LDH-20KVPLC控制耐電弧試驗(yàn)儀詳細(xì)介紹

一、概述：

       LDH-20kV型耐電弧試驗(yàn)儀是根據(jù)GB/T 1411-2002《固體絕緣材料耐高壓低電流電弧放電的試驗(yàn)》（等同IEC  61621-1997）及ASTM D495等標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)計(jì)制造的,，并符合IEC 149、UL 746A等試驗(yàn)方法,。本儀器由絕緣標(biāo)準(zhǔn)制定單位絕緣材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會監(jiān)制。

主要用于電機(jī),、電器及家電等行業(yè)的電工用塑料,、樹脂膠、絕緣漆,、以及層壓板,、覆銅箔板等絕緣材料的耐電弧性能及其分級評定。

二,、功能特點(diǎn)：

1,、本機(jī)為上下一體結(jié)構(gòu)，下部為操作系統(tǒng),，上部為試驗(yàn)箱,。

2、本產(chǎn)品采用PLC控制,，提高抗干擾性能,、電壓、電流測量精度,。

3,、10寸觸控屏操作界面，方便快捷,，可通過選擇程序（IEC或ASTM）自動(dòng)進(jìn)行試驗(yàn),，并數(shù)顯各試驗(yàn)過程和結(jié)果。

4,、計(jì)量方便,。可選擇任意時(shí)段程序進(jìn)行計(jì)量,，快捷高效,。

5、試驗(yàn)過程中有步進(jìn)控制穩(wěn)壓功能,，不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響,。

6、控制界面上有合閘,、零位,、升壓、降壓,、程序段等監(jiān)控功能,；

7、電流和電壓的實(shí)時(shí)曲線描述功能,；

8,、電壓和電流的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能；

9,、軟件電流保護(hù)和電壓保護(hù)功能,，硬件電流保護(hù)和電壓保護(hù)功能；

10,、在觸控屏界面有電壓和電流的線性校正功能,，可以任意修正,，方便、快捷,、高效,。

三、主要技術(shù)參數(shù)：

四,、結(jié)構(gòu)與組成：

本儀器分上下兩層。上層為試驗(yàn)箱,，內(nèi)置試驗(yàn)電極系統(tǒng),、高壓輸出插孔、試驗(yàn)電流表等,；用有機(jī)玻璃門封閉,，便于觀察并確保安全，上有通風(fēng)孔,。

儀器下層為電氣箱,。右后部裝有高壓試驗(yàn)變壓器、保護(hù)電阻及高頻抑制電感等,，左后前部為調(diào)壓器,，中部和前部為主電路控制電路及觸控屏控制界面。

五,、工作原理簡介：

本測試儀是在相距 (6.35±0.1)mm的兩電極上,，按試驗(yàn)方法規(guī)定的規(guī)律（見試驗(yàn)程序表），由間歇到連續(xù)地施加12.5kV工作電壓和(10～40)mA的電弧電流,，直至試樣失效,。記下從試驗(yàn)開始到試樣失效的總時(shí)間（s），即為該試樣的耐電弧,。其電氣原理圖見圖1,。試驗(yàn)電壓的產(chǎn)生是由220V交流電壓經(jīng)調(diào)壓器T5,，再由高壓試驗(yàn)變壓器T4而產(chǎn)生,。試驗(yàn)電壓12.5kV由調(diào)壓器T5調(diào)節(jié)獲得。試驗(yàn)電流的大小和通斷時(shí)間,，由PLC控制接在調(diào)壓器T5和高壓試驗(yàn)變壓器T4之間的四路固體開關(guān)和串聯(lián)電阻而獲得,。

六、面板控制功能介紹：

1,、斜面板上裝有下列部件,，其功能如下：

（1）觸控屏。用于設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)，顯示測量值,、描繪曲線,、顯示狀態(tài)監(jiān)控和按鈕操作等功能。

