匝间冲击耐压测试仪工作原理

ZJ-5Sd匝间冲击耐压试验仪
ZJ-5Sd匝间冲击耐压测量仪
9000元RMB/台,
重量：24kg
瓦轮箱包装：50cm×29cm×42cm,
主要技术指标：
脉冲峰值电压：500-5000V,
重复频率：50Hz,
脉冲电容：
0.01μF 0.022μF 0.047μF,
波前时间：0.2μS,
测试精度误差:<5%(1-5KV),
峰值电压：LED数字显示,
工作电压:220V±10% 50Hz,
功耗：< 100VA,
适用于中小型电机（Y180以下）及防爆电机、分马力电机、微特电机、家用电器电机、水泵电机、电动工具等行业，用于检测电机绕组的匝间绝缘、电晕放电、局部短路、接线错误和圈数不均衡等故障。

详见主页.
ZJ-5SD匝间冲击耐压测量仪
ZJ-5SD Interturn Surge Voltage Tester
说明书
Instruction Manual
03200197
温州市通力电器厂
Wenzhou Tonli electrical Factory
一、概述
自八十年代初期国内参照日本WT3303匝间冲击耐压试验仪开始研制开发，当时国外的匝间冲击试验仪技术由于理论、元器件等因素的限制都是采用双高压回路。

因此国内生产的匝间冲击耐压试验仪也大都采用双闸流管回路。

直到九十年代初，国际上在匝间冲击耐压试验技术理论方面取得了突破，认为匝间冲击耐压试验仪本身应是一种冲击高压发生源，再通过高压电子切换装置交替施加于两个被试绕组，即用同一个冲击高压激励加于两个被试绕组。

这样才能保证仪器本身没有测试误差，因而国外如美国贝克公司，瑞士哈弗兰公司等相继采用了单高压回路，克服了双高压回路由于元器件特别是高压器件（如闸流管,高压取样电容等）参数离散性造成的仪器两路高压本身不平衡带来的测试误差。

九三年初我厂参照国外的先进技术，开始研制并完成了单高压回路匝间冲击耐压仪器的工作。

并在一九九五年开始进入市场，是国内采用单高压回路最早的企业。

到目前，推向市场近500多台匝间冲击耐压试验仪，用户一致反映良好，提高了匝间冲击耐压试验仪判断电机绕组匝间绝缘故障的准确性。

ZJ-5S D匝间耐压试验仪是以单高压回路采用脉冲波形比较法，以高压脉冲对电机或线圈绕组进行等效过电压模拟试验。

通过仪器显示的波形观察，对比与分析，能迅速正确地判定绕组的匝间绝缘好坏。

对匝间短路、线圈电晕放电、局部短路、接线错误、线圈平衡等均有良好的鉴别。

ZJ-5S D匝间耐压试验仪整机电子控制线路集成化，波形显示部份采用带内刻度的矩形示波管。

Y轴幅值和X轴扫描速率可调，直流电压和峰值电压可在数字表直读，整机各项性能和技术指标均达到国内先进水平。

由于仪器能提供较高测试冲击电压和承受较大负载能力，因此特别适用于中小型交直流电机制造厂作匝间耐压试验用。

本仪器是贯彻GB755—87、GBl4711—93标准的一种新型仪器，是提高我国电机绝缘测试水平和可靠性的必不可少的手段。

本机适用范围于中小型电机（y180以下）、防爆电机、分马力电机、微特电机、家用电器电机、水泵电机、电动工具及电磁阀等高阻抗绕组。

二、工作原理：
当线圈发生直接固体短路故障时，会形成短路匝，将明显改变线圈的电感，电容和电阻，对尚有一定绝缘程度的匝间绝缘薄弱点，在没有达到会使薄弱点击穿而暴露之前，其绕组电感，电阻和电容基本上无明显变化，因而无法观察故障。

只有当试验电压超过绝缘薄弱点的耐压值时，就会造成匝间绝缘击穿，产生火花放电，伴有放电声和臭氧，同时明显改变电感L，电容C和电阻R，因而会改变冲击试验电压波在绕组中的衰减振荡频率和衰减速率。

ZJ-5S D匝间耐压试验仪就是以上述原理为依据，采用“脉冲波形比较法”来检验阻抗对称，平衡情况的。

即具有一定波前时间和规定峰值的脉冲电压施加于被试品和参照品上，利用脉冲电压在两者中引起的衰减波形的差异来区别电机绕组间绝缘故障，其差异程度反应了绕组匝间绝缘故障严重程度。

由于施加的高压脉冲波前时间短，能量小，故被认为是无损试验。

三、主要技术参数：
1．脉冲峰值电压：500-5000V（连续可调）
2．测试精度：±5% ±1个字（1000-5000V）
3．重复频率：50HZ
4．脉冲电容：0.01μF-0.047μF
5．波前时间：0.2μs
6．峰值电压显示：LED数字显示
7．工作电源：220V±10% 50Hz
8．功耗：100VA
9．外形尺寸：440 cm×240 cm×380cm
10.重量：24kg
11．适用范围：满足各种型号规格一般通用型的微电机，家用电器电机（空调电机，风扇电机，洗衣机电机，冰箱电机等）及相关的低压绕组线卷和y180以下全部电机。

