Chroma Model 19501 局部放電測(cè)試儀，Model 19501 可提供交流耐電壓測(cè)試（Hipot Test），測(cè)量待測(cè)物的漏電流（Leakage Current）與電氣閃絡(luò)（Flashover），同時(shí)提供局部放電（Partial Discharge, PD）測(cè)量功能，檢測(cè)待測(cè)物上局部放電的電荷量（單位：皮庫(kù)，pC）。現(xiàn)在熱賣中，如需購(gòu)買，可通過(guò)ai1718.com的客服熱線聯(lián)系我們！

Model 19501 局部放電測(cè)試儀介紹

致茂（Chroma）19501 局部放電測(cè)試儀可提供交流耐電壓測(cè)試（Hipot Test），測(cè)量待測(cè)物的漏電流（Leakage Current）與電氣閃絡(luò)（Flashover），同時(shí)提供局部放電（Partial Discharge, PD）測(cè)量功能，檢測(cè)待測(cè)物上局部放電的電荷量（單位：皮庫(kù)，pC）。對(duì)高壓元件與高耐壓絕緣材料進(jìn)行交流耐電壓與局部放電測(cè)試，能確保產(chǎn)品的絕緣品質(zhì)并提升產(chǎn)品可靠性。
19501 的設(shè)計(jì)符合 IEC60270 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)局部放電測(cè)量的要求，局部放電量的測(cè)量結(jié)果以直觀的電荷數(shù)（pC）顯示在主機(jī)屏幕上。同時(shí)，該儀器還參考了 IEC60747 與 VDE0884 標(biāo)準(zhǔn)的要求，將測(cè)試方法內(nèi)置于儀器中，方便用戶操作與設(shè)定。
當(dāng)絕緣體內(nèi)存在氣泡（Void）或絕緣體間存在氣隙（Air gap）時(shí)，在正常工作電壓下，氣泡或氣隙會(huì)因電場(chǎng)強(qiáng)度較高而可能引發(fā)局部放電（PD）。若電源系統(tǒng)的應(yīng)用元件（如光耦合器、數(shù)字隔離器、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、變壓器、電機(jī)等）長(zhǎng)時(shí)間發(fā)生持續(xù)性局部放電，絕緣材料會(huì)逐漸劣化，*終導(dǎo)致絕緣失效，進(jìn)而引發(fā)人身安全問(wèn)題。因此，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建議或要求對(duì)這類元件執(zhí)行局部放電檢測(cè)。例如，IEC60747-5-5 標(biāo)準(zhǔn)要求光耦合器在生產(chǎn)過(guò)程中的例行測(cè)試（Routine test）階段必須 * 執(zhí)行局部放電（PD）檢測(cè)，在*大絕緣電壓條件下，局部放電量不得超過(guò) 5pC，以確保產(chǎn)品在正常工作電壓下不會(huì)發(fā)生局部放電（PD）。

Model 19501 局部放電測(cè)試儀特點(diǎn)
交流高壓輸出與 PD 測(cè)量采用主機(jī)分離式設(shè)計(jì)
內(nèi)置符合標(biāo)準(zhǔn)要求的測(cè)試方法
三段電壓測(cè)試方法
PD 測(cè)量結(jié)果以數(shù)值形式顯示（單位：pC）
可設(shè)定 PD 不良發(fā)生次數(shù)判定閾值（1-10 次）
USB 畫面擷取功能
圖形化輔助編輯功能
標(biāo)準(zhǔn) LAN、USB、RS232 遠(yuǎn)程控制接口
支持繁體中文 / 簡(jiǎn)體中文 / 英文操作界面

