shù)未連續(xù)發(fā)生時(shí)，則PD不良發(fā)生次數(shù)判定將會(huì)歸零并重新計(jì)數(shù)，直到連續(xù)發(fā)生超過(guò)使用者所設(shè)定的次數(shù)，測(cè)試結(jié)果才會(huì)為不良判定。

HVCC 高壓接觸檢查功能

針對(duì)高絕緣能力之組件于高壓輸出時(shí)進(jìn)行接觸檢查非常重要，Chroma高壓接觸檢查功能 (High Voltage Contact Check : HVCC)是利用Kelvin測(cè)試方法，針對(duì)高絕緣能力之組件于高壓輸出時(shí)同步進(jìn)行接觸檢查，以提升測(cè)試可靠度與生產(chǎn)效率， 其應(yīng)用接線回路示意如圖示 :

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19501-K : 局部放電測(cè)試器

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