Chroma Model 19501 局部放電測試儀，Model 19501 可提供交流耐電壓測試（Hipot Test），測量待測物的漏電流（Leakage Current）與電氣閃絡（Flashover），同時提供局部放電（Partial Discharge, PD）測量功能，檢測待測物上局部放電的電荷量（單位：皮庫，pC）。Chroma Model 19501局部放電測試儀現在熱賣中，如需購買，可通過愛儀器儀表的客服熱線聯系我們！
Chroma Model 19501局部放電測試儀介紹
致茂（Chroma）19501 局部放電測試儀可提供交流耐電壓測試（Hipot Test），測量待測物的漏電流（Leakage Current）與電氣閃絡（Flashover），同時提供局部放電（Partial Discharge, PD）測量功能，檢測待測物上局部放電的電荷量（單位：皮庫，pC）。對高壓元件與高耐壓絕緣材料進行交流耐電壓與局部放電測試，能確保產品的絕緣品質并提升產品可靠性。
19501 的設計符合 IEC60270 標準對局部放電測量的要求，局部放電量的測量結果以直觀的電荷數（pC）顯示在主機屏幕上。同時，該儀器還參考了 IEC60747 與 VDE0884 標準的要求，將測試方法內置于儀器中，方便用戶操作與設定。
當絕緣體內存在氣泡（Void）或絕緣體間存在氣隙（Air gap）時，在正常工作電壓下，氣泡或氣隙會因電場強度較高而可能引發(fā)局部放電（PD）。若電源系統(tǒng)的應用元件（如光耦合器、數字隔離器、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、變壓器、電機等）長時間發(fā)生持續(xù)性局部放電，絕緣材料會逐漸劣化，*終導致絕緣失效，進而引發(fā)人身安全問題。因此，相關標準建議或要求對這類元件執(zhí)行局部放電檢測。例如，IEC60747-5-5 標準要求光耦合器在生產過程中的例行測試（Routine test）階段必須 * 執(zhí)行局部放電（PD）檢測，在*大絕緣電壓條件下，局部放電量不得超過 5pC，以確保產品在正常工作電壓下不會發(fā)生局部放電（PD）。
Model 19501 局部放電測試儀特點
交流高壓輸出與 PD 測量采用主機分離式設計
內置符合標準要求的測試方法
三段電壓測試方法
PD 測量結果以數值形式顯示（單位：pC）
可設定 PD 不良發(fā)生次數判定閾值（1-10 次）
USB 畫面擷取功能
圖形化輔助編輯功能
標準 LAN、USB、RS232 遠程控制接口
支持繁體中文 / 簡體中文 / 英文操作界面
電氣放電理論說明
局部放電（Partial Discharge）
當絕緣體內存在氣泡（Void）或絕緣體間存在氣隙（Air gap）時，在正常工作電壓下，氣泡或氣隙容易發(fā)生局部放電，導致絕緣劣化，造成絕緣品質異常。為何局部放電易發(fā)生在樹脂內的氣泡或漆包線間的氣隙？這是因為空氣的介電系數較低，氣泡或氣隙的電容量比原絕緣材料小，因此會分配到相對更高比例的電壓；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，但與之串聯的絕緣材料仍維持正常狀態(tài)的放電現象，稱為局部放電。
對待測物施加足夠的測試電壓時，可利用局部放電偵測功能測量放電電荷量（pC），確認待測物的絕緣材料是否存在絕緣品質異常的潛在風險。因此，通常會施加一個略高于元件*高額定工作電壓的電壓進行局部放電測試，以確保元件在正常工作電壓下長時間運行的可靠性（無持續(xù)性局部放電）。
應用說明
功率元件中的 IGBT 與 SiC-MOSFET 等被廣泛應用于各類領域（如電子產品、工業(yè)設備、航空航天、鐵路設備、新能源、智能電網、新能源汽車等），且常被用于高功率 / 大電流的電源轉換 / 控制線路，工作電壓通常為數千伏特。由于這類元件需要頻繁切換導通（ON）/ 關斷（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出現脈沖寬度調制（PWM）高電壓差。當高電壓跨越含有氣泡、氣隙或裂縫的絕緣材料時，極有可能發(fā)生局部放電；經過長時間工作后，絕緣材料會逐漸劣化，*終導致絕緣失效，造成產品損壞。