（2）急停按鈕,。在緊急情況下按下此按鈕將切斷主回路電壓,，此按鈕帶有自鎖功能,，按下順時(shí)針旋轉(zhuǎn)可以解鎖。

（3）高壓指示燈,。此燈亮?xí)r表示已啟動(dòng),，主回路接通，指示試驗(yàn)變壓器已有電壓,。

（4）電源開關(guān)?？刂铺峁┙o控制部分和高壓試驗(yàn)部分的電源,。

2、后面板上裝有下列部件,，其功能如下：

（1）220V電源針座（四芯航空針座）,。連接電源線，提供控制部分和高壓試驗(yàn)部分的電源,。

（2）接地柱。使控制柜機(jī)殼,、電源地線,、濾波系統(tǒng)與接地系統(tǒng)（大地）相連。

3,、觸控屏主界面

（1）試驗(yàn)電壓,。試驗(yàn)過程中試驗(yàn)電壓窗口顯示實(shí)時(shí)電壓值，紅色字體,。

（2）試驗(yàn)電流,。顯示的是系統(tǒng)運(yùn)行的試驗(yàn)電流值，白色字體,。

（3）試驗(yàn)時(shí)間,。指在啟動(dòng)后總的試驗(yàn)時(shí)間。

（4）通斷指示。指示對應(yīng)程序段的通斷時(shí)間,，比如試驗(yàn)運(yùn)行到IEC標(biāo)準(zhǔn)程序段1時(shí)將顯示1/8通,，7/8斷。

（5）程序段指示,。用于顯示系統(tǒng)運(yùn)行的程序段,。

（6）分段時(shí)間指示。用于指示每一段程序運(yùn)行的時(shí)間,。

（7）狀態(tài)監(jiān)控?zé)簟?/span>

合閘：紅色表示合閘,，綠色表示分閘；

零位：紅色表示調(diào)壓器在下限位,，綠色表示不在下限位,；

上限：紅色表示調(diào)壓器到上限位，綠色表示不在上限位,；

門鎖：紅色表示門是關(guān)閉的,，綠色表示門是打開的；

升壓：紅色表示步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)升壓,，綠色表示電機(jī)不在升壓狀態(tài),；

降壓：紅色表示步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)降壓回零，綠色表示電機(jī)不在降壓狀態(tài),；

暫停：紅色表示步進(jìn)電機(jī)處在暫停狀態(tài),，一般電機(jī)在電壓達(dá)到設(shè)定值或回到零位后會暫停，綠色表示電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),；

急停：紅色表示急停按鈕處在按下去的狀態(tài),，此時(shí)系統(tǒng)無法啟動(dòng)，綠色表示在解鎖狀態(tài),；

（8）狀態(tài)指示燈,。PWR表示觸控屏的電源指示燈，亮表示電源正常,；CPU表示觸控屏運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài),，CPU的閃爍頻率表示觸控屏運(yùn)行程序的多少；COM表示通訊,，常亮表示正在和PLC高速通訊,。

（9）啟動(dòng)按鈕。在設(shè)置好試驗(yàn)參數(shù)后,，按清零按鈕后再按此按鈕可以啟動(dòng)升壓,。

（10）停止按鈕。按此按鈕后PLC將發(fā)指令切斷主回路,。

（11）清零按鈕,。按此按鈕可將試驗(yàn)電壓值,、試驗(yàn)電流值、試驗(yàn)時(shí)間清除,。

（12）曲線圖,。用以顯示實(shí)時(shí)電壓和電流的曲線圖，顯示的是當(dāng)前時(shí)刻往*秒的電壓和電流曲線圖,。

（13）運(yùn)行狀態(tài)顯示,。用于顯示系統(tǒng)是在試驗(yàn)過程中還是在校準(zhǔn)過程中。

4,、觸控屏系統(tǒng)參數(shù)界面

在設(shè)置界面中點(diǎn)擊系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置按鈕后進(jìn)入系統(tǒng)參數(shù)界面,。

（1）系統(tǒng)時(shí)間。輸入可修正當(dāng)前時(shí)間,。

（2）星期,。輸入可修正當(dāng)前表示星期幾,。

（3）電壓K,。用于調(diào)整修正交流試驗(yàn)下的試驗(yàn)電壓值，具體修正舉例如下：標(biāo)準(zhǔn)分壓器顯示1.25kV,，觸控屏顯示1.00kV,，顯示值偏小，1.25÷1.00=1.25,，現(xiàn)有的倍率系數(shù)（例如是1.000）×1.25=1.25,，將倍率系數(shù)1.000修改為1.25即可；再比如標(biāo)準(zhǔn)分壓器顯示1.96kV,，觸控屏顯示2.000kV,，顯示值偏大，1.96÷2.000=0.98,，現(xiàn)有的倍率系數(shù)K（例如是1.000）×0.980=0.980,，將倍率系數(shù)K1.000修改為0.980即可。

