科拓發生器產品牌直流高壓質量特點及應用

科拓牌直流高壓發生器產品質量特點及應用、
KTZGF直流高壓發生器是揚州科拓電氣科技有限公司，研究、設計、制造的，是新時代的科技產品——直流高壓發生器直流高壓發生器采用高頻倍壓電路，應用的4代LPC集成芯片，高頻脈寬調制技術，閉環調整，采用了電壓大反饋，使電壓穩定度大幅度提高。使用性能的大功率IGBT器件及其驅動技術，并根據電磁兼容性理論，采用特殊屏蔽、隔離和接地等措施。使直流高壓發生器實現了高品質、便攜式，并能承受額定電壓放電而不損壞。
直流高壓發生器儀器主要部件選用美國、德國、英國等國技術的元器件，使儀器更可靠、更穩定，倍壓筒體用德國技術研制生產，高頻變壓器經有關專家特殊設計、體積小，容量大，過載能力強，便于現場作業試驗。展望未來，企業將繼續積極開拓市場。以質量和信譽為生命，不斷提高科技水平，研制出的產品，以滿足用戶的需要，努力開拓，再鑄新世紀的輝煌。
二、科拓牌直流高壓發生器產品質量特點及應用：
1、KTZGF直流高壓發生器體積更小、重量更輕、更美觀、更可靠、操作簡便、功能齊全，便于野外使用，是新世紀的可靠產品。
    2、采用zui技術、工藝制造，應用的PWM高頻脈寬調制技術、脈沖串邏輯陣列調制，采用大功率IGBT器件，利用高頻技術提高頻率，頻率高達100kHz，從而使輸出高壓穩定度更高，波紋系數更小。
3、按免維修設計，主要部件均選用美、德、法等國進口技術的元器件，經久耐用，不怕連續對地直接短路放電。
4、精度高、測量準確。電壓、電流表均為數字顯示，電壓分辨率為0.1kV，電流分辨率為0.1uA，控制箱上電壓表直接顯示加在負載試品上的電壓值，使用時無需外加分壓器，接線簡單。儀器具有高、低壓端測量泄漏電流，高壓端采用圓形屏蔽數字表顯示，不怕放電沖擊，抗干擾性能好，適合現場使用。
5、電壓調節穩定度高，全量程平滑調壓，輸出電壓調節采用進口單個多圈電位器，
- 2 -
升壓過程平穩，調節精度高，并設計有粗調和細調功能。電壓調節精度優于0.1%，電壓、電流測量誤差小于1.0%，脈動因數優于0.5%。
6、負極性輸出、零啟動、連續可調、有過電壓、過電流、回零、接地保護、*斷線保護等各種保護功能。自動保護電路功能強，保護完善可靠，使操作安全，各種技術指標均優于行業標準及優于同類產品。
7、增設了高精度75%VDC-1mA的功能，做氧化鋅避雷器測量帶來極大的方便。輕輕按無須計算。本儀器控制箱上有75%的電壓功能鍵，在做避雷器試驗時，當電流升到1000uA時、就打開0.75的按鈕，這時電壓表、電流表所顯示的值就是75%的數據，做完后應立即將升壓的旋鈕回到零位上，同時將細調電壓旋鈕回到零位上，并應立即按綠色按鈕，切斷高壓并關閉電源開關。再做其它的試驗。
8、方便的過電壓整定設置功能，采用了數字撥盤開關，能將整定電壓值直觀顯示，使你操作更隨意，顯示數值單位為kV。
9、倍壓筒可分節結構，現場使用，靈活方便，機多用，經濟實惠。
10、底部設有三只內藏式支撐腳，增加了倍壓筒的穩定性。
三、電氣工作原理框圖

整流 濾波

脈沖調寬功率濾波

IGBT橋式逆變

高頻變壓器

倍壓整流

 


 

電源輸入                                                                 直流
AC 220V                                                                  高壓
50Hz                                                                   輸出

脈沖調寬控制

電流顯示

電壓顯示

保護電路

 
 


 

 

高壓負反饋

高壓過壓撥盤設定

高壓輸出調節

0.75UDC 設定

 
 
