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防雷元件測(cè)試儀測(cè)試原理
點(diǎn)擊次數(shù):53 更新時(shí)間:2025-07-22

防雷元件測(cè)試儀測(cè)試原理?

防雷元件測(cè)試儀是用于檢測(cè)防雷保護(hù)元件(如氧化鋅避雷器、壓敏電阻、放電間隙、防雷器 SPD 等)性能參數(shù)的專用儀器,其核心功能是通過(guò)模擬雷電沖擊或特定電壓條件,測(cè)量元件的關(guān)鍵參數(shù)(如壓敏電壓、漏電流、通流容量殘留電壓等),判斷元件是否失效或性能退化。以下是其測(cè)試原理、核心參數(shù)及典型測(cè)試流程:

一、核心測(cè)試原理

防雷元件的核心作用是 “正常工況下絕緣(高阻),過(guò)電壓時(shí)導(dǎo)通(低阻泄流)",測(cè)試儀通過(guò)施加可控電壓 / 電流,監(jiān)測(cè)元件的 “導(dǎo)通閾值" 和 “導(dǎo)通后的狀態(tài)",原理基于以下兩種核心機(jī)制:

1. 壓敏電壓(U????/U?.???)測(cè)試原理

針對(duì)氧化鋅避雷器、壓敏電阻(MOV)等元件,其伏安特性為 “非線性":當(dāng)電壓低于某一閾值時(shí),元件漏電流極?。é藺 級(jí));當(dāng)電壓超過(guò)閾值(壓敏電壓),電流急劇增大(非線性導(dǎo)通)。


測(cè)試時(shí),儀器向元件施加緩慢升壓的直流電壓(通常從 0 開始線性上升),同時(shí)監(jiān)測(cè)流過(guò)元件的電流,當(dāng)電流達(dá)到設(shè)定值(如 1mA)時(shí),對(duì)應(yīng)的電壓值即為 “壓敏電壓 U???"(或 U?.???,即電流 0.1mA 時(shí)的電壓)。

原理公式:通過(guò)高精度電壓源產(chǎn)生可調(diào)電壓,串聯(lián)微安表 / 毫安表,當(dāng)電流達(dá)到閾值時(shí),記錄此時(shí)的電壓值,此值反映元件的 “導(dǎo)通啟動(dòng)閾值",若壓敏電壓偏離標(biāo)稱值 ±10% 以上,說(shuō)明元件性能退化。

2. 漏電流測(cè)試原理

元件在正常工作電壓(如額定電壓 Uc)下的漏電流是衡量絕緣性能的關(guān)鍵指標(biāo)(漏電流過(guò)大意味著元件老化,可能在正常電壓下發(fā)熱失效)。


測(cè)試時(shí),向元件施加標(biāo)稱直流工作電壓(Uc),防雷元件測(cè)試儀測(cè)量此時(shí)的電流值(通常要求≤50μA 或≤100μA,依型號(hào)而定)。

原理:利用高精度恒壓源輸出 Uc,串聯(lián)微安級(jí)電流表,直接讀取電流值,若漏電流超過(guò)標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明元件內(nèi)部老化(如氧化鋅避雷器的晶界層擊穿)。

3. 沖擊通流與殘留電壓測(cè)試原理(針對(duì) SPD / 避雷器)

對(duì)于需要驗(yàn)證通流能力的元件(如 SPD),測(cè)試儀通過(guò)施加 8/20μs 或 10/350μs 模擬雷電流波(前者模擬感應(yīng)雷,后者模擬直擊雷),測(cè)量元件導(dǎo)通后的殘留電壓(殘壓)。


原理:沖擊電流發(fā)生器產(chǎn)生規(guī)定波形的大電流(如 10kA、20kA),通過(guò)分流器測(cè)量電流,同時(shí)用高壓探頭測(cè)量元件兩端的電壓,殘壓值需≤元件標(biāo)稱的 “殘壓等級(jí)"(如 10kA 沖擊下殘壓≤1.5kV),殘壓過(guò)高說(shuō)明元件泄流能力下降。

儀器結(jié)構(gòu)與測(cè)試流程(以壓敏電阻測(cè)試為例)

1. 防雷元件測(cè)試儀儀器核心結(jié)構(gòu):

可調(diào)高壓源:輸出 0~10kV 直流電壓(用于壓敏電壓測(cè)試)或沖擊電流(用于殘壓測(cè)試)。

高精度測(cè)量回路:包含微安表(測(cè)漏電流)、毫安表(測(cè)導(dǎo)通電流)、電壓采樣模塊(測(cè)壓敏電壓 / 殘壓)。

控制與顯示系統(tǒng):設(shè)定測(cè)試參數(shù)(如目標(biāo)電流 1mA),自動(dòng)升壓并記錄閾值,顯示測(cè)試結(jié)果。

2. 典型測(cè)試流程(壓敏電阻)

接線:將壓敏電阻兩端接入儀器測(cè)試端(注意正負(fù)極性,部分元件有極性)。

參數(shù)設(shè)置:選擇 “壓敏電壓測(cè)試" 模式,設(shè)定目標(biāo)電流(如 1mA)。

自動(dòng)測(cè)試:儀器緩慢升壓(如 0~10kV 線性上升),同時(shí)監(jiān)測(cè)流過(guò)元件的電流:

當(dāng)電流未達(dá) 1mA 時(shí),元件呈高阻狀態(tài),電壓隨升壓逐漸升高;

當(dāng)電流達(dá)到 1mA 瞬間,儀器停止升壓,記錄此時(shí)的電壓值(即 U???)。

漏電流測(cè)試:自動(dòng)切換至施加 Uc(如元件標(biāo)稱工作電壓 500V),測(cè)量此時(shí)的電流(漏電流),若≤50μA 則合格。

結(jié)果判斷:若 U???在標(biāo)稱值 ±10% 范圍內(nèi),且漏電流≤50μA,則元件合格;否則判定為失效。