空气离子测量仪是测量大气中气体离子的专用仪器,它可以测量空气离了的浓度;
分辨离子正负极性,并可依离子迁移率的不同来分辨被测离子的大小。
一般采用电容式收集器收集空气离子所携带的电荷,并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。
测量仪走要包括极化电源、离子收集器、微电流放大器和直流供电电源四部分。
根据收集器的结构不同,主流负离子检测仪可以划分为平行板式和Gerdien冷凝器式/双重圆筒轴式两种类型。
1.Ebert式/平行电板式离子检测仪
平行电板式离子检测仪是目前低端空气离子检测仪比较常用的一种方法。
A跟B是一组平行的且相互绝缘的电极,B极顶端边着一个环形双极电极,空气通过右下角的风扇吸入,空气中的负离击打A/B电极放电;
电荷传导到E环形电极形成自放电,放电信号被记录,从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。
这种检测仪技术上比较成熟,造价成本也比较低;
但是易受外部环境影响,另外这种结构自身的弱点容易导致电解边缘效应,容易造成气流湍流,造成检测结果偏移较大。
2.Gerdien冷凝器式/双重圆筒轴式
双重圆筒轴式离子检测仪是目前中空气离子检测仪成熟的一种方法。
整体结构由3个同心圆筒组成,外围筒身及内轴为电极,空气通过圆筒时;
离子撞击筒身跟轴产生放电,放电信号被记录,从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。
这种检测仪技术上已非常成熟,但由于内部复杂的结构及控制,造价成本高昂;
这种结构可以有效解决平行电板式结构固有的电解边缘效应;
同时圆筒本身的结构及特殊的进气方式可以保持气流通过的平顺性,对离子数量及大小的检测性有极大提高。
一、耐电压测试仪
耐电压测试仪又叫电气绝缘强度试验仪或叫介质强度测试仪。将一规定交流或直流高压施加在电器带电部分和非带电部分(一般为外壳)之间以检查电器的绝缘材料所能承受耐压能力的试验。电器在长期工作中,不仅要承受额定工作电压的作用,还要承受操作过程中引起短时间的高于额定工作电压的过电压作用(过电压值可能会高于额定工作电压值的好几倍)。在这些电压的作用下,电气绝缘材料的内部结构将发生变化。当过电压强度达到某一定值时,就会使材料的绝缘击穿,电器将不能正常运行,操作者就可能触电,危及人身安全。
1、耐电压测试仪结构及组成
(1)升压部分
调压变压器、升压变压器及升压部分电源接通及切断开关组成。
220V电压通过接通,切断开关加到调压变压器上调压变压器输出连接升压变压器。用户只需调节调压器就可以控制升压变压器的输出电压。
(2)控制部分
电流取样,时间电路、报警电路组成。控制部分当收到启动信号,仪器立即在接通升压部分电源。当收到被测回路电流超过设定值及发出声光报警立即切断升压回路电源。当收到复位或者时间到信号后切断升压回路电源。
(3)显示电路
显示器显示升压变压器输出电压值。显示由电流取样部分的电流值,及时间电路的时间值一般为倒计时。
(4)以上是传统的耐电压试验仪的结构组成。随着电子技术及单片,计算机技术飞速发展;程控耐电压测试仪这几年也发展很快,程控耐压仪与传统的耐压仪不同之处主要是升压部分。程控耐压仪高压升压不是通过市电由调压器来调节,而是通过单片计算机控制产生一个50Hz或60Hz的正弦波信号再通过功率放大电路进行放大升压,输出电压值也由单片计算机进行控制,其它部分原理与传统耐压仪差别不大。
2、耐电压测试仪的选用
选用耐压仪重要的是2个指标,最大输出电压值及最大报警电流值一定要大于你所需要的电压值和报警电流值。一般被试产品标准中规定了施加高压值及报警判定电流值。如果施加的电压越高,报警判定电流越大,那么需要耐压仪升压变压器功率就越大,一般耐压仪升压变压器功率有0.2kVA、0.5kVA、1kVA、2kVA、3kVA等。最高电压可以到几万伏。最大报警电流500mA-1000mA等。所以在选择耐压仪时一定要注意这2个指标。功率选太大就会造成浪费,选的太小耐压试验不能正确判断合格与否。根据IEC414或(GB6738-86)中规定选择耐压仪的功率方法,我们认为是比较科学的。“首先将耐压仪的输出电压调到规定值的50%,然后接上被试品,当观测到的电压降小于该电压值的10%时,则认为耐压仪的功率是足够的。”也就是如果某一产品的耐压试验的电压值为3000伏,先把耐压仪的输出电压调到1500伏后接上被试品,如果此时耐压仪输出电压下降的值不大于150伏,那么耐压仪的功率是足够的。被试品的带电部分与外壳之间存在分布电容。电容存在一个CX容抗,当一个交流电压施加在这CX电容两端就会引成一个电流。
这个电流的大小与CX电容的容量成正比与施加的电压值成正比,当这个电流大到或超过耐压仪最大输出电流时,这台耐压仪就不能正确判别试验合格与否。
二、绝缘电阻测试仪
电器产品的绝缘性能是评价其绝缘好坏的重要标志之一,它通过绝缘电阻反映出来。