 
 
 
 


 

 
圖1 工作原理框圖
- 3 -
四、產品規格及主要技術性能

規 格 技術參數	60/2	100/2	120/2	160/2	180/2	200/2	250/2	100/200 3/2	200/300 3/2	其 它 等 級
輸出電壓（kV）	60	100	120	160	180	200	250	100/200	200/300	600～800kV等合同 定做。
輸出電流（mA）	2	2	2	2	2	2	2	3/2	3/2
輸出功率（W）	120	200	240	320	360	400	500	400	600
充電電流（mA）	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	4.5/3.0	4.5/3.0
機箱重量（kg）	4.3	4.3	4.3	4.3	4.3	4.4	4.5	4.5	8.1
倍壓筒高度（mm）	Φ80 ×500	Φ80 ×620	Φ80 ×770	Φ80 ×770	Φ110 ×770	Φ110 ×770	Φ110 ×820	Φ110 ×800	Φ110 ×1350
倍壓重量（kg）	6.3	6.8	6.8	7.2	7.2	7.2	7.6	7.5	12.6
高壓極性	負電壓極性,零電壓啟動,連續可調。
工作電源	AC 220V±10%;50Hz
電壓測量誤差	1.0%（滿度）±1個字,zui高分辨率0.1%kV
電流測量誤差	1.0%（滿度）±1個字,zui高分辨率0.1%uA
過壓整定誤差	≤1.0%
0.75切換誤差	≤0.5%
紋波系數	≤1.0%
電壓穩定度	隨機波動,電源電壓變化±10%時≤0.5%
工作方式	間斷使用;額定負載30分鐘;1.1倍額定電壓使用:10分鐘
環境溫度	-15℃～50℃
相對濕度	當溫度為25℃時，不大于90%（無凝露）
海拔高度	2500米以下

五、使用說明
1、面板元器件使用說明   1     2            3          4         5

電源保險10A   AC 220V 高頻輸出                                                                              kV                                uA                                                                      開 0    0.75VDC1mA 電源通/高壓斷   高壓通          電壓整定 單雙節選擇 電壓粗調     電壓細調            關

○         ○       ○         ○

○ ○○ ○○

 
 
 


 

 
 


 

 

1

 
 
 
 


 

 
         6     7            8      9     12    10    13     11    14
圖2 直流高壓發生器控制箱面板示意圖（雙節倍壓）
- 4 -
   1                   2            3             5

kV        AC220V保險10A 高頻輸出                                                 開                                                 uA 電壓整定                                                 關                                                                                                       電壓粗調                0.75VDC1mA    電源通/高壓斷   高壓通                           電壓細調

○         ○       ○         ○

○ ○○ ○○

 
 


 

 

1

 
 
 
 
 
 
 


 

