電動(dòng)汽車（EV）等搭載的逆變器驅(qū)動(dòng)電機(jī)，因開關(guān)動(dòng)作會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)高電壓。若繞組部分長(zhǎng)期發(fā)生局部放電，將導(dǎo)致絕緣劣化，可能引發(fā)短路、絕緣擊穿甚至起火等重大事故。在制造階段，通過絕緣電阻測(cè)量確認(rèn)絕緣性能，并通過耐壓測(cè)試（耐壓測(cè)試）驗(yàn)證是否存在絕緣擊穿。此外，局部放電測(cè)試能夠檢測(cè)潛在絕緣不良，從而提升電機(jī)的質(zhì)量與安全性。為滿足車載部件的高品質(zhì)化需求，電機(jī)繞組在制造階段實(shí)施的檢測(cè)工序至關(guān)重要，而出貨前不良品檢出檢測(cè)系統(tǒng)更是不可或缺。

逆變器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的局部放電測(cè)試的必要性

驅(qū)動(dòng)電機(jī)的逆變器電壓一種以高速重復(fù)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的波形。每次開關(guān)動(dòng)作都會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)于開關(guān)電壓約兩倍的浪涌電壓，導(dǎo)致電機(jī)繞組間承受瞬時(shí)高電壓。這種浪涌電壓的反復(fù)作用會(huì)加速繞組絕緣的劣化。

通常，當(dāng)絕緣不良的繞組承受超過350V的電壓時(shí)，就會(huì)發(fā)生局部放電。若電機(jī)繞組存在絕緣性能下降的部位，局部放電會(huì)持續(xù)發(fā)生，導(dǎo)致絕緣劣化加速。這種由局部放電引發(fā)的絕緣劣化最終可能演變?yōu)槎搪坊蚪^緣擊穿，進(jìn)而造成起火等重大事故。局部放電測(cè)試能夠在產(chǎn)品出廠前檢測(cè)出此類潛在缺陷并加以排除。而傳統(tǒng)的絕緣電阻測(cè)量、耐壓測(cè)試及雷電沖擊測(cè)試（脈沖測(cè)試）無法在絕緣尚未擊穿時(shí)發(fā)現(xiàn)這些隱性故障。

若要將局部放電測(cè)試追加到現(xiàn)有測(cè)試系統(tǒng)中并獲得可靠的測(cè)試結(jié)果，目前仍存在若干技術(shù)障礙。此外，產(chǎn)線負(fù)責(zé)人還需在綜合考慮投資成本、測(cè)試時(shí)間及設(shè)備維護(hù)等因素的基礎(chǔ)上，搭建出適合的測(cè)試系統(tǒng)。

測(cè)試的可重復(fù)性和噪聲的影響

在生產(chǎn)線上進(jìn)行局部放電（PD）測(cè)試時(shí)，容易受到環(huán)境噪聲的影響，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的可重復(fù)性降低。常規(guī)的電磁波檢測(cè)方式易受噪聲影響，特別是在噪聲繁多的產(chǎn)線環(huán)境中問題尤為突出。

在致力于提升電機(jī)檢測(cè)效率的生產(chǎn)線中，當(dāng)采用將多個(gè)測(cè)試集中在一處進(jìn)行的布局時(shí)，測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)部的布線復(fù)雜度會(huì)顯著增加，這使得系統(tǒng)較以往更容易受到環(huán)境噪聲的干擾。在進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高效化的生產(chǎn)線上，多臺(tái)電機(jī)并行檢測(cè)已成為常規(guī)操作模式，由此產(chǎn)生的復(fù)雜化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，使得噪聲對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響變得更為突出。

為檢測(cè)電機(jī)定子內(nèi)存在的潛在不良，需實(shí)施交流局部放電（AC PD）測(cè)試與脈沖局部放電（脈沖PD）測(cè)試兩種檢測(cè)方法。在AC PD測(cè)試中，使用耐壓測(cè)試儀與專用局部放電檢測(cè)電路，對(duì)檢測(cè)到的局部放電進(jìn)行定量評(píng)估。此外，為減少環(huán)境噪聲的影響，常采用帶通濾波器（Band-pass Filter）。在脈沖PD測(cè)試中，通過脈沖線圈測(cè)試儀模擬逆變器浪涌電壓，評(píng)估絕緣對(duì)瞬態(tài)高電壓的耐受能力。盡管兩種局部放電測(cè)試的檢測(cè)方法等細(xì)節(jié)由IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，但由于其檢測(cè)的潛在絕緣不良類型不同，同時(shí)實(shí)施兩種測(cè)試可更全面地評(píng)估。在產(chǎn)線等高噪聲環(huán)境中進(jìn)行脈沖PD測(cè)試時(shí)，采用高頻CT的局部放電檢測(cè)方式，較傳統(tǒng)電磁波檢測(cè)方式能顯著提升測(cè)量穩(wěn)定性。