（4）電流K,。設(shè)置方式同AC電壓K,，可同時(shí)同步修正10mA、20mA,、30mA,、40mA的值。

（5）10mAK,。設(shè)置方式同AC電壓K,，可修正10mA的顯示值。

（6）20mAK,。設(shè)置方式同AC電壓K,，可修正20mA的顯示值,。

（7）30mAK。設(shè)置方式同AC電壓K,，可修正30mA的顯示值,。

（8）40mAK。設(shè)置方式同AC電壓K,，可修正40mA的顯示值,。

5、PLC功能介紹

（1）圖示中上排端子表示PLC的輸出端Q0.0～0.7和Q1.0～1.1,，其中：

Q0.0——步進(jìn)電機(jī)脈沖發(fā)生輸出端,；

Q0.1——拉弧時(shí)輸出通斷信號； 

Q1.0——電機(jī)正反轉(zhuǎn)方向,，高電平反轉(zhuǎn),； 

Q1.1——是啟動(dòng)和停止指令發(fā)出端。

（2）圖中下排端子表示PLC輸出端I0.0～0.7,，和I1.0～I(xiàn)1.5,，其中：

I0.3——是AC電壓值的輸入端，為脈沖信號,；

I0.4——是試驗(yàn)電流值的輸入端,，為脈沖信號；

I1.0——表示門聯(lián)鎖開關(guān)狀態(tài)輸入端,；

I1.1——表示下限位狀態(tài)輸入端,；

I1.2——表示上限位狀態(tài)輸入端；

I1.3——表示主接觸器的合閘狀態(tài)輸入端,；

I1.4——表示急停按鈕狀態(tài)輸入端,。

（3）M和L+表示PLC的CPU工作電源輸入端；

1M和2M表示PLC的I/O口電源接地端,；

1L+和2L+表示PLC的I/O口電源正端,。

注意：如果I/O口處于運(yùn)行狀態(tài)，相應(yīng)的指示燈會亮,。

七,、線路聯(lián)接：

7.1 地線聯(lián)接

1、警告,！所有測試儀器必須可靠地連接地線以后方可通電運(yùn)行,。否則將危及安全。

2,、用2.5平方毫米以上的多股銅線（hao是裸銅線）將控制柜后面板上的接線柱放電棒,、隔離鐵絲網(wǎng)及其安全門等可靠地連接到實(shí)驗(yàn)室的地排上（與大地相連）。

7.2 電源電纜聯(lián)接

1,、將隨機(jī)帶的電源電纜的航空插孔座插在控制柜后的電源針座上,，擰緊,。

2、使前面板的主電源開關(guān)處于斷開位置,。 電源電纜的插頭應(yīng)插到電網(wǎng)的插座上,。插頭及插座均為10A三爪扁孔，該插座的地線應(yīng)可靠地連接到實(shí)驗(yàn)室的地線上,。電源的容量不小于220V,，10A。應(yīng)有相應(yīng)的短路和過載保護(hù)措施,。

7.3 試驗(yàn)電極的聯(lián)接

1,、配置的電極系統(tǒng)按照試驗(yàn)箱內(nèi)部圖將電極的兩插頭插入試驗(yàn)箱內(nèi)部板下面的兩孔中。

八,、使用步驟：

警告,！所有試驗(yàn)的電壓值均不允許超過本儀器的高試驗(yàn)電壓值15kV。

1,、檢查地線是否牢固可靠,。

2、按條款7（線路聯(lián)接）將所有線路連接好,，檢查無誤后,，裝好試樣，注意電極的角度和間隔要符合標(biāo)準(zhǔn)要求,，撤去放電棒，關(guān)好玻璃安全門,。

3,、合上控制柜電源開關(guān)，若此時(shí)調(diào)壓器不在零位,，它將自動(dòng)回零,，系統(tǒng)進(jìn)入主控制界面。

4,、實(shí)驗(yàn)前好開機(jī)預(yù)熱10分鐘左右,。

8.1 IEC標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)

1、在操作界面下點(diǎn)擊設(shè)置進(jìn)入設(shè)置界面,，設(shè)置保護(hù)電流值為50mA,。

2、在主操作界面將電壓設(shè)置成12.5kV,。 

3,、在試驗(yàn)“標(biāo)準(zhǔn)”菜單中選擇“IEC標(biāo)準(zhǔn)”。

4,、在“方式”菜單中選擇“試驗(yàn)中”,。

5,、檢查確認(rèn)無誤后，按啟動(dòng)按鈕,，控制柜內(nèi)繼電器合上,，高壓指示燈微亮。調(diào)壓器自動(dòng)旋轉(zhuǎn),，試驗(yàn)電壓按一定速度上升,，試驗(yàn)電壓顯示框顯示實(shí)時(shí)試驗(yàn)電壓值，曲線圖描繪升壓全過程,，高壓指示燈隨電壓的升壓逐漸增亮,。