此外，每個模塊的柵極（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，而變壓器的一次側與二次側之間也會存在高頻高電壓差。若變壓器一次側與二次側的絕緣能力不足，持續(xù)性異常放電的突波可能導致數字控制動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），但當一次側與二次側的線圈相鄰過近或貼合時，看似線材之間可承受較高耐壓（如 6000V），實際在一般電壓（如 1000V）下工作一段時間后*可能發(fā)生故障。這是因為線材絕緣皮的介電系數遠大于空氣，導致空氣間隙的跨電壓 / 分壓比例相對較高；當線材之間空氣間隙的跨電壓達到 > 350V（1 個標準大氣壓下空氣*短距離所需的放電起始電壓）時，線材之間的局部表面會開始發(fā)生局部放電。由于線材絕緣皮不會立刻劣化 / 損壞，持續(xù)使用一段時間后，絕緣皮會逐步碳化，*終導致變壓器一次側與二次側短路。
光耦合器與數字隔離器被應用于各類需要隔離的環(huán)境，當隔離的高電壓跨越含有氣泡或裂縫的絕緣材料時，氣泡或裂縫上可能會產生足夠高的分壓，從而引發(fā)局部放電。經過長時間劣化后，絕緣材料會因絕緣失效導致電壓隔離失效。
測量技術
局部放電器校正
局部放電測試設備用于測量與判定微小放電量，其信號極其微弱且快速，同時受待測物實際容量影響。因此，局部放電量測設備必須經過*校正，才能確保局部放電發(fā)生時，高頻放電信號能夠被*測量。
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量能力，可根據待測物的電容值與 PD 放電量測量需求選擇不同模塊：
A195005 具有四個 PD 量測檔位，PD 測量范圍為 1pC - 6000pC
A195004 具有兩個 PD 量測檔位，PD 測量范圍為 1pC - 2000pC
測試結束后，主機會將測量數據與結果直觀地顯示在屏幕上，便于對放電量進行判定與分析。
A195004 的外型采用等腰梯形設計，專為自動機臺應用打造，可使需要多臺測試的自動機臺將高壓模塊進行扇形排列，優(yōu)化空間利用率。此外，插入式連接設計讓 A195004 更接近測試座，縮短測試線長度（降低線材對測試結果的影響），且高壓模塊插拔便捷，提升了產品維護與維修的便利性。
抗干擾設計
高壓模塊（A195004 & A195005）用于測量元件在測試過程中產生的微小放電量。由于局部放電的放電速度極快（納秒級，nS）、頻率高、信號微弱，周圍環(huán)境（如機械運轉、電機運轉或其他噪聲）中的高頻噪聲（如電磁波）容易干擾微小放電量的測量，造成測量誤差，進而影響 PD 的測量與判定。降低并避免局部放電量測回路受到外在環(huán)境干擾，是生產業(yè)者與自動化設備商面臨的重要課題，也是局部放電測試儀設計技術的一大挑戰(zhàn)。
鑒于測試環(huán)境中可能存在不可避免的高頻噪聲，儀器采用測試 & 測量與操作 & 顯示分離式設計，將高壓模塊（負責測試 & 測量）與主機（負責操作 & 顯示）分開。高壓模塊可盡可能靠近待測物進行測量，減少測試線受環(huán)境高頻噪聲的干擾；測量線路采用信號隔離設計，使測量回路盡可能*短。此外，低壓回路端使用同軸電纜線隔離環(huán)境噪聲，避免測量回路受干擾；同時采用金屬遮罩將待測物與環(huán)境噪聲隔離，確保測量精度。
產品應用
相關標準針對特定產品要求 / 建議執(zhí)行局部放電測試（Partial Discharge Test），并提供局部放電測試電壓（Vpd）的參考公式。局部放電測試通常建議 / 要求將*大額定隔離工作電壓或*大額定重復峰值隔離電壓（取兩者中較高值）乘以 1.875 倍，作為局部放電測試電壓。
局部放電測試電壓（Vpd）的計算公式
Vpd = F × VIOWM（當 VIOWM > VIORM 時）
F：加嚴常數
常規(guī)測試：F = 1.875
樣品測試 & 壽命測試：F = 1.6
耐久性測試后的測試：F = 1.2
VIOWM：*大額定隔離工作電壓
VIORM：*大額定重復峰值隔離電壓
三種符合標準的測試
Chroma 19501 內置標準要求的三種測試方法（1、2 與 3），設定畫面下方會顯示示意圖，輔助用戶設定測試參數與選擇測試方法，方便用戶快速上手。
三段電壓測試方法
為滿足制造商在符合標準局部放電測試要求的同時，可根據自身品質要求采用高于標準的測試電壓執(zhí)行局部放電測試，以提升產品品質，Chroma 19501 新增了三段電壓測試方法（4）與（5）。該測試方法的流程為：行耐電壓測試（*段電壓測試），再使用高于標準局部放電測試要求的電壓執(zhí)行局部放電測試（第二段電壓測試），*后使用符合標準要求的局部放電測試電壓（Vpd）執(zhí)行局部放電測試（第三段電壓測試）。此方法既能滿足標準要求，又能提升產品品質。