我们测定产品的绝缘电阻,是指带电部分与外露非带电金属部分(外壳)之间的绝缘电阻,按不同的产品,施加一直流高压,如100V、250V、500V、1000V等,规定一个最低的绝缘电阻值。有的标准规定每kV电压,绝缘电阻不小于1MΩ等。目前在家用电器产品标准中,通常只规定热态绝缘电阻,而不规定常态条件下的绝缘电阻值,常态条件下的绝缘电阻值由企业标准中自行制定。如果常态绝缘电阻值低,说明绝缘结构中可能存在某种隐患或受损。如电机绕组对外壳的绝缘电阻低,可能是在嵌线时绕组的均线槽绝缘受到损伤所致。在使用电器时,由于突然上电或切断电源或其它缘故,电路产生过电压,在绝缘受损处产生击穿,造成对人身的安全或威胁。
1、绝缘电阻表的结构及组成
绝缘电阻表又称兆欧表、摇表、梅格表。绝缘电阻表主要由三部分组成。第一是直流高压发生器,用以产生一直流高压。第二是测量回路。第三是显示。
(1)直流高压发生器
测量绝缘电阻必须在测量端施加一高压,此高压值在绝缘电阻表国标中规定为50V、100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V…
直流高压的产生一般有三种方法。第一种手摇发电机式。目前我国生产的兆欧表约80%是采用这种方法(摇表名称来源)。第二种是通过市电变压器升压,整流得到直流高压。一般市电式兆欧表采用的方法。第三种是利用晶体管振荡式或专用脉宽调制电路来产生直流高压,一般电池式和市电式的绝缘电阻表采用的方法。
(2)测量回路
在前面讲的摇表(兆欧表)中测量回路和显示部分的合二为一的。它是有一个流比计表头来完成的,这个表头中有两个夹角为60°(左右)的线圈组成,其中一个线圈是并在电压两端的,另一线圈是串在测量回路中的。表头指针的偏转角度决定于两个线圈中的电流比,不同的偏转角度代表不同的阻值,测量阻值越小串在测量回路中的线圈电流就越大,那么指针偏转的角度越大。另一个方法是用线性电流表作为测量和显示。前面用到的流比计表头中由于线圈中的磁场是非均匀的,当指针在无穷
大处,电流线圈正好在磁通密度较强的地方,所以尽管被测电阻很大,流过电流线圈电流很少,此时线圈的偏转角度会较大。当被测电阻较小或为0时,流过电流线圈的电流较大,线圈已偏转到磁通密度较小的地方,由此引起的偏转角度也不会很大。这样就达到了非线性的矫正。一般兆欧表表头的阻值显示需要跨几个数量级。但当用线性电流表头直接串入测量回路中就不行了,在高阻值时的刻度全部挤在一起,无法分辨,为了也要达到非线性矫正就必须在测量回路中加入非线性元件。从而达到在小电阻值时产生分流作用。在高电阻时不产生分流,从而使阻值显示达到几个数量级。随着电子技术及计算机技术的发展,数显表逐步取代指针式仪表。
绝缘电阻数字化测量技术也得到了发展,其中压比计电路就是其中一个较好测量电路,压比计电路是由电压桥路和测量桥路组成。这两个桥路输出的信号分别通过A/D转换再通过单片机处理直接转换成数字值显示。
2、绝缘电阻表的选用
选用绝缘电阻表主要是测量电压值,另一个是需要测量的范围,是否能满足需要。如测量很频繁可以选带有报警设定功能。
继电保护测试仪是在参照电力部颁发的《微机型继电保护试验装置技术条件(讨论稿)》的基础上,广泛听取用户意见;
总结目前国内同类产品优缺点,充分使用现代先进的微电子技术和器件实现的一种新型小型化微机继电保护测试仪。
试验注意事项
1.测试仪装置内置了工控机和Windows操作系统,请勿过于频繁地开关主机电源。
2.装置面板或背板装有USB插口,允许热拨插USB口设备(如U盘等),但注意拨插时一定要在数据传输结束后进行。
3.装置配有专用自还原CF卡,避免因为非法关机,删除或修改硬盘上的文件和桌面上的图标等导致的操作系统损坏。
如确需在本机内存放数据,请将数据存在D盘。使用USB盘拷贝数据时请一定保证U盘干净无病毒,也请不要利用U盘在本系统中安装其它软件程序。
4.外接键盘或鼠标时,请勿插错端口,否则Windows操作系统不能正常启动。
5.请勿在输出状态直接关闭电源,以免因关闭时输出错误以致保护误动作。
6.开入量兼容空接点和电位(0~250VDC),使用带电接点时,接点电位高端(正极)应接入公共端子COM端。
7.使用本仪器时,请勿堵住或封闭机身的通风口,一般将仪器站立放置或打开支撑脚稍倾斜放置。
8.禁止将外部的交直流电源引入到测试仪的电压、电流输出插孔。否则,测试仪将被损坏。
9.如果现场干扰较强或安全要求较高,试验之前,请将电源线(3芯)的接地端可靠接地或装置接地孔接地。
10.如果在使用过程中出现界面数据出错或设备无法连接等问题,可以这样解决:向下触按复位按钮键,使DSP复位;
或退出运行程序回到主菜单,重新运行程序,则界面所有数据均恢复至默认值。
继电保护测试仪采用单机独立运行,亦可联接笔记本电脑运行的先进结构。
主机内置新一代高速数字信号处理器微机、真16位DAC模块、新型模块式高保真大功率功放,自带大屏幕液晶显示器以及灵活方便的旋转鼠标控制器。
单机独立操作即已具有很强的功能,可进行大多数试验,联接电脑运行则具有更强大的操作功能。体积小、精度高。