電壓介電擊穿強度儀測試功能原理與使用說明

一、測試功能原理與使用說明：

本文章以測試過程為順序， 介紹ZJC-100kV電壓介電擊穿強度儀的有關接地連接、 地線電流檢測 、電弧偵測等測試的原理與使用。 儀器的測試流程框圖：

1.1 啟動測試

      電壓介電擊穿強度儀器在測試模式下，核對測試條件、被測件連接正確后，按下 START 鍵即可啟動測試

1.2 電壓上升

      有些被測件特性對電壓的突變比較敏感，需要使用此功能。儀器開始輸出時輸出電壓為零，開始電 壓輸出時，儀器會以 0.1S為單位控制輸出電壓上步進升，步進升壓值根據測試電壓和電壓上升時間 確定( ΔV = V /(10 * S))。如果關閉電壓上升時間(RISE OFF )默認電壓上升時間 0.1 秒自動加 入測試時間，使測試時間最小值為 0.2S。此值太小可能引起 ARC 或  DC 升壓判定出錯，請注意。

1.3 DC 升壓判定

      電壓上升過程中是否啟動電流上限判定功能開關，主要用來避免測試誤判。

      測試分布電容小時，電容的充電電流比較小不會引起電流有明顯變化的情況下，打開升壓判定可以 及早的發現被測件性能不良情況，減少元件過流損壞幾率。

      分步電容大時，電壓上升過程中電容會有一個充電過程，此時的電流可能遠遠大于設定的被測電流 上限，如果打開升壓判定，則會引起超上限誤判。如果必要可以打開短路闕值調低短路靈敏度，提高充電電流。

1.4 高壓測試

       對被測件進行高壓測試。此時應該可以保證測試電路正確，測試結果不會受一些特殊的附帶參數影響，顯示內容是測試需要的實際耐電壓電流。

1.5 測試電壓下降

      同測試電壓上升，是被測件的特性決定。高壓測試結束電壓下降時，儀器會以 0.1S為單位控制輸出 電壓下降(直流電壓不會隨控制電壓下降)，步進降壓值根據測試電壓和電壓上升時間確定( ΔV = - V /(10*S))。如果關閉電壓下降時間(FAIL OFF )默認電壓下降時間為 0.1秒。此時儀器以不作測 試比較判定，數據僅供參考。電壓下降結束，儀器會將測試電路連接為交流耐電壓模式，此時被測件如果有直流電壓降通過儀器交流回路放電。

1.6 地線電流檢測功能

地線電流檢測是檢測流過儀器外殼的電流，防止觸電。當高壓輸出時，有電流從電壓輸出端經過人體回流到儀器外殼，可能引起非常嚴重的后果。

儀器的地線電流檢測判斷電路響應說明：

█  當地線電流檢測啟用，地線電流大于 0.45mA 判斷為地線電流超限。

█  當判斷觸電時儀器會在 0.3S內結束高壓輸出，退出測試狀態。并顯示(GFI FAIL )。

注：儀器瞬間輸出電流可能大于 30mA ，如果確實是觸電的話，可能會引起操作人員昏迷或死亡。 所以在產品允許的情況下建議開啟地線電流檢測使用。

1.7 電流超限與電弧偵測功能

電流超限分類：電流下限、電流上限、電流超限、電弧偵測。

█  電流下限判斷( LOW )：一般做為測試低端斷開判斷使用。當儀器測試設備時，設備肯定會有一定的漏電流，當儀器測試的漏電流小于下限設定電流值時認為測試失敗(沒有連接設備)， 如果被測元件本身漏電流很小則必須關閉此功能。超限判斷顯示( LOW FAIL ) , 僅測試模式此判定有效，定時采樣，速率為100mS每次。

█  電流上限判斷(HIGH) ：常用的測試電流超限判斷。當儀器測試設備時，設備肯定會有一定的漏電流，當儀器測試的漏電流大于上限設定電流值時，認為設備耐電壓阻抗不夠測試失敗。超時判斷顯示(HI FAIL )，定時采樣，速率為100mS 每次。