6、到達(dá)設(shè)置電壓12.5kV后,，試驗(yàn)按照IEC標(biāo)準(zhǔn)的程序段1,、2、3,、4,、5、6,、7依次1/8s通 7/8s斷持續(xù)60s,，1/4s通 3/4s斷持續(xù)60s，1/4s通 1/4s斷持續(xù)60s,，10mA連續(xù)導(dǎo)通持續(xù)60s……,，直到試樣形成導(dǎo)電通道*破壞，此時(shí)應(yīng)迅速手動(dòng)按下觸控屏停止按鈕或者急停按鈕,，按下停止按鈕后繼電器跳開切斷主回路高壓部分,，高壓指示燈滅，同時(shí)調(diào)壓器迅速回零位,，停止計(jì)時(shí),，記錄此時(shí)的試驗(yàn)時(shí)間。

7,、若試驗(yàn)持續(xù)進(jìn)行,，按照IEC既定的程序走完420s后，系統(tǒng)自動(dòng)切斷高壓回到零位,。

8,、試驗(yàn)破壞后，打開前有機(jī)玻璃門,，用放電棒進(jìn)行放電操作,，換取試樣后，關(guān)好玻璃門,，重復(fù)以上步驟,。

8.2 ASTM標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)

試驗(yàn)方法同8.1,，wei一不同的是第3條中選擇“ASTM標(biāo)準(zhǔn)”，試驗(yàn)過程中di一段程序是1/4s通 7/4s斷持續(xù)60s,，其余程序段都相同,。 

8.3 電壓電流校準(zhǔn)方法

試驗(yàn)電壓校正

1、在操作界面下點(diǎn)擊設(shè)置進(jìn)入設(shè)置界面,，將保護(hù)電流值設(shè)為50mA,。。

2,、在主界面將電壓設(shè)置成12.5kV,。

3、在試驗(yàn)“標(biāo)準(zhǔn)”菜單中選擇“IEC標(biāo)準(zhǔn)”,。

4,、在試驗(yàn)“方式”菜單中選擇“校準(zhǔn)中”。

5,、在試驗(yàn)“方法”菜單中選擇“電壓”

6,、將有機(jī)玻璃門打開，將試驗(yàn)電極朝外反轉(zhuǎn),，電極間距加大不閃弧,，用高壓引線并接到試驗(yàn)箱左邊電極，高壓線的另一端接分壓器高壓端,，分壓器可靠接地,。考慮到部分分壓器測試不方便,，兩電極間保持足夠的安全距離,，可以打開設(shè)備后蓋板，將分壓器的高壓端接試驗(yàn)試驗(yàn)變壓器的一個(gè)高壓端進(jìn)行單邊校準(zhǔn),，然后校準(zhǔn)另一邊。

7,、檢查確認(rèn)無誤后,，關(guān)好玻璃門，按啟動(dòng)按鈕,，控制柜內(nèi)繼電器合上,，高壓指示燈微亮。調(diào)壓器自動(dòng)旋轉(zhuǎn),，試驗(yàn)電壓按一定速度上升,，試驗(yàn)電壓顯示框顯示實(shí)時(shí)試驗(yàn)電壓值，曲線圖描繪升壓全過程,，高壓指示燈隨電壓的升壓逐漸增亮,。

8,、到達(dá)設(shè)置電壓12.5kV后，穩(wěn)定5s鐘讀取分壓器的電壓值做好記錄,，手動(dòng)按下觸控屏停止按鈕,，待調(diào)壓器回零位后，打開有機(jī)玻璃門,，用放電棒進(jìn)行放電操作,，用高壓引線并接到試驗(yàn)箱右邊電極，試驗(yàn)方法同上,。

9,、記錄兩次的試驗(yàn)電壓值相加得出的值即為實(shí)際的試驗(yàn)電壓值，若試驗(yàn)值不正確,，請按照以下方法校準(zhǔn),，具體修正舉例如下：標(biāo)準(zhǔn)分壓器顯示1.25kV，觸控屏顯示1.00kV,，顯示值偏小,，1.25÷1.00=1.25，現(xiàn)有的倍率系數(shù)（例如是1.000）×1.25=1.25,，將倍率系數(shù)1.000修改為1.25即可,；再比如標(biāo)準(zhǔn)分壓器顯示1.96kV，觸控屏顯示2.000kV,，顯示值偏大,，1.96÷2.000=0.98，現(xiàn)有的倍率系數(shù)K（例如是1.000）×0.980=0.980,，將倍率系數(shù)K1.000修改為0.980即可（k值的修正窗口位于系統(tǒng)設(shè)置界面）,。