電氣放電理論說(shuō)明
局部放電（Partial Discharge）
當(dāng)絕緣體內(nèi)存在氣泡（Void）或絕緣體間存在氣隙（Air gap）時(shí)，在正常工作電壓下，氣泡或氣隙容易發(fā)生局部放電，導(dǎo)致絕緣劣化，造成絕緣品質(zhì)異常。為何局部放電易發(fā)生在樹脂內(nèi)的氣泡或漆包線間的氣隙？這是因?yàn)榭諝獾慕殡娤禂?shù)較低，氣泡或氣隙的電容量比原絕緣材料小，因此會(huì)分配到相對(duì)更高比例的電壓；且在相同間隙距離條件下，氣泡或氣隙的崩潰電壓低于絕緣材料。這類發(fā)生于氣泡或氣隙等局部瑕疵，但與之串聯(lián)的絕緣材料仍維持正常狀態(tài)的放電現(xiàn)象，稱為局部放電。
對(duì)待測(cè)物施加足夠的測(cè)試電壓時(shí)，可利用局部放電偵測(cè)功能測(cè)量放電電荷量（pC），確認(rèn)待測(cè)物的絕緣材料是否存在絕緣品質(zhì)異常的潛在風(fēng)險(xiǎn)。因此，通常會(huì)施加一個(gè)略高于元件*高額定工作電壓的電壓進(jìn)行局部放電測(cè)試，以確保元件在正常工作電壓下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的可靠性（無(wú)持續(xù)性局部放電）。

應(yīng)用說(shuō)明
功率元件中的 IGBT 與 SiC-MOSFET 等被廣泛應(yīng)用于各類領(lǐng)域（如電子產(chǎn)品、工業(yè)設(shè)備、航空航天、鐵路設(shè)備、新能源、智能電網(wǎng)、新能源汽車等），且常被用于高功率 / 大電流的電源轉(zhuǎn)換 / 控制線路，工作電壓通常為數(shù)千伏特。由于這類元件需要頻繁切換導(dǎo)通（ON）/ 關(guān)斷（OFF）狀態(tài)，模塊中的柵極（Gate）與集電極（Collector）或漏極（Drain）之間，以及模塊與散熱板之間會(huì)出現(xiàn)脈沖寬度調(diào)制（PWM）高電壓差。當(dāng)高電壓跨越含有氣泡、氣隙或裂縫的絕緣材料時(shí)，極有可能發(fā)生局部放電；經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間工作后，絕緣材料會(huì)逐漸劣化，*終導(dǎo)致絕緣失效，造成產(chǎn)品損壞。

此外，每個(gè)模塊的柵極（Gate）與發(fā)射極（Emitter）或源極（Source）之間的工作偏壓可能由各自的變壓器提供，而變壓器的一次側(cè)與二次側(cè)之間也會(huì)存在高頻高電壓差。若變壓器一次側(cè)與二次側(cè)的絕緣能力不足，持續(xù)性異常放電的突波可能導(dǎo)致數(shù)字控制動(dòng)作異常及晶體管故障。盡管變壓器使用的線材本身可能具備足夠的耐壓能力（如耐壓 3000V 的線材），但當(dāng)一次側(cè)與二次側(cè)的線圈相鄰過(guò)近或貼合時(shí)，看似線材之間可承受較高耐壓（如 6000V），實(shí)際在一般電壓（如 1000V）下工作一段時(shí)間后*可能發(fā)生故障。這是因?yàn)榫€材絕緣皮的介電系數(shù)遠(yuǎn)大于空氣，導(dǎo)致空氣間隙的跨電壓 / 分壓比例相對(duì)較高；當(dāng)線材之間空氣間隙的跨電壓達(dá)到 > 350V（1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下空氣*短距離所需的放電起始電壓）時(shí)，線材之間的局部表面會(huì)開始發(fā)生局部放電。由于線材絕緣皮不會(huì)立刻劣化 / 損壞，持續(xù)使用一段時(shí)間后，絕緣皮會(huì)逐步碳化，*終導(dǎo)致變壓器一次側(cè)與二次側(cè)短路。

光耦合器與數(shù)字隔離器被應(yīng)用于各類需要隔離的環(huán)境，當(dāng)隔離的高電壓跨越含有氣泡或裂縫的絕緣材料時(shí)，氣泡或裂縫上可能會(huì)產(chǎn)生足夠高的分壓，從而引發(fā)局部放電。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間劣化后，絕緣材料會(huì)因絕緣失效導(dǎo)致電壓隔離失效。

