TOS9301PD 屬于菊水TOS9300系列電氣安全測試儀，是該系列中具備局部放電（Partial Discharge, PD）檢測功能的型號(hào)。它并非普通直流電源，而是一臺(tái)綜合電氣安全分析系統(tǒng)，用于對高壓電力設(shè)備、新能源汽車部件、航空航天電子、醫(yī)療設(shè)備等進(jìn)行嚴(yán)苛的絕緣可靠性評(píng)估。
與普通耐壓測試儀（僅判斷“擊穿/不擊穿"）不同，TOS9301PD 能夠檢測到絕緣材料中微小的局部放電（皮庫倫級(jí)）——這種放電在傳統(tǒng)測試中不會(huì)導(dǎo)致立即擊穿，但長期存在會(huì)逐漸侵蝕絕緣，最終引發(fā)設(shè)備故障。因此，TOS9301PD 主要用于可靠性要求的場合。
2. 核心功能
TOS9301PD 是一臺(tái)“六合一"綜合測試平臺(tái)：
| 功能模塊 | 說明 |
|---|---|
| 局部放電（PD）檢測 | 核心功能，檢測皮庫倫級(jí)局部放電，評(píng)估絕緣隱性缺陷 |
| AC耐壓測試 | 交流耐壓，模擬瞬態(tài)過電壓，測量漏電流 |
| DC耐壓測試 | 直流耐壓，適用于電容性負(fù)載 |
| 絕緣電阻測試 | 施加DC電壓，測量絕緣電阻（MΩ/GΩ級(jí)） |
| 接地導(dǎo)通測試 | 大電流通過地線，測量接地電阻（mΩ級(jí)） |
| 泄漏電流測試 | 模擬人體接觸時(shí)的泄漏電流（選配或內(nèi)置） |
3. 核心特性
局部放電檢測能力
可檢測低至數(shù)皮庫倫（pC） 的局部放電信號(hào)
具備噪聲抑制功能，區(qū)分放電來自被測件還是環(huán)境
顯示放電量、放電次數(shù)、相位分布等信息
高壓輸出能力
最高輸出電壓可達(dá)5kV AC / 5kV DC（部分版本更高）
滿足各類高壓絕緣測試需求
自動(dòng)化測試序列
可編程完整測試流程，一鍵啟動(dòng)
例如：絕緣電阻 → AC耐壓 → PD檢測 → 接地導(dǎo)通
保護(hù)機(jī)制
快速放電電路：測試后自動(dòng)對被測件高壓電容放電
互鎖（Interlock）：開門自動(dòng)切斷高壓
過流、過熱、接地異常保護(hù)
數(shù)據(jù)記錄與接口
標(biāo)配LAN/USB/RS232C，可選GPIB
可保存多達(dá)100組測試條件及結(jié)果
支持遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)上傳至MES系統(tǒng)
4. 典型應(yīng)用場景
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 具體用途 |
|---|---|
| 新能源汽車 | 驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子/轉(zhuǎn)子、動(dòng)力電池包、車載充電機(jī)、高壓線束的PD檢測 |
| 電力設(shè)備 | 變壓器、開關(guān)柜、電力電容器、避雷器的絕緣評(píng)估 |
| 航空航天 | 機(jī)載高壓電源、電纜網(wǎng)、雷達(dá)模塊的PD檢測 |
| 醫(yī)療電子 | 除顫儀、高頻電刀的高壓絕緣測試 |
| 家電/消費(fèi)電子 | 開關(guān)電源變壓器、壓縮機(jī)電機(jī)絕緣評(píng)估 |
| 科研/高校 | 絕緣材料研究、局部放電起始電壓（PDIV）測試 |
二、技術(shù)參數(shù)
以下為TOS9301PD的主要技術(shù)規(guī)格（基于菊水?dāng)?shù)據(jù)）：
1. 耐壓測試部分
| 項(xiàng)目 | AC耐壓 | DC耐壓 |
|---|---|---|
| 輸出電壓范圍 | 0.05 kV ～ 5.00 kV | 0.05 kV ～ 5.00 kV |
| 輸出電壓分辨率 | 1V（0.001kV） | 1V（0.001kV） |
