【应用】致茂局部放电测试器可提供5kVac耐压测试及局部放电量测，有效检测绝缘质量异常的功率组件

时间： 2023-04-28 来源：CHROMA官网

代理服务

技术支持

现货查询

批量订货

功率组件普遍皆存在局部放电的议题，但您知道何谓局部放电(Partial Discharge)吗?

当电压施加在含有两个以上绝缘材料的绝缘物体时，有一个绝缘材料发生放电且至少仍有一个绝缘材料维持正常的绝缘状态，此放电现象称之为局部放电。举例来说，当待测物的绝缘材料中存在异常气隙，因为空气的介电系数比绝缘材料低以及空气的崩溃电压比绝缘材料低，所以异常气隙处会分到相对高比例的电压且容易发生局部放电。

因此，当对待测物施加足够的测试电压时，可以利用局部放电侦测量测放电的电荷量(pC)，确认待测物的绝缘材料否有绝缘质量异常的潜在风险，故施加一个略高于组件最高的额定工作电压对功率组件做局部放电测试，能确保功率组件长时间在正常工作电压下的可靠性(无持续性的局部放电)。

为何功率组件会发生绝缘质量异常(局部放电)?

功率组件中的IGBT被应用于各种领域 (譬如: 电子产品、工业设备、航空航天、军用设备、铁路设备、新能源、智能电网、新能源汽车等)，且IGBT 模块经常被使⽤于⾼功率/⼤电流的电源转换/控制线路，⼯作电压通常都是数千伏特，由于会被切换ON/OFF状态的关系，IGBT模块中的闸极(Gate)与集极(Collector)之间以及IGBT模块与散热板之间会出现PWM的高电压差(如图⼀)。当高电压跨越在含有气隙或裂缝的绝缘材料时，就有较大的可能性会发生局部放电。经过长时间的工作后会慢慢使绝缘材料逐渐劣化，进而造成绝缘材料的绝缘失效导致产品损坏。

▲图⼀. 马达驱动控制线路图

另外，每个IGBT模块的闸极(Gate)与射极(Emitter)之间⼯作偏压可能是由各别的变压器所提供，而变压器的⼀⼆次侧之间也会存在⾼频的⾼电压差(如图⼀)。当变压器一二次侧的绝缘能⼒不足，异常放电所产生的电压/电流可能会导致IGBT毁损，且⾼压放电的突波也可能会使数字控制动作异常。

虽然变压器使用的线材本身可能具有足够的绝缘能力(譬如:耐压3000V的线材)，但是当一二次侧的线圈相邻很近或是靠在一起时，看似线材之间好像可以承受相当高耐压(譬如:6000V)，但实际上可能于一般电压(譬如: 1000V)⼯作⼀段时间后，就发生故障了。这是因为⼀般线材绝缘⽪的介电系数都远大于空气，所以使空气间隙的跨电压/分压比例相对⾼，当线材之间空气间隙的跨电压达到>350V (在1atm下空气最短距所需的放电起始电压)时，线材之间的局部表面就会开始发生局部放电，由于线材的绝缘皮不会立刻劣化/损坏，所以持续使用一段时间后，线材的绝缘皮才会逐步被碳化，最终导致变压器的一二次侧短路(参照图三)。此外，在变压器完全损坏前，一二次侧之间产生的放电突波也可能会干扰数字控制的电路导致误动作。

▲图三. 变压器⼀⼆次侧线圈的线材间发生局部放电

为何绝缘质量异常的功率组件未被发现?

⼀般的安规耐压测试通常只施加高电压及检测漏电流，并未对局部放电(PD)进行检测，所以较难检测出会发生局部放电的质量异常品，当这些绝缘质量异常的产品实际被使用在正常的工作环境时，虽然并不会让产品立即损坏或是马上造成危险，但却会是产品长期使用的质量议题。若要避免发生此类的质量议题，必须确保在最大⼯作电压条件下无持续性局部放电(PD)。一般法规的建议是以最大绝缘工作电压或最大绝缘重复峰值电压(取电压值较高者) 的1.875倍做为测试电压，在测试的过程中(数秒程度)，局部放电(PD)的放电量需小于某电荷量(譬如: 5pC, 10pC, etc.)，确保产品长期使用的质量与信赖性。

解决方案: Chroma 19501 局部放电测试器 (Partial Discharge Tester)

Chroma 19501 + A195005符合法规(IEC 60270-1)对局部放电(Partial Discharge; PD)量测的要求，可提供AC耐压测试(Max. 5kVac)及局部放电量测(1pC~6,000pC@3nF)，能有效的检测出绝缘质量异常的⾼压/功率组件为长期⼯作的质量与可靠性做把关。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由星晴123转载自CHROMA官网，原文标题为:如何降低功率组件发生绝缘质量异常(局部放电)?，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

Chroma 19501局部放电测试器符合法规IEC 60270-1对局部放电量测要求，降低功率组件发生绝缘质量异常

绝缘体中存在气泡或气隙时，在正常工作电压下容易发生局部放电（PD），导致绝缘劣化和质量异常。通过施加略高于组件最高额定工作电压的测试电压进行局部放电测试，可以确保组件在长期工作下的可靠性。文章提到了功率组件中的IGBT与SiC-MOSFET、光耦合器与数字隔离器等应用场景，以及如何使用Chroma 19501局部放电测试器来检测绝缘质量异常的产品，确保产品的长期使用质量和信赖性。

