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绝缘电阻测试电容器和高压元件

绝缘测试人员基本面

Tom Lasek是ASI Robicon的现场工程师,ASI Robicon是一家大功率固态变频驱动器的主要制造商,用于控制高达20000 HP的工业交流电机,电压高达13800伏。Lasek的职责包括安装/调试,一般预防性维护和故障排除这些大功率驱动系统。他使用Fluke 1雷竞技app550B兆欧表*几乎每天:

  • 绝缘电阻测试和公司系统的调试和启动文件。
  • 故障排除大功率驱动器中的高压元件。

本案例研究详细介绍了Lasek在其30年的经验中开发的高压元件和电容器测试方法。

通过在常规预防性维护程序中使用1550B作为高压组件测试仪,Lasek可以在故障发生之前发现故障组件。防止过早故障为ASI Robicon和客户节省了时间和金钱。

可控硅电压测试

雷竞技appFluke 1550B兆欧表可以快速确定大功率固态电源中非线性器件的相对质量/弱点:scr(可控硅整流半导体)和IGBT大功率器件。普通的固态元件测试人员使用低电压、低电流的测试源,并不能总是准确地指出不良设备,特别是如果它们可能在负载下击穿。

ASI Robicon完美和谐水冷变频驱动器(VFD)

方法

  1. 将设备与所有连接隔离,以确保准确读数。
  2. 在1550B上设置高电压,应用它并注意读数。

结果

  • 当测试正向偏置和反向偏置(阳极到阴极)时,损坏的可控硅显示出较大的差分读数。
  • 新的SCR通常在两个方向上的读数几乎相等(大约100 MΩ)。
  • 任何低于5 MΩ的大功率可控硅读数都是损坏的,应该丢弃。
  • 如果SCR在一个方向上读取50 MΩ到200 MΩ,在另一个方向上读取10 MΩ到50 MΩ(4比1的差异),它可能会在负载下自门(而不是在所需的触发点发射,它将随机地自行门开)。这是非常糟糕的。它在电源中引起极端电流脉冲,并可能导致由这些电源操作的直流电机中的换向器闪过。

可控硅热试验

如果组件物理损坏,则可能需要物理拆卸以进行热测试。

方法

  1. 将Fluke 1雷竞技app550B设置为设备的实际额定电压。大多数用于480v vfd(变频驱动器)的ASI Robicon scr额定电压为1400v。他们还使用3000 V的设备堆叠在中压(2300 V和4160 V)驱动器上。
  2. 取两个读数,在设备冷却时正向和反向。
  3. 在烤箱中将组件加热到180°F,然后重复该测试。

结果

如果泄漏量达到50%或以上,则必须丢弃该设备。

对可控硅的常规测试表明,如果它们不是完全做空的话,它们是正常的。Lasek说这个假设是错误的。当ASI Robicon维修可控硅电源时,他们的目标是最大限度地减少进一步的故障和停机时间,而不是最大限度地降低维修部件的成本。

当升至额定电压时,任何显示出变化、变化、不稳定读数的设备都应被怀疑为接近故障并隔离。读数不稳定表明内部电弧损坏或半导体自门控/导通。

IGBT交换设备测试

IGBT开关设备也可以进行热测试,但它们都有一个反向二极管,因此只能单向(向前)检查。高功率二极管可以热检查(冷和热读数比较变化)以及。

一般来说,二极管的电阻要高得多,泄漏比可控硅低(读数200 MΩ至700 MΩ正常)。

SCR在两个方向上都读取20 MΩ是可以的,但是在一个方向上读取80 MΩ而在另一个方向上读取20 MΩ则有可能失败。开箱后的新scr通常在两个方向上读取100 MΩ到200 MΩ,并且在50%的范围内两个方向相等。

电容测试

Lasek还使用兆欧表的可调电压功能来测试高压电容器。

方法

为几个相同的电容器充电,并比较它们充电所需的时间以获得相同的读数。

结果

  • 如果电容器充电极快,它可能是开路的。
  • 如果读数反复上升和下降,电容器可能在内部起弧。

拆卸并更换设备。

*注意:自本案例研究最初发布以来,Fluke 1550B已被雷竞技app雷竞技app福禄克1550C绝缘测试仪

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