| 輸出電壓精度 | ±1% of set ± 10V | ±1% of set ± 10V |
| 最大輸出電流 | 100 mA | 10 mA |
| 電流測量范圍 | 0.001 mA ～ 110 mA | 0.001 mA ～ 11 mA |
| 電流測量分辨率 | 0.001 mA | 0.001 mA |
| 電流測量精度 | ±(1% of read + 0.005 mA) | ±(1% of read + 0.001 mA) |
| 輸出頻率 | 50 Hz / 60 Hz 可選 | — |
| 電壓上升時(shí)間 | 0.1 ～ 300.0 s 可調(diào) | 0.1 ～ 300.0 s 可調(diào) |
| 電壓下降時(shí)間 | 0.0 ～ 300.0 s 可調(diào) | 0.0 ～ 300.0 s 可調(diào) |
| 測試時(shí)間 | 0.5 ～ 999.9 s（可設(shè)為連續(xù)） | 0.5 ～ 999.9 s（可設(shè)為連續(xù)） |
2. 絕緣電阻測試部分
| 項(xiàng)目 | 參數(shù) |
|---|---|
| 輸出電壓范圍 | 50 V ～ 1000 V DC |
| 輸出電壓分辨率 | 1V |
| 輸出電壓精度 | ±1% of set ± 2V |
| 電阻測量范圍 | 0.01 MΩ ～ 99.9 GΩ（取決于電壓） |
| 電阻測量精度 | ±3% ～ ±10% of read（視量程而定） |
| 測試電流 | 最大約 2 mA |
| 測試時(shí)間 | 0.5 ～ 999.9 s |
3. 接地導(dǎo)通測試部分
| 項(xiàng)目 | 參數(shù) |
|---|---|
| 輸出電流范圍 | 1.0 A ～ 30.0 A AC（開路電壓 ≤6V） |
| 輸出電流分辨率 | 0.1A |
| 輸出電流精度 | ±3% of set |
| 電阻測量范圍 | 0.001 Ω ～ 0.600 Ω |
| 電阻測量分辨率 | 0.001 Ω |
| 電阻測量精度 | ±3% of read ± 0.003 Ω |
| 測試時(shí)間 | 0.5 ～ 999.9 s |
4. 局部放電（PD）檢測部分
| 項(xiàng)目 | 參數(shù) |
|---|---|
| PD測量范圍 | 1 pC ～ 1000 pC（可擴(kuò)展至更高） |
| PD測量分辨率 | 0.1 pC（低量程） |
| PD測量精度 | ±5% of read ± 2 pC（典型） |
| 測量帶寬 | 符合 IEC 60270 標(biāo)準(zhǔn) |
| 測量模式 | 連續(xù)監(jiān)測、門限檢測、相位分辨 |
| 噪聲抑制 | 相位門限設(shè)置、外部同步 |
| 顯示模式 | 數(shù)字顯示、條形圖、相位解析圖（選配） |
| 判定閾值 | 可設(shè)定上限/下限 |
5. 局部放電施加電壓部分（PD測試用）
| 項(xiàng)目 | 參數(shù) |
|---|---|
| 輸出電壓范圍 | 0.50 kV ～ 5.00 kV AC |
| 輸出電壓分辨率 | 10V（0.01kV） |
| 輸出電壓精度 | ±1.5% of set ± 20V |
| 最大輸出容量 | 100 VA（5 kV × 20 mA 典型） |
| 頻率 | 50 Hz / 60 Hz 可選（同步） |
| 電壓上升/下降時(shí)間 | 可調(diào) |
6. 通用規(guī)格
| 項(xiàng)目 | 參數(shù) |
|---|---|
| 顯示 | 7英寸彩色TFT觸摸屏（800×480） |
| 存儲(chǔ)容量 | 內(nèi)部：約100組測試條件 + 100組測試結(jié)果 |
| 接口 | LAN（標(biāo)配）、USB Host/Device（標(biāo)配）、RS232C（標(biāo)配）、GPIB（選配） |
| 外部控制 | 腳踏開關(guān)、PLC接口（標(biāo)配）、互鎖 |