2024-06-20 - 应用方案代理服务技术支持现货查询批量订货

【应用】Chroma19501＆11890耐压测试器，可用于IGBT模块等高压产品局部放电异常检测

Chroma 19501系列产品提供AC耐压测试(10kVac)及局部放电检测功能，是高压产品局部放电异常检出的最佳方案，为您把关长期工作之质量与可靠性。Chroma 11890 高频耐压测试器可使用于异常之加速测试，验证不良位置与设计改善成效。

2021-02-21 - 应用方案代理服务技术支持现货查询批量订货

【成功案例】魏德米勒为光伏项目实现了组串的汇流及防雷保护的功能

魏德米勒WSI 25/1熔断器型接线端子，WDU 35N直通型接线端子和WPE 16接地型接线端子用于专为Enfinity公司开发的接线箱里。根据局部放电直流测试，这些盒子已被证实可用于1000 V的直流电应用。魏德米勒PU I和PU II电涌保护器产品也适用于1000伏直流电应用，产品防护等级达class II，且可有效降低干扰耦合引起的浪涌电压。

2018-07-24 - 应用方案代理服务技术支持现货查询批量订货

储能与电力转换系统测试解决方案：储能逆变器/光伏逆变器/电池包

型号- 62000H-S,8630,19501,17020,17040E,61800-100HF,63800系列,17020E,61860,61800-100,63700,17040,63800,19055-C,61800,61845,61815,63700系列,62000H-S系列,63800R,8900,62000D 系列,8000,63800R系列,8700,17020E系列,8720,61830,19501-K001,62000D,19501系列,61812,61800系列,17020系列,61809,19032-P,87001

202305 - CHROMA - 商品及供应商介绍代理服务技术支持现货查询批量订货

【产品】专门量测锂电池的电池芯绝缘测试器11210，也适用于电容产品或特殊绝缘材料绝缘测试

Chroma 11210电池芯绝缘测试仪为专门量测锂电池(干电芯)之漏电流(LC)或绝缘电阻(IR)并可进行绝缘品质检测所新推出的仪器。除锂电池干电芯以外，亦可量测各式电容产品和绝缘材料。11210尚具有一特殊功能: 于高压量测过程中，可针对绝缘体内微小的局部放电或电气闪络(Flashover) 进行侦测与分析。

2019-05-30 - 新产品代理服务技术支持现货查询批量订货

Chroma携新型电驱动总成测试系统1210等产品重点亮相2024上海汽车测试及质量监控博览会

Chroma推出新型电驱动总成测试系统1210，应用在纯电动乘用或商用车与氢燃料电池混合等车型之动力系统，提供新能源汽车动力系统模拟测试，试验件涵盖电机、电机控制器、变速箱及电力驱动系统等。Chroma携一系列新热产品重点参展2024上海汽车测试及质量监控博览会。

2024-10-08 - 原厂动态代理服务技术支持现货查询批量订货

Chroma ATE Showcases Advanced Test Technology to Propel the AI Revolution at SEMICON Taiwan 2023

Chroma ATE Inc., a leading provider of automated test equipment, is participating in SEMICON Taiwan 2023. The company will exhibit a series of innovative test solutions with a focus on artificial intelligence (AI), high-performance computing (HPC), automotive, and AIoT applications, aiming to meet the ever-evolving needs of semiconductor testing.

2023-08-31 - 原厂动态代理服务技术支持现货查询批量订货

储能与电力转换系统测试解决方案

型号- 62000H-S,8630,19501,17020,17040E,61800-100HF,63800系列,17020E,61860,61800-100,63700,17040,63800,19055-C,61800,61845,61815,63700系列,62000H-S系列,63800R,8900,62000D 系列,8000,63800R系列,8700,8720,61830,62000D,19501系列,61812,61800系列,61809,19032-P,87001

202310 - CHROMA - 应用及方案代理服务技术支持现货查询批量订货

Chroma 19501 Partial Discharge Test Guide - Photocoupler

型号- 19501

August 2021 - CHROMA - 应用笔记或设计指南代理服务技术支持现货查询批量订货

电力电子测试：电动车测试解决方案

型号- 8630,17010 系列,63700 系列,19501,17020,17040E,63200A,8610,19200,61860,61800-100,17040,63700,61800,61845,63800R 系列,61815,63800 系列,1210,63800R,A170202,8900,RTSTAND LV124 PRO F24,62000D 系列,8000,17010,8700,8620,19036,8720,61830,62000D,19501系列,62000E,63200A 系列,17040 系列,61812,1920,17216M-10-6,61800 系列,61809,11210,62000E 系列,19032-P,87001,17208M-6-60

202209 - CHROMA - 商品及供应商介绍代理服务技术支持现货查询批量订货

Energy Storage System & Power Conversion System Test Solutions PCS/PV Inverter/Battery Pack

型号- 62000H-S,8630,19501,17020,17040E,61800-100HF,17020E,61860,61800-100,17040,63700,63800,19055-C,61800,61845,61815,19501 SERIES,63700 SERIES,63800R,8900,8000,8700,62000H-S SERIES,8720,62000D SERIES,63800 SERIES,61830,62000D,61812,61800 SERIES,61809,63800R SERIES,19032-P,87001

202310 - CHROMA - 商品及供应商介绍代理服务技术支持现货查询批量订货