試驗(yàn)電流校正

1、在操作界面下點(diǎn)擊設(shè)置進(jìn)入設(shè)置界面,，將保護(hù)電流值設(shè)為50mA,。。

2,、在主界面將電壓設(shè)置成12.5kV,。

3、在試驗(yàn)“標(biāo)準(zhǔn)”菜單中選擇“IEC標(biāo)準(zhǔn)”,。

4,、在試驗(yàn)“方式”菜單中選擇“校準(zhǔn)中”。

5,、在試驗(yàn)“方法”菜單中選擇“10mA”

6,、將有機(jī)玻璃門打開，短接試驗(yàn)電極，在試驗(yàn)箱內(nèi)部右邊兩孔中間串接一個(gè)電流表,。

7,、檢查確認(rèn)無誤后，關(guān)好玻璃門,，按啟動(dòng)按鈕,，控制柜內(nèi)繼電器合上，高壓指示燈微亮,。調(diào)壓器自動(dòng)旋轉(zhuǎn),，試驗(yàn)電壓按一定速度上升，試驗(yàn)電壓顯示框顯示實(shí)時(shí)試驗(yàn)電壓值,，曲線圖描繪升壓全過程,，高壓指示燈隨電壓的升壓逐漸增亮，到達(dá)設(shè)置電壓12.5kV后,，穩(wěn)定2s鐘讀取電流表的示值做好記錄,。

8、若試驗(yàn)電流值不在10mA的誤差范圍內(nèi),，打開設(shè)備左側(cè)板,，調(diào)節(jié)標(biāo)有“10”的可調(diào)電阻，按照上述方法重新計(jì)量,，直到電流值在10mA誤差范圍內(nèi),，按照修正電壓值的方法修正觸控屏的顯示電流值10mA。

20mA,、30mA,、40mA電流值的校正方法同10mA的校正方法。

通斷時(shí)間校正

1,、在操作界面下點(diǎn)擊設(shè)置進(jìn)入設(shè)置界面,，將保護(hù)電流值設(shè)為50mA。,。

2,、在主界面將電壓設(shè)置成0kV。

3,、在試驗(yàn)“標(biāo)準(zhǔn)”菜單中選擇“IEC標(biāo)準(zhǔn)”,。

4、在試驗(yàn)“方式”菜單中選擇“校準(zhǔn)中”,。

5、在試驗(yàn)“方法”菜單中選擇“IEC間歇程序段1”

6,、將有機(jī)玻璃門打開,，按照測試狀態(tài)接好線，無需啟動(dòng)升壓。

7,、將示波器探頭接地夾子接右側(cè)兩孔的靠右孔（或直接接PLC1M端）,，探頭接靠左孔（或直接接PLCQ0.1端），示波器幅值調(diào)至500mV,，衰減比10:1,，時(shí)基500ms。

8,、檢查確認(rèn)無誤后,，關(guān)好玻璃門，穩(wěn)定5s鐘觀察示波器上是否有完整的波形,，按下示波器停止按鈕,，選擇一個(gè)完整的周波，放大時(shí)基,，用光標(biāo)讀取脈沖寬度值,。

ASTM間歇程序1、間歇程序段2,、間歇程序段3的校正同上,。

九、操作注意事項(xiàng)：

1,、本儀器必須在可靠地接好地線后,，方可通電運(yùn)行，以確保安全,。

2,、有機(jī)玻璃門開關(guān)不能以其他方式短路，以保證只有在關(guān)好玻璃門后方可接通高壓,。

3,、每次更換試驗(yàn)點(diǎn)或試樣時(shí)，均應(yīng)確定調(diào)壓器退到零位,，觀察試驗(yàn)電壓值指示確為零,，再用放電棒接觸電極，釋放殘余電荷,。

4,、試驗(yàn)結(jié)束后，調(diào)壓器退到零位,，切斷電源開關(guān),。

5、當(dāng)試驗(yàn)進(jìn)行到420秒時(shí),，無論試樣有無破壞,，均應(yīng)按停止按鈕，使試驗(yàn)停止。如超過420秒而未按停止,，計(jì)算機(jī)可能死機(jī),。此時(shí)只需將電源關(guān)機(jī)重開即可。

6,、進(jìn)行電壓校準(zhǔn)時(shí)一定要保證兩電極有足夠的安全距離不閃絡(luò),，不拉弧，不放電,。

7,、試品破壞形成導(dǎo)電通道時(shí)應(yīng)快速切斷高壓停止試驗(yàn)，提升測試時(shí)間的準(zhǔn)確性,，另一方減少電極的損傷,。

十、標(biāo)準(zhǔn)配置：