           6     7        9           10         11         12     13     14
圖3 直流高壓發生器控制箱面板示意圖（單節倍壓）
⑴ 高頻輸出及電壓、電流測量電纜快速聯接多芯插座:用于機箱與倍壓部分的聯接。聯接時只需將電纜插頭上的白點對準插座上的白點順時針方向轉動到位即可。拆卸時只需逆時針轉動電纜插頭即可。注意:安裝、拆卸插頭時,請握緊插頭的金屬圓環處旋轉。嚴禁手握電纜線旋轉及拉撥電纜線旋轉,以免造成插頭與電纜線之間斷線。
⑵ 數顯電壓表:LCD液晶數字顯示直流高壓輸出電壓,單位為kV,zui小分辨率為±0.1kV。
⑶ 數顯電流表: LCD液晶數字顯示直流高壓輸出電流,單位為uA,zui小分辨率為±0.1uA。
⑷ 電源保險絲座:保險絲為10A。
⑸ 電源輸入插座:單相交流220V±10%,50Hz。將隨機配置的電源線與電源輸入插座相聯（插座內自帶保險管10A或單獨保險座）。
⑹ 接地接線柱:此接地端子與倍壓筒接地端子及試品接地聯接為點后,再與接地網相連。
⑺ 過電壓整定撥盤開關:用于設定過電壓保護值。過壓整定范圍為0.05-1.2倍額定電壓內,撥盤開關所顯示值單位為kV。
⑻ 單雙節選擇開關（為雙節倍壓筒）、電壓滿度換檔（分節）開關:當開關撥向1時,倍壓筒為單節,電壓表顯示的是單節倍壓筒電壓;當開關撥向2時,倍壓筒為雙節,電壓表顯示的是雙節倍壓筒電壓。
雙節倍壓筒使用時,請將上節下端法蘭白點標記對準下節上端法蘭白點后,順時針方向旋轉
- 5 -
到碰足（約30度角左右）,即上下節電氣聯接到位,反之為卸下。
單節使用時,請別忘記把另配置的端頂蓋,用上述的方法裝到下節的頂端上。
⑼ 75%VDC-1mA用黃色帶燈按鈕:紅燈亮時有效。當按下黃色按鈕后黃燈亮,輸出高壓降到原來的0.75倍,并保持此狀態,此功能是專門為氧化鋅避雷器快速測量用0.75VDC-1mA,按下綠色按鈕紅燈、黃燈均滅,高壓切斷并退出0.75倍狀態。
⑽ 綠色帶燈按鈕:綠燈亮表示電源已接通及高壓斷開。在紅燈亮狀態下,按下綠色按鈕,紅燈滅綠燈亮,高壓回路切斷。
⑾ 紅色帶燈按鈕、高壓接通按鈕、高壓指示燈:在綠燈亮的狀態下,按下紅色按鈕后,紅燈亮綠燈滅,表示高壓回路接通。此時可升壓。此按鈕須在電壓調節電位器回零狀態下才有效。如按下紅色按鈕紅燈亮,綠燈仍亮,但松開按鈕紅燈滅綠燈亮,表示機內保護電路已工作,此時必須關機檢查過壓整定撥盤開關是否小于滿量程的5%及有無其它故障,檢查無誤后再開機。
⑿ 粗調電壓調節電位器:該電位器粗調多圈電位器,順時針旋轉為升壓,反之為降壓。此電位器具備控制電子零位保護功能。因此升壓前必須先回零位。電壓調節精度0.1%kV,試驗完畢后,該電位器應回到零位上。
⒀ 細調電壓調節電位器:為調整精度用,該電位器微調多圈電位器,順時針旋轉為升壓,升壓很微慢,反之為降壓。細調般為zui后用于調整電壓準確數和做氧化鋅避雷器試驗,zui后調整電流準確數用。試驗完畢后,該電位器應回到零位上。
⒁ 電源開關:將此開關朝上邊按下,電源接通,綠燈亮;反之為關斷。避免用此開關直接關斷高壓,關機時,先使電壓粗調和微調電位器都回到零位后,然后關閉電源開關。
2、倍壓筒使用說明                      1
 


 

2
1                                 4
 


 

2
                                            5
 


 

                                          
3                                    6
 


 

                                             7                   8
 


 

                                     9
       圖4 單節倍壓筒                 圖5 雙節倍壓筒
- 6 -
1.高壓引出接線柱                2.均壓罩
3.倍壓筒體                      4.上節倍壓筒
5.上下節聯接法蘭                6.下節倍壓筒
7.接地端子                      8.與控制箱聯接電纜插座
9.△-Y形伸縮式接腳
六、操作步驟
1、使用前準備
⑴ 直流發生器在使用前應檢查其完好性,聯接電纜線不應有斷路和短路,設備無破裂等損壞。
⑵ 將機箱、倍壓筒放置到合適的安全的位置,分別聯接好電源線、電纜線和接地線。保護接地線與工作接地線以及放電棒的接地線均應單獨接到試品的地線上（即點接地）。嚴禁各接地線相互串聯使用,以免擊穿時地電位抬高形成反擊,損壞儀器。（見圖6）

uA

 
 


 

                                
 


 

                                                     試品Cx
聯接電纜線
                                  高壓發生器
                                                                     

○      ○□   ○   ○○○ □□ ○ ○ □

                                                             放電棒
          AC 220V                  接地線                               
             安全距離                     ●
控制箱                                     
                                    