高頻電壓的應用（* A195004）
高頻電壓具有三大優(yōu)點：
提高輸出電壓頻率可增加電壓峰值出現的頻率，縮短 PD 測試時間，提升產能；
待測物的原始絕緣狀態(tài)可能存在不穩(wěn)定因素（如濕氣、灰塵、毛邊等），導致局部放電起始電壓（PDIV）結果不穩(wěn)定。為獲得更穩(wěn)定的 PDIV 結果，可先使用較高頻率的高電壓對待測物的不穩(wěn)定因素進行預處理 —— 較高電壓可消除不穩(wěn)定因素，較高頻率可縮短消除時間；
需分析待測物絕緣品質弱點或尋找弱點位置時，可使用較高頻率的高電壓加速待測物絕緣劣化 —— 較高電壓（>PDIV）可使絕緣逐漸劣化，較高頻率可縮短劣化時間。
PD 不良次數判定功能
PD 發(fā)生時的信號極其微弱，易受環(huán)境高頻噪聲干擾。PD 不良次數判定功能的目的是降低外部噪聲干擾導致的測試結果誤判，確認局部放電確實發(fā)生于待測物上，而非環(huán)境的一次性干擾。待測物上的局部放電通常會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 以測試電壓的每個半波周期為單位，計數 PD 持續(xù)發(fā)生且超過電荷量上限（Q Max）的次數。每連續(xù) 5 個半波周期內，必須發(fā)生超過 2 次電荷量上限（Q Max）的 PD 放電，計數才會累加 —— 即*次發(fā)生超過電荷量上限的 PD 放電后，4 個半波周期內（2 個完整周期）需再發(fā)生 1 次，計數才累加；否則計數歸零并重新開始。當計數達到 / 超過設定的次數上限，判定為不良。
HVCC 高壓接觸檢查功能
對高絕緣能力的元件，在高壓輸出前進行接觸檢查至關重要。Chroma 獨特的高壓接觸檢查功能（High Voltage Contact Check: HVCC）采用開爾文（Kelvin）測試方法，在高壓輸出前對高絕緣能力元件進行接觸檢查，以提升測試可靠性與生產效率，
Model 19501 局部放電測試器訂購信息
| 產品型號 | 產品名稱 |
| 19501 | 局部放電測試儀 |
| 19501S | 局部放電測試儀（2024/Q4 上市） |
| A195001 | PD 校正器 |
| A195005 | 高壓模塊 |
| A195004 | 高壓模塊 |
Model 19501 局部放電測試器產品規(guī)格
| 項目 | 規(guī)格 | |
| 測試計時器（注 1） | 測試時間：0.3 - 99.9 秒，步長 0.1 秒，精度：±（設定值的 0.2% + 10 毫秒）； | |
| 上升 / 下降時間：0.1 - 9.9 秒，步長 0.1 秒； | ||
| PD 偵測延遲時間：0 - 9.9 秒，步長 0.1 秒 | ||
| HANDLER 接口 | 36 針 HANDLER 連接器； | |
| 所有輸入 / 輸出均為負邏輯，且為光隔離集電極開路信號（使用普通速度光耦合器）； | ||
| 所有輸出必須通過 10kΩ 電阻上拉至 +VEXT（外部電源）； | ||
| 所有輸入光二極管必須串聯限流電路（+3V 至 +26V 電壓下，電流為 10mA ± 4mA） | ||
| 遠程接口 | RS-232：編程語言為 SCPI； | |
| LAN：支持 10M/100M 以太網 | ||
| USB 閃存盤（A 型）：可存儲測試參數、結果及波形（BMP 格式，擴展功能）； | ||
| 可存儲 / 調用一組測試程序及參數； | ||
| 支持*大 32GB 的 USB 閃存盤 | ||
| 操作范圍：0℃ - 45℃，相對濕度 15% - 95%（≤ 40℃ 時無冷凝）； | ||
| 電源要求：100Vac - 240Vac，50/60Hz； | ||
| 尺寸（寬 × 高 × 深）：主機 428×176×500mm / 16.9×6.9×19.7 英寸； | ||
| 重量：20.5kg / 45.2 磅 | ||
| 注 1：計時器設定僅適用于單臺主機。 | ||
| 高壓模塊規(guī)格（HV Module: A195005 & A195004） | ||
| 項目 | A195005 | A195004 |
