前言

隨著全球能源轉(zhuǎn)型的加速，電動(dòng)汽車（EV）正經(jīng)歷從技術(shù)驗(yàn)證到規(guī)模化普及的關(guān)鍵階段。2024年，全球純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力汽車的銷量增長(zhǎng)了四分之一，超過1700萬輛。這一發(fā)展趨勢(shì)不僅推動(dòng)了電池技術(shù)、高壓系統(tǒng)和電力電子器件的革新，也暴露出傳統(tǒng)燃油車時(shí)代未曾遇到的安全挑戰(zhàn)。

潛在的絕緣不良，會(huì)引發(fā)重大事故

在電動(dòng)汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，變頻器通過生成高頻 PWM（脈沖寬度調(diào)制）開關(guān)波形驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。當(dāng)功率開關(guān)器件（如IGBT）進(jìn)行高頻通斷切換時(shí)，會(huì)在電機(jī)繞組端產(chǎn)生電壓反射效應(yīng)，導(dǎo)致繞組間承受超過直流母線電壓2-3倍的瞬態(tài)浪涌電壓。

這種重復(fù)的變頻浪涌電壓，會(huì)在繞組絕緣層內(nèi)部形成局部放電現(xiàn)象，持續(xù)沖擊漆包線絕緣層的介質(zhì)耐電強(qiáng)度。長(zhǎng)期作用下，絕緣材料將因電老化效應(yīng)出現(xiàn)裂紋、碳化等劣化現(xiàn)象，最終導(dǎo)致繞組匝間短路或?qū)Φ亟^緣失效，嚴(yán)重威脅電機(jī)運(yùn)行可靠性，甚至導(dǎo)致重大事故（如火災(zāi)等）。

局部放電測(cè)試必不可少

一般來說，對(duì)沒有做過恰當(dāng)絕緣處理的繞組施加超過350V的電壓時(shí)，就會(huì)發(fā)生局部放電。當(dāng)電機(jī)繞組中存在絕緣性能較低的部位時(shí)，便會(huì)發(fā)生局部放電，長(zhǎng)此以往會(huì)加速絕緣的老化。

而傳統(tǒng)的絕緣電阻測(cè)量與耐壓試驗(yàn)，旨在發(fā)現(xiàn)電機(jī)繞組絕緣層的顯性缺陷，然而，這類基于靜態(tài)電阻值或瞬時(shí)耐壓能力的測(cè)試方法，本質(zhì)上屬于“結(jié)果性檢測(cè)”，難以捕捉到絕緣介質(zhì)內(nèi)部的潛伏性隱患，與此形成技術(shù)互補(bǔ)的是，局部放電測(cè)試能夠精準(zhǔn)定位絕緣結(jié)構(gòu)中的早期劣化跡象。這種“過程性檢測(cè)”模式，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)試對(duì)絕緣老化早期階段的監(jiān)測(cè)盲區(qū)，為電機(jī)絕緣系統(tǒng)的全壽命周期管理提供了關(guān)鍵的預(yù)判依據(jù)。

如何準(zhǔn)確檢出局部放電？

答案是：選擇可準(zhǔn)確檢出局部放電的施加波形

由于匝間測(cè)試是針對(duì)變頻器浪涌的耐受測(cè)試，所以要使用脈沖波形進(jìn)行脈沖局部放電測(cè)試。對(duì)于相間以及各相與定子鐵芯間的測(cè)試，理想的做法是進(jìn)行反復(fù)施加高壓的交流局部放電(ACPD)測(cè)試。但是，在中性點(diǎn)閉合的相間測(cè)試中，由于無法進(jìn)行交流局部放電(ACPD)測(cè)試，因此會(huì)使用脈沖波形。

HIOKI日置推薦在定子的局部放電測(cè)試中，根據(jù)情況選擇交流局部放電(交流PD)測(cè)試或脈沖局部放電(脈沖PD)測(cè)試。而一臺(tái)“局部放電檢測(cè)儀ST4200”即可進(jìn)行上述的2種局部放電檢測(cè)。