測(cè)量技術(shù)
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，其信號(hào)極其微弱且快速，同時(shí)受待測(cè)物實(shí)際容量影響。因此，局部放電量測(cè)設(shè)備必須經(jīng)過(guò)*校正，才能確保局部放電發(fā)生時(shí)，高頻放電信號(hào)能夠被*測(cè)量。

高壓模塊（A195005 & A195004）
高壓模塊具備高精度與大范圍的局部放電測(cè)量能力，可根據(jù)待測(cè)物的電容值與 PD 放電量測(cè)量需求選擇不同模塊：
A195005 具有四個(gè) PD 量測(cè)檔位，PD 測(cè)量范圍為 1pC - 6000pC
A195004 具有兩個(gè) PD 量測(cè)檔位，PD 測(cè)量范圍為 1pC - 2000pC
測(cè)試結(jié)束后，主機(jī)會(huì)將測(cè)量數(shù)據(jù)與結(jié)果直觀地顯示在屏幕上，便于對(duì)放電量進(jìn)行判定與分析。

A195004 的外型采用等腰梯形設(shè)計(jì)，專為自動(dòng)機(jī)臺(tái)應(yīng)用打造，可使需要多臺(tái)測(cè)試的自動(dòng)機(jī)臺(tái)將高壓模塊進(jìn)行扇形排列，優(yōu)化空間利用率。此外，插入式連接設(shè)計(jì)讓 A195004 更接近測(cè)試座，縮短測(cè)試線長(zhǎng)度（降低線材對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響），且高壓模塊插拔便捷，提升了產(chǎn)品維護(hù)與維修的便利性。

抗干擾設(shè)計(jì)
高壓模塊（A195004 & A195005）用于測(cè)量元件在測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生的微小放電量。由于局部放電的放電速度極快（納秒級(jí)，nS）、頻率高、信號(hào)微弱，周圍環(huán)境（如機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或其他噪聲）中的高頻噪聲（如電磁波）容易干擾微小放電量的測(cè)量，造成測(cè)量誤差，進(jìn)而影響 PD 的測(cè)量與判定。降低并避免局部放電量測(cè)回路受到外在環(huán)境干擾，是生產(chǎn)業(yè)者與自動(dòng)化設(shè)備商面臨的重要課題，也是局部放電測(cè)試儀設(shè)計(jì)技術(shù)的一大挑戰(zhàn)。
鑒于測(cè)試環(huán)境中可能存在不可避免的高頻噪聲，儀器采用測(cè)試 & 測(cè)量與操作 & 顯示分離式設(shè)計(jì)，將高壓模塊（負(fù)責(zé)測(cè)試 & 測(cè)量）與主機(jī)（負(fù)責(zé)操作 & 顯示）分開。高壓模塊可盡可能靠近待測(cè)物進(jìn)行測(cè)量，減少測(cè)試線受環(huán)境高頻噪聲的干擾；測(cè)量線路采用信號(hào)隔離設(shè)計(jì)，使測(cè)量回路盡可能*短。此外，低壓回路端使用同軸電纜線隔離環(huán)境噪聲，避免測(cè)量回路受干擾；同時(shí)采用金屬遮罩將待測(cè)物與環(huán)境噪聲隔離，確保測(cè)量精度。

產(chǎn)品應(yīng)用
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)特定產(chǎn)品要求 / 建議執(zhí)行局部放電測(cè)試（Partial Discharge Test），并提供局部放電測(cè)試電壓（Vpd）的參考公式。局部放電測(cè)試通常建議 / 要求將*大額定隔離工作電壓或*大額定重復(fù)峰值隔離電壓（取兩者中較高值）乘以 1.875 倍，作為局部放電測(cè)試電壓。
局部放電測(cè)試電壓（Vpd）的計(jì)算公式
Vpd = F × VIOWM（當(dāng) VIOWM > VIORM 時(shí)）
F：加嚴(yán)常數(shù)
常規(guī)測(cè)試：F = 1.875
樣品測(cè)試 & 壽命測(cè)試：F = 1.6
耐久性測(cè)試后的測(cè)試：F = 1.2
VIOWM：*大額定隔離工作電壓
VIORM：*大額定重復(fù)峰值隔離電壓