| 電源 | AC 100 V ～ 240 V，50/60 Hz |
| 功耗 | 約 200 VA（最大） |
| 工作環(huán)境 | 溫度 0℃ ～ 40℃，濕度 20% ～ 80% RH |
| 儲(chǔ)存環(huán)境 | 溫度 -20℃ ～ 70℃，濕度 90% RH以下 |
| 尺寸（寬×高×深） | 約 330 mm × 150 mm × 480 mm（含突出部） |
| 重量 | 約 15 kg（不含選配件） |
| 安全標(biāo)準(zhǔn) | 符合 EN61010-1 |
| EMC標(biāo)準(zhǔn) | 符合 EN61326-1 |
7. 選配件
| 型號(hào)/名稱 | 說明 |
|---|---|
| HP01A | 高壓測試探棒（用于手動(dòng)點(diǎn)測） |
| HP02A | 高壓測試夾（線纜型） |
| TL01A | 測試線套裝（高壓回路線） |
| GPIB接口板 | 用于GPIB遠(yuǎn)程控制 |
| 掃描儀（SCANNER） | 多點(diǎn)自動(dòng)切換測試（最多16通道） |
| 軟件 | 基于PC的控制與數(shù)據(jù)采集軟件 |
三、操作模式與功能
| 模式 | 說明 |
|---|---|
| MANUAL模式 | 手動(dòng)設(shè)定參數(shù)，按鍵啟動(dòng)測試 |
| AUTOSEQUENCE模式 | 編程自動(dòng)測試序列（最多16步/64組） |
| REMOTE模式 | 通過外部接口遠(yuǎn)程控制 |
| PD單獨(dú)模式 | 僅進(jìn)行局部放電測量 |
| 耐壓+PD模式 | 耐壓測試同時(shí)監(jiān)測局部放電 |
四、外形尺寸與安裝
| 項(xiàng)目 | 尺寸（mm） |
|---|---|
| 主機(jī)寬度 | 330 |
| 主機(jī)高度 | 150（3U） |
| 主機(jī)深度 | 480 |
| 安裝要求 | 左右及后方各留≥100mm散熱空間 |
| 機(jī)架安裝 | 可使用選配的19英寸機(jī)架安裝套件 |
五、使用注意事項(xiàng)
高壓安全：TOS9301PD可輸出高達(dá)5kV的電壓，屬于危險(xiǎn)電壓。操作人員必須經(jīng)過專業(yè)安規(guī)培訓(xùn)，使用絕緣工具和防護(hù)裝備。
局部放電測試環(huán)境：PD測量對外部電磁噪聲非常敏感。建議在屏蔽室或低噪聲環(huán)境下進(jìn)行，或使用儀器的噪聲抑制功能。
被測件準(zhǔn)備：確保被測件表面清潔干燥，否則表面泄漏電流可能被誤判為內(nèi)部PD。
校準(zhǔn)周期：建議每年校準(zhǔn)一次，尤其PD的pC校準(zhǔn)需由專業(yè)機(jī)構(gòu)完成。
放電處理：測試完成后，儀器內(nèi)部快速放電電路會(huì)放電，但仍建議操作者確認(rèn)電壓歸零后再接觸被測件。
通風(fēng)要求：高電壓測試時(shí)內(nèi)部可能發(fā)熱，確保風(fēng)扇進(jìn)/出風(fēng)口通暢。
六、總結(jié)
KIKUSUI TOS9301PD 是一款集局部放電檢測、AC/DC耐壓、絕緣電阻、接地導(dǎo)通于一體的綜合電氣安全分析儀。其核心優(yōu)勢在于：
| 優(yōu)勢 | 說明 |
|---|---|
| 局部放電檢測 | 皮庫倫級(jí)靈敏度，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)耐壓無法識(shí)別的隱性缺陷 |
| 六合一功能 | 單臺(tái)設(shè)備完成全套安規(guī)測試，節(jié)省空間與時(shí)間 |
| 自動(dòng)化序列 | 編程自動(dòng)測試，適合產(chǎn)線及實(shí)驗(yàn)室 |
| 接口 | LAN/USB/RS232C/GPIB，易于集成到ATE系統(tǒng) |
| 觸摸屏操作 | 7英寸彩屏，直觀易用 |
