前言

隨著全球能源轉(zhuǎn)型的加速，電動汽車（EV）正經(jīng)歷從技術(shù)驗證到規(guī)?；占暗年P(guān)鍵階段。2024年，全球純電動和插電式混合動力汽車的銷量增長了四分之一，超過1700萬輛。這一發(fā)展趨勢不僅推動了電池技術(shù)、高壓系統(tǒng)和電力電子器件的革新，也暴露出傳統(tǒng)燃油車時代未曾遇到的安全挑戰(zhàn)。

潛在的絕緣不良，會引發(fā)重大事故

在電動汽車的電機驅(qū)動系統(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)動電機運行。當功率開關(guān)器件（如IGBT）進行高頻通斷切換時，會在電機繞組端產(chǎn)生電壓反射效應(yīng)，導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)耐電強度。長期作用下，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，最終導致繞組匝間短路或?qū)Φ亟^緣失效，嚴重威脅電機運行可靠性，甚至導致重大事故（如火災(zāi)等）。

局部放電測試必不可少

一般來說，對沒有做過恰當絕緣處理的繞組施加超過350V的電壓時，就會發(fā)生局部放電。當電機繞組中存在絕緣性能較低的部位時，便會發(fā)生局部放電，長此以往會加速絕緣的老化。

而傳統(tǒng)的絕緣電阻測量與耐壓試驗，旨在發(fā)現(xiàn)電機繞組絕緣層的顯性缺陷，然而，這類基于靜態(tài)電阻值或瞬時耐壓能力的測試方法，本質(zhì)上屬于“結(jié)果性檢測”，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)互補的是，局部放電測試能夠精準定位絕緣結(jié)構(gòu)中的早期劣化跡象。這種“過程性檢測”模式，有效彌補了傳統(tǒng)測試對絕緣老化早期階段的監(jiān)測盲區(qū)，為電機絕緣系統(tǒng)的全壽命周期管理提供了關(guān)鍵的預(yù)判依據(jù)。

如何準確檢出局部放電？

答案是：選擇可準確檢出局部放電的施加波形

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

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

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

為什么非“它”不可？

局部放電檢測儀ST4200搭配高壓繼電器盒SW2001，強化了局部放電檢測能力，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① 雙模式局部放電檢測

交流局部放電(ACPD)測試

符合標準：IEC 60270、IEC 60034-27-1。

用于確認內(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)測試

符合標準：IEC 61934、IEC 60034-27-5。

用于確認對變頻器快速上升時所伴隨的浪涌電壓的耐受能力。

優(yōu)勢② 產(chǎn)線上的高精度測試

采用高頻CT（電流互感器），實現(xiàn)抗干擾能力強的局部放電檢測

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

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

為了最大限度地減少復(fù)雜測試環(huán)境中的干擾影響，搭載ST4200的局部放電測試系統(tǒng)可組裝SW2001構(gòu)建多路切換的基礎(chǔ)。這種設(shè)計通過集成多個輸入信號，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，從而實現(xiàn)更精確、更可靠的測量。

六項測試一體化，電機生產(chǎn)效率大提升

各類電機定子測試儀器均可通過SW2001進行集成，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通道的不同機型。

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

電動汽車的發(fā)展本質(zhì)上是一場能源與電力技術(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險的升級。而局部放電檢測技術(shù)的進步，不僅是保障車輛安全的 “防火墻”，更是推動行業(yè)向更高性能、更低成本演進的關(guān)鍵支撐。HIOKI日置局部放電檢測方案集合6大特點于一身，是您局部放電測試的優(yōu)選：

• 強化局部放電檢測能力，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)線上也能實現(xiàn)高可靠性的局部放電測試
• 采用簡單的系統(tǒng)設(shè)計，降低干擾影響
• 將六項測試集成于一臺繼電器盒，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系統(tǒng)