| 交流輸出電壓 | 電壓范圍：0.10kV - 5.00kV，步長 0.01kV； | 電壓范圍：0.10kV - 10.00kV，步長 0.01kV（50/60Hz）；0.1kVac - 5.0kVac（600Hz，注 2）； |
| 電壓精度：±（設定值的 1% + 滿量程的 0.5%）； | 電壓精度：±（設定值的 1% + 滿量程的 0.5%）； | |
| 頻率：50Hz、60Hz ± 0.1%，正弦波 | 頻率：50Hz、60Hz、600Hz ± 0.1%，正弦波 | |
| 測量功能 | 電壓顯示精度：±（讀數的 1% + 滿量程的 0.5%），分辨率 10V； | 電壓顯示精度：±（讀數的 1% + 滿量程的 0.5%），分辨率 10V； |
| 漏電流表：300.0µA 量程（0.1µA - 300.0µA）、3000µA 量程（1µA - 3000µA）； | 漏電流表：300µA 量程（0.1µA - 300.0µA）、3mA 量程（0.001mA - 3.000mA）、10mA 量程（0.01mA - 10.00mA）； | |
| 精度：±（讀數的 1% + 滿量程的 2%）； | 精度：±（讀數的 1% + 滿量程的 2%）； | |
| 閃絡偵測：無 | 閃絡偵測：0.1mA - 20.0mA，分辨率 0.1mA | |
| 局部放電偵測器 | 量程（注 3）： | 量程（注 3）： |
| 量程 1：10pC - 6000pC，分辨率 1pC； | 量程 1：10pC - 2000pC，分辨率 1pC； | |
| 量程 2：5pC - 3000pC，分辨率 1pC； | 量程 2：1pC - 200pC，分辨率 0.1pC； | |
| 量程 3：2pC - 600pC，分辨率 0.1pC； | 精度（注 4）：±（讀數的 1% + 滿量程的 0.5%）； | |
| 量程 4：1pC - 300pC，分辨率 0.1pC； | *大負載電容：100pF（典型值）； | |
| 精度（注 4）：±（讀數的 1.5% + 滿量程的 1.5%）； | 濾波器類型：窄帶 | |
| *大負載電容：3nF（典型值）； | ||
| 濾波器類型：寬帶 | ||
| 一般規(guī)格 | 工作環(huán)境：18℃ - 28℃（64℉ - 82℉），相對濕度 ≤ 70%； | 工作環(huán)境：18℃ - 28℃（64℉ - 82℉），相對濕度 ≤ 70%； |
| 操作范圍：0℃ - 45℃，相對濕度 15% - 95%（≤ 40℃ 時無冷凝）； | 操作范圍：0℃ - 45℃，相對濕度 15% - 95%（≤ 40℃ 時無冷凝）； | |
| 存儲范圍：-10℃ - 50℃，相對濕度 ≤ 80%； | 存儲范圍：-10℃ - 50℃，相對濕度 ≤ 80%； | |
| 尺寸（寬 × 高 × 深）：388×281.1×272mm / 15.3×11.1×10.7 英寸； | 尺寸（寬 × 高 × 深）：無數據（NA）； | |
| 重量：約 15.0kg | 重量：約 20.0kg | |
| 注 2：600Hz 頻率下，電壓范圍為 0.1kVac - 5.0kVac。注 3：PD 測量量程由*大負載電容決定，可用 PD 測量量程會隨電容變化。注 4：PD 測量采用符合 IEC60270 標準的校正脈沖發(fā)生器進行驗證，規(guī)格中的測量精度定義為校正發(fā)生器的相對誤差。 | ||
| PD 校正器規(guī)格（Model: A195001） | ||
| 項目 | 規(guī)格 | |
| 量程 | 100pC 量程：1.0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0pC，注入電容：典型值 1pF； | |
| 2000pC 量程：20、50、100、200、500、1000、2000pC，注入電容：典型值 20pF | ||
| 極性 | 正、負 | |
| 精度 | ±（讀數的 3% + 0.5pC） | |
| 上升時間 | <50nS | |
| 脈沖重復頻率 | 100Hz | |
| 操作范圍 | 0℃ - 45℃，相對濕度 15% - 95%（≤ 40℃ 時無冷凝） | |
| 存儲范圍 | -10℃ - 50℃，相對濕度 ≤ 80% | |
| 電源供應 | 9V 電池 | |
| 電流消耗 | *大 50mA | |
| 尺寸（寬 × 高 × 深） | 65×150×36.5mm / 2.56×5.91×1.44 英寸 | |
| 重量 | 約 500g | |