四、面板控制机件作用：
1. 显示屏：（图１中的８）用以显示脉冲衰减振荡波形。

2. X位移旋钮：（图１中的１）调节波形在水平方向左右移动。

3. X扩展旋钮：（图１中的４）调节波形扫描频率，以显示适中。

4. Y位移旋钮：（图１中的２）调节波形在垂直方向上下移动。

5. Y增幅旋钮：（图１中的３）调节波形垂直幅度，以显示适中。

6. 聚焦旋钮：（图１中的６）调节此旋钮可调正波形清晰状态。

7. 亮度旋钮：（图１中的５）用以调节波形亮度，以显示适中。

8. 高压调节旋钮：（图１中的７）调节输出脉冲电压值。

9. 高压输出控制插座：（图１中的12）当脚开关插入后，踏下脚开关，主电路接通。

10. 电源开关：（图１中的10）用以接通或断开电源。

11. 高压启动按钮：（图１中的11）按下此按钮(微亮)通过自动延时约四分钟后，指示灯增亮，即可进行冲击耐压试验
12. 峰值数字电压表：（图１中的９）用以显示冲击峰值电压。

图
１前面板图２后面板
13. 电源输入线接插座：（图２中的16）仪器工作电源220V由此插座输入。

14. 1A熔丝：（图２中的15）仪器控制回路保护。

15. 2A熔丝：（图２中的14）仪器主回路保护。

16. 接地端子：（图２中的13）仪器安全保护接地端子与地线连接。

17. 高电位输出端H1：（图２中的17）输出高压脉冲试验电压1。

18. 高电位输出端H2：（图２中的18）输出高压脉冲试验电压2。

19. 低电位输出端子L ：（图２中的19）用以构成高压输出回路。

五、使用方法：
1、取出电源线插入后面板电源线接插座（图２中的16），将电源线接通电源。

2、合上：电源开关（图１中的10），开关指示灯亮，在示波屏上可看到一条水平亮线(扫描线)。

3、此时根据环境亮度调节亮度旋钮（图１中的５）与聚焦旋钮（图１中的６），使示波屏之亮度适中，扫描线清晰。

4、并请将高压调节旋钮（图１中的７）逆时针调到底。

5、同时按下高压启动按钮（图１中的11），该按钮指示灯微亮，约四分钟后灯增亮。

6、取出脚踏开关插入高压输出控制插座（图１中的12）。

7、把高电位输出端H1（图２中的17）、高电位输出端H2（图２中的18）与低电位输出端子L （图２中的19）三根输出线根据试验要求与被试品进行联接。

8、踏下脚开关，就可进行冲击耐压试验。

根据对产品要求确定试验电压，逐渐调节高压调节旋钮（图１中的７）(顺时针调节)使电压升到试验电压值。

如匝间绝缘良好，波形重合。

如匝间绝缘故障，波形就会错位。

调整波形清调节X位移旋钮（图１中的１）、Y位移旋钮（图１中的２）、X扩展旋钮（图１中的４）与Y增幅旋钮（图１中的３）。

9、卸下被试品。

若继续试验，请按9—8的操作程序进行。

对各种电机的试验方法，请按照“JB／Z294—87交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验方法”标准执行。

试验电压值，请按照“JB／Z346—89交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘试验限值”标准选定试验电压U T。

试验电压
U T≥1.4(2Ue+1000)V，
上式中的 Ue 为额定工作电压。

六、注意事项：
1、本仪器为内带高压的设备，应确保外壳良好接地。

2、切勿将本仪器放在高温潮湿，尘埃过多及腐蚀性地方。

3、当要检查仪器内部时，应关断电源。

4、在搬动和使用时应避免强烈振动及机械冲击。

5、高压输出线磨损时，应及时换新，高压输出线外皮应承受足够的电压。

6、进行试验时，屏幕上出现电晕放电，打火等不正常波形时，不要长时间保持高压。

7、如听到机内有异常放电声音时，应暂停试验，关断电源后进行检查，排除后才可继续进行。

七、附录
1、匝间冲击耐压试验仪换相功能说明：
为提高用户检测三相电机时的工作效率，本厂在部分产品新增相位转换功能。

用户检测三相电机时，只需按一下换相按钮，即可达到相位转换目的。

其工作步骤如下：将仪器调至工作状态，踩下脚踏开关。

出现波形后，脚不松开，按一下面板上换相按钮，又出现一次波形。

若二次波形均重合，即可判定试品合格，若二次中有一次不重合，可即可判定试品不合格。

其电原理图如下：
当接触器不吸合时，输出接线(相位)不变，当按下按钮N时，接触器吸合，L与H输入与输出调换，以达到换相目的。

2、匝间冲击耐压试验仪故障维修一览表
3、中华人民共和国国家机械工业委员会指导性技术文件
交流低压电机嵌绕匝间绝缘试验方法 JB／Z 294—87(节选)
(1) 适用范围
本方法适用于额定电压1140V及以下的三相或单相交流电机散嵌绕组匝间绝缘检测。