通過耐壓測(cè)試儀、脈沖繞組測(cè)試儀施加測(cè)試電壓，并用局部放電傳感器檢測(cè)局部放電情況。將局部放電檢測(cè)傳感器內(nèi)置在高壓繼電器盒SW2001中，能夠?qū)崿F(xiàn)局部放電的準(zhǔn)確檢出。

為什么非“它”不可？

局部放電檢測(cè)儀ST4200搭配高壓繼電器盒SW2001，強(qiáng)化了局部放電檢測(cè)能力，即使是在產(chǎn)線上（干擾大），依然能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的局部放電檢出。

優(yōu)勢(shì)① 雙模式局部放電檢測(cè)

交流局部放電(ACPD)測(cè)試

符合標(biāo)準(zhǔn)：IEC 60270、IEC 60034-27-1。

用于確認(rèn)內(nèi)部放電情況，以及因繞組之間距離過小而產(chǎn)生的沿面放電和異物混入情況。

脈沖局部放電(脈沖PD)測(cè)試

符合標(biāo)準(zhǔn)：IEC 61934、IEC 60034-27-5。

用于確認(rèn)對(duì)變頻器快速上升時(shí)所伴隨的浪涌電壓的耐受能力。

優(yōu)勢(shì)② 產(chǎn)線上的高精度測(cè)試

采用高頻CT（電流互感器），實(shí)現(xiàn)抗干擾能力強(qiáng)的局部放電檢測(cè)

使用高頻CT進(jìn)行局部放電測(cè)試可減少生產(chǎn)線上使用微波天線進(jìn)行局部放電測(cè)試時(shí)的噪聲干擾，以及環(huán)境因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。這種測(cè)試方法還可用于成品電機(jī)的脈沖PD測(cè)試。

搭配使用SW2001，在復(fù)合檢測(cè)系統(tǒng)中也能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的

為了最大限度地減少?gòu)?fù)雜測(cè)試環(huán)境中的干擾影響，搭載ST4200的局部放電測(cè)試系統(tǒng)可組裝SW2001構(gòu)建多路切換的基礎(chǔ)。這種設(shè)計(jì)通過集成多個(gè)輸入信號(hào)，大幅降低布線的復(fù)雜性，將布線和互連的影響控制在最小程度。有效減少電磁干擾 (EMI)、接地回路和電容耦合等潛在干擾源，從而實(shí)現(xiàn)更精確、更可靠的測(cè)量。

六項(xiàng)測(cè)試一體化，電機(jī)生產(chǎn)效率大提升

各類電機(jī)定子測(cè)試儀器均可通過SW2001進(jìn)行集成，可根據(jù)檢查所需的通道數(shù)量選擇4通道、8通道、16通道、24通道的不同機(jī)型。

搭建高可靠性檢測(cè)系統(tǒng)，大幅減少產(chǎn)線停工，采用使用壽命長(zhǎng)且可靠性高的多路切換設(shè)計(jì)。

電動(dòng)汽車的發(fā)展本質(zhì)上是一場(chǎng)能源與電力技術(shù)的革命。從400V到800V的電壓躍遷、從液態(tài)電池到固態(tài)電池的材料革新，每一步都伴隨著局部放電風(fēng)險(xiǎn)的升級(jí)。而局部放電檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，不僅是保障車輛安全的 “防火墻”，更是推動(dòng)行業(yè)向更高性能、更低成本演進(jìn)的關(guān)鍵支撐。HIOKI日置局部放電檢測(cè)方案集合6大特點(diǎn)于一身，是您局部放電測(cè)試的優(yōu)選：

• 強(qiáng)化局部放電檢測(cè)能力，發(fā)現(xiàn)潛在不良
• 借助豐富的數(shù)據(jù)分析功能，查明局部放電現(xiàn)象
• 在產(chǎn)線上也能實(shí)現(xiàn)高可靠性的局部放電測(cè)試
• 采用簡(jiǎn)單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低干擾影響
• 將六項(xiàng)測(cè)試集成于一臺(tái)繼電器盒，提升生產(chǎn)效率
• 能夠構(gòu)建大幅減少生產(chǎn)線停工的高可靠性檢測(cè)系統(tǒng)