在最新的電機(jī)檢測(cè)生產(chǎn)線中，局部放電測(cè)試會(huì)與其他測(cè)試整合到同一個(gè)測(cè)量階段，有時(shí)還會(huì)對(duì)多臺(tái)電機(jī)同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。繼電器盒通過切換高壓測(cè)試與低壓測(cè)試模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種測(cè)試的整合控制。然而，為實(shí)現(xiàn)檢測(cè)設(shè)備間的安全切換與精準(zhǔn)測(cè)量，繼電器盒的設(shè)計(jì)需要經(jīng)過縝密考量。為最大限度抑制漏電流與噪聲干擾，并實(shí)現(xiàn)高可靠性與安全性的切換操作，必須從材料選擇、硬件結(jié)構(gòu)強(qiáng)化及線路優(yōu)化三方面入手。此外，高電壓繼電器的耐用性涉及到頻繁更換操作對(duì)生產(chǎn)效率的負(fù)面影響，因此需納入重點(diǎn)考量范圍。選擇符合嚴(yán)格絕緣要求且耐久性強(qiáng)的高壓繼電器，是減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間的有效手段。

支持多樣的系統(tǒng)構(gòu)成

通過組合使用局部放電檢測(cè)儀ST4200與高壓繼電器盒SW2001，可構(gòu)建能夠安全切換多種測(cè)試項(xiàng)目與測(cè)試對(duì)象的自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)。SW2001內(nèi)部集成交流局部放電（AC PD）與脈沖局部放電（脈沖PD）兩種檢測(cè)傳感器，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔的系統(tǒng)配置。測(cè)量對(duì)象不僅包括定子繞組，還可擴(kuò)展至溫度傳感器。雖然可沿用客戶現(xiàn)有測(cè)量設(shè)備，但統(tǒng)一采用HIOKI測(cè)量?jī)x器能獲得涵蓋測(cè)量與校準(zhǔn)的全方位技術(shù)支持。我們將根據(jù)客戶需求的測(cè)試項(xiàng)目、電機(jī)連接端子數(shù)量及溫度傳感器配置數(shù)量，提供最優(yōu)化的系統(tǒng)構(gòu)成方案。

局部放電檢測(cè)儀 ST4200

ST4200是一款可獨(dú)立執(zhí)行交流局部放電（AC PD）測(cè)試與脈沖局部放電（脈沖PD）測(cè)試的局部放電檢測(cè)儀。該設(shè)備通過耐壓測(cè)試儀及脈沖線圈測(cè)試儀施加測(cè)試電壓，并利用PD傳感器實(shí)現(xiàn)局部放電檢測(cè)。其搭載帶通濾波器功能，同時(shí)采用高頻電流互感器（CT）技術(shù)，顯著提升了抗干擾能力。ST4200嚴(yán)格遵循IEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行局部放電檢測(cè)，并可測(cè)量多種放電參數(shù)。設(shè)備支持?jǐn)?shù)值與波形的實(shí)時(shí)觀測(cè)，所有測(cè)量數(shù)據(jù)可直接存儲(chǔ)至內(nèi)部存儲(chǔ)器。

交流局部放電（AC PD）測(cè)量：IEC 60270、IEC 60034-27-1

? PDIV、PDEV*及IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的其它項(xiàng)目

* 僅在與耐壓測(cè)試儀3153聯(lián)動(dòng)時(shí)適用

脈沖局部放電（脈沖PD）測(cè)量：IEC 61934、IEC 60034-27-5

? RPDIV、RPDEV、PDIV、PDEV及IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的其它項(xiàng)目

顯示功能

? 電壓波形、PD脈沖監(jiān)視器

保存功能

? 自動(dòng)存儲(chǔ)：數(shù)據(jù)序列、SBS格式圖形圖像

? 數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)至：SSD、USB、 SD

高壓繼電器盒 SW2001

SW2001是一款高壓繼電器盒，不僅支持絕緣電阻測(cè)試、耐壓測(cè)試、層間短路測(cè)試等測(cè)試項(xiàng)目，還可實(shí)現(xiàn)4端子低電壓輸入的繞線電阻測(cè)量與電感測(cè)量，是一款可集成6種檢測(cè)功能的高壓繼電器盒。其搭載保護(hù)放電功能，可在高壓測(cè)試與低壓測(cè)試之間安全切換，有效防止測(cè)量?jī)x器與DUT的損壞。

通道數(shù)（測(cè)試對(duì)象連接端子數(shù)量）

? SW2001-04（4通道），SW2001-08（8通道），SW2001-16（16通道），SW2001-24（24通道）

輸入額定

? 耐壓測(cè)試儀：AC 5 kV rms、DC 5 kV、7.071 kV peak

? 脈沖測(cè)試儀：8 kV peak

? 低電壓4端子輸入：AC 30 V rms、DC 60 V、42.4 V peak

允許最大脈沖電流：100 A peak

繼電器壽命：開關(guān)次數(shù)500萬次以上（參考值）

對(duì)測(cè)量精度的影響

? 絕緣電阻測(cè)量的精度影響：±2%（1 MΩ～1 GΩ）

? 交流局部放電（AC PD）測(cè)量的影響量：≤40 pC（施加3 kV時(shí)）