三種符合標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試
Chroma 19501 內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)要求的三種測(cè)試方法（1、2 與 3），設(shè)定畫面下方會(huì)顯示示意圖，輔助用戶設(shè)定測(cè)試參數(shù)與選擇測(cè)試方法，方便用戶快速上手。

三段電壓測(cè)試方法
為滿足制造商在符合標(biāo)準(zhǔn)局部放電測(cè)試要求的同時(shí)，可根據(jù)自身品質(zhì)要求采用高于標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試電壓執(zhí)行局部放電測(cè)試，以提升產(chǎn)品品質(zhì)，Chroma 19501 新增了三段電壓測(cè)試方法（4）與（5）。該測(cè)試方法的流程為：先進(jìn)行耐電壓測(cè)試（*段電壓測(cè)試），再使用高于標(biāo)準(zhǔn)局部放電測(cè)試要求的電壓執(zhí)行局部放電測(cè)試（第二段電壓測(cè)試），*后使用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的局部放電測(cè)試電壓（Vpd）執(zhí)行局部放電測(cè)試（第三段電壓測(cè)試）。此方法既能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，又能提升產(chǎn)品品質(zhì)。

高頻電壓的應(yīng)用（* A195004）
高頻電壓具有三大優(yōu)點(diǎn)：
提高輸出電壓頻率可增加電壓峰值出現(xiàn)的頻率，縮短 PD 測(cè)試時(shí)間，提升產(chǎn)能；
待測(cè)物的原始絕緣狀態(tài)可能存在不穩(wěn)定因素（如濕氣、灰塵、毛邊等），導(dǎo)致局部放電起始電壓（PDIV）結(jié)果不穩(wěn)定。為獲得更穩(wěn)定的 PDIV 結(jié)果，可先使用較高頻率的高電壓對(duì)待測(cè)物的不穩(wěn)定因素進(jìn)行預(yù)處理 —— 較高電壓可消除不穩(wěn)定因素，較高頻率可縮短消除時(shí)間；
需分析待測(cè)物絕緣品質(zhì)弱點(diǎn)或?qū)ふ胰觞c(diǎn)位置時(shí)，可使用較高頻率的高電壓加速待測(cè)物絕緣劣化 —— 較高電壓（>PDIV）可使絕緣逐漸劣化，較高頻率可縮短劣化時(shí)間。

PD 不良次數(shù)判定功能
PD 發(fā)生時(shí)的信號(hào)極其微弱，易受環(huán)境高頻噪聲干擾。PD 不良次數(shù)判定功能的目的是降低外部噪聲干擾導(dǎo)致的測(cè)試結(jié)果誤判，確認(rèn)局部放電確實(shí)發(fā)生于待測(cè)物上，而非環(huán)境的一次性干擾。待測(cè)物上的局部放電通常會(huì)隨電壓周期性變化而發(fā)生周期性放電，因此相較于環(huán)境高頻噪聲，局部放電更為穩(wěn)定。
Chroma 19501 以測(cè)試電壓的每個(gè)半波周期為單位，計(jì)數(shù) PD 持續(xù)發(fā)生且超過(guò)電荷量上限（Q Max）的次數(shù)。每連續(xù) 5 個(gè)半波周期內(nèi)，必須發(fā)生超過(guò) 2 次電荷量上限（Q Max）的 PD 放電，計(jì)數(shù)才會(huì)累加 —— 即*次發(fā)生超過(guò)電荷量上限的 PD 放電后，4 個(gè)半波周期內(nèi)（2 個(gè)完整周期）需再發(fā)生 1 次，計(jì)數(shù)才累加；否則計(jì)數(shù)歸零并重新開始。當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到 / 超過(guò)設(shè)定的次數(shù)上限，判定為不良。

HVCC 高壓接觸檢查功能
對(duì)高絕緣能力的元件，在高壓輸出前進(jìn)行接觸檢查至關(guān)重要。Chroma 獨(dú)特的高壓接觸檢查功能（High Voltage Contact Check: HVCC）采用開爾文（Kelvin）測(cè)試方法，在高壓輸出前對(duì)高絕緣能力元件進(jìn)行接觸檢查，以提升測(cè)試可靠性與生產(chǎn)效率，

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