(2) 试验原理
本方法采用“冲击波形比较法”，将具有规定峰值和波前时间的冲击电压波，交替地直接施加于同一设计的被试品和参照品绕组上，利用冲击电压在两者中引起的衰减振荡波形有否差异来检测电机绕组匝间绝缘是否良好。

(3) 试验仪器要求
(3.1) 交替输出的两组冲击电压波应对称，容差为±5％。

冲击电压峰值连续可调，并有指示。

扫描频率可选，有刻度指标。

(3.2) 波前时间：0.5μs和 1.2μs，容差均为±30％。

此外，根据需要还可采用其它波前时间
注：JB／T 9615．2–1999标准新定为０.2μs(容差μs)和 1.2μs(容差±30％)。

(3.3) 仪器容量：在规定的试品电机功率范围内，应能输出有关产品标准的试验电压峰值。

(3.4) 仪器应能清晰显示和分辨波形。

冲击波重复频率≥25Hz。

注：若能达到同样的清晰和稳定程度，允许采用其它频率。

(3.5) 应具有适合三相和单相绕组试验的专用测量线，转换接线应方便可靠，并有自动放电等安全装置。

(3.6) 仪器可配置自动报警，微机接口等辅助判别装置。

(3.7) 仪器性能应稳定，并能连续可靠使用。

(4)试验方法
(4.1)准备
(4.1.1)检查仪器外壳是否可靠接地。

(4.1.2)试品铁心应妥善接地，或对地良好绝缘(此时铁心带电)。

试验时，试品接地与否会改变其阻抗。

(4.1.3)检查波形重合。

将仪器两组测量线分别接至同一线组上，两振荡波形应完全重合。

(4.2)三相电机试验
(4.2.1)Φ(相接法)
任选一组(例U相)作为参照品，另一相绕组(例V相)作为被试品，在U相和V相上交替地施加规定的峰值和波前时间的冲击波(见图４)，图中H1、 H2为高电位端子，L为低电位端子。

比较两衰减振荡波形之间的同异。

再依次转换，重复试验一次。

每次试验后，非被试相应予放电。

图４Φ(相接法)接线图例
(4.2.2)Y(线接法)
对已接成Y的电机绕组，任选一个(两组串联)绕组(例UW)作为参照品，另一个(两相串联)绕组(例VW)作为被试品，在UW和VW交替地施加规定峰值和波前时间的冲击波(见图5)，比较两衰减振荡波形之间的同异。

再依次转换，重复试验一次。

图５ Y（线接法）接线图例
(4.2.3)△(角接法)
对已接成△的电机绕组，任选一个(两相绕组串联与第三相绕组并联)绕组(例UW)作为参照品；另一个(两相绕组串联与第三相绕组并联)绕组(例VW)作为被试品，在UW和VW上交替地施加规定峰值和波前时间的冲击波(见图6)，比较两衰减振荡波形之间的同异。

再依次转换，重复试验一次。

图６△（角接法）接线图例
4．3单相电机
将某一台匝间、绕组间和对地绝缘均完好的电机绕组作为参照品，以与参照品同规格的电机绕组作为被试品。

在被试品和参照品的相应绕组(例Z11Z12与Z21Z22)上交替地施加规定峰值和波前时间的冲击波 (见图７)，比较两衰减振荡波形之间的同异。

再在被试品和参照品的另一对应绕组(例Ｕ11Ｕ12与Ｕ21Ｕ22)上重复试验一次。

图7 单相电机接线图例
(4.4)试验显示
试验波形显示于示波屏上，试验时间以能判断为准，不作统一规定。

(5)试验方法选择原则
(5.1)Φ(相接法)
适用于检测每相两端均有引出端子的绕组，引出中点Ｏ的Y接法绕组和解开连接点的△接法绕组。

Φ(相接法)是判断匝间绝缘故障的基本方法。

(5.2)Y(线接法)
适用于检测Y接法电机绕组。

对功率较大的电机绕组，推荐用Y接法。

(5.3)△(角接法)
适用于检测△接法电机绕组
(6)试验判别
本方法以试验波形作为主要判别依据。

利用波形差异原理设计的波形自动判别装置可作为辅助判别手段。

显示故障波形时常伴有放电声，甚至可见放电火花和嗅到臭氧(03)，这些信号可协助判别故障类型和定位。

七、典型波形
以下列出几种匝间绝缘波形图供参考。

1、正常波形
2、匝间短路波形
3、线圈一相断线波形
4、一相相间短路波形
八、注意事项
1、本装置属高压试验仪器，在仪器通电时应确保仪器外壳良好接地。

2、切勿放在高温潮湿、尘埃过多及腐蚀性地方。

3、当要检查仪器内部时，应关断电源。

4、在每次调换试品或转换接线前，松开脚踏开关。

5、在搬动和使用时应避免强烈振动及机械冲击。

6、高压输出线磨损时，应及时换新。

7、进行试验时，屏幕上出现电晕放电、打火等不正常波形时，不要长时间保持高压。