█  電流極限判定：電流采樣判斷較慢，絕緣崩潰時電流變化較快采樣電路無法及時作出反映，而電流峰值超過了儀器允許的輸出范圍，則會觸發此類超限判斷，超時判斷顯示( SHORT FAIL )。 由于此類電流超極限后數據無法采集，此時系統輸出的結果為：電流超限 100mS 內的測試結   果。電流極限值為儀器允許輸出電流的兩倍，(相對交流為峰值的 1.5倍)。下降時間無效，

█  此判定不可屏蔽。

電弧偵測(ARC )：是面向線圈類元件測量的一個很實用的功能，它測試的是高壓測試回路中， 有局部電路瞬間放電引起的局部電流震蕩。由于疊加在正常的測試電流上，突變時間較短，以上的普通電流檢測電路無法響應電流變化作出合適的判斷。電弧偵測電路濾除了正常電流值，  只處理高速的電流脈沖變化。由于低通濾波和電弧的大小本身帶有隨機性，此功能只能大概估計局部打火的程度。由于電流超限后無法采集數據，此時的輸出結果為合格時的最后一次測試結果，超限判斷顯示(ARC  FAIL )。 ARC電流為測試為定性分析，量的大小和測試環境、測試線分布等等影響隨機性很大，使用時注意。

█  圖中 A 區：為電流采樣顯示電路頻響。因為要濾除電源頻率的紋波 →AD 采樣→計算測試結果→分析電流是否超過設定限制。測試電流范圍內，脈寬大于 100mS 。

█  圖中 B 區：電流快速響應電路。它只濾除高頻干擾的信號→電壓峰值比較→過流峰值信號鎖定，只做極限判斷。大于儀器允許輸出電流，脈寬大于 1mS 。

█  圖中C 區：電弧偵測電路。電弧偵測電路只采樣電流中發生突變的幅值，信號高通濾除低頻 →電壓峰值比較→脈沖鎖定。在設定值附近的電流突變沿，脈沖寬度約 1uS-1mS 。

1.8 不合格判斷

1、測試時電流超過儀器可以承受的最大輸出電流，或者儀器發現有安全隱患的狀態出現，儀器會 立即切斷測試回路的電壓，等待儀器軟件查詢出錯原因后判斷不合格。

2、如果測試結果超出測試項目設定的限制，儀器都會判斷被測件不合格。并立即停止當前測試， 切斷電壓輸出，進入測試結果不合格的處理程序。

3、多步驟測試時。有一步 FAIL ，總的測試結果就是 FAIL。

1.9 測試結果處理

█  如果測試過程出現超限，判斷為 (FAIL)。多步測試中出現 FAIL 則最終結果為 FAIL 。

█  有多測試項目， FAIL判斷處理模式受系統的失敗模式控制。否則儀器會顯示FAIL判斷和類別(見 下圖以 HI為例)，等待用戶處理。

█  測試結束后，沒有不合格標記，測試結果判斷為 (PASS) 。

█  PASS 判斷處理模式受 SYSTEM 的 PASS HOLD 控制，然后準備啟動下步測量或退回測試 等待狀態。 HANDLER 信號輸出受控制模式控制。選擇 FILE 模式，那么只有整個文件測試結束才會輸出測試 結果。  STEP 模式則每步都會控制接口輸出相應信號。

從此狀態開始到下一個步驟開始前，客戶可以用軟件查詢測試數據和結果。

1.10 STOP (停止測量)

       在整個測試過程中的任意狀態按下 STOP 鍵，儀器自動結束測試， 進入測試結束狀態。再次按下 STOP 鍵，儀器將退回測試等待狀態。停止測試時不會給出任何測試結果判斷輸出。

       在測試結束狀態， 客戶可以用軟件查詢 STOP 前得到的最后一個測試數據。