接地線                                        接地線
圖6 試品試驗接線示意圖及接地線聯接方法
⑶ 檢查電源開關是否在關斷的位置上,并檢查調壓電位器應在零位上,過電壓保護
整定撥盤開關設置在適當的位置上,般為1.10～1.20倍測試電壓值。
2、空載升壓驗證過電壓保護整定值
⑴ 請認準電源是單相交流220V,50Hz.接通電源開關,此時綠燈亮,表示電源接通。
⑵ 按紅色按鈕,則紅燈亮,表示高壓接通。
⑶ 順時針方向平緩調節調壓電位器粗調和細調,輸出端即從零開始升壓。升到所需的
電壓后,按規定時間記錄電流表讀數,并檢查控制箱及輸出電纜有無異常現象及聲響。必要
- 7 -
時用外接高壓分壓器校準控制箱上的直流高壓指示。
⑷ 降壓,將調壓電位器回零后,隨后按綠色按鈕,切斷高壓并關閉電源開關。
3、對試品進行泄漏及直流耐壓試驗
⑴ 在做負載試驗前,將高壓屏蔽微安表安裝到高壓倍壓筒上的高壓輸出端上,并將
配套的屏蔽線分別接到微安表上和被試品上（詳細請見高壓屏蔽微安表使用說明書）。
⑵ 檢查儀器、放電棒、倍壓筒、試品聯接線、接地線是否正確,接地線聯接是否可
靠,檢查高壓安全距離是否符合要求,方可開始進行試品的高壓試驗。
⑶ 檢查確認儀器等無異常情況后,接通單相交流220V電源開關,此時綠燈亮,表示
電源接通。可開始進行試品的直流泄漏和直流耐壓試驗。
⑷ 按紅色按鈕,則紅燈亮,表示高壓接通,待升高壓。
⑸ 順時針方向平緩調節調壓電位器粗調和細調,輸出端即從零開始升壓。升壓速度
以每秒3-5kV上升試驗電壓為宜。對于大電容試品升壓時更要緩慢升壓,否則可能導致電壓過沖,還需監視電流表充電電流不超過直流發生器的zui大充電電流。當升到所需的電壓或電流后,按規定時間記錄電流表及電壓表的讀數。
⑹ 試驗完畢后,降壓,將調壓電位器粗調和細調回零后,隨后按綠色按鈕,切斷高壓
并關閉電源開關。
⑺ 試驗完畢后,應用放電棒對試品進行多次放電,放電后方可靠近試品和拆線工作
（放電請詳細見放電棒使用說明書）。
對小電容試品如氧化鋅避雷器、磁吹避雷器等先用粗調升到所需電壓（電流）的90%,
再用細調電位器緩緩升壓到所需的電壓（電流）值,然后從數顯表上讀出電壓（電流）數值。如需對氧化鋅避雷器進行75%VDC-1mA的測量時,應先升到電流到1mA時電壓值停止（這時可記錄電壓、電流值）,然后按下黃色按鈕,電壓即降到原來的75%,并保持此狀態。此時可讀取微安表數值及電壓值。測量完畢后,調壓電位器逆時針回到零位,按下綠色按鈕,需再次升壓時按紅色按鈕即可。
對大電容試品時,升壓應更要緩慢,并需要監視電流表充電電流不超過發生器的zui大充電電流,定要放慢升壓速度,避免充電電流過大。試驗完畢后,將電壓調節電位器逆時針回到零位上,隨后按綠色按鈕,切斷高壓。此時注意電壓表上的電壓降到15kV左右,方可用放電棒進行多次放電,確保安全。
4、幾種測量方法
⑴ 般測量時,當接好線后,先把聯接試品的線懸空,升到試驗電壓后,讀取空試時的
電暈和雜散電流I′,然后接上試品升到試驗電壓,讀取總電流I₁。
試品泄漏電流:I₀=I₁- I′
⑵ 當需要精密測量被試品的泄漏電流時,應在高壓回路中串接高壓屏蔽微安表,見圖
7a。
- 8 -

uA

 
 


 

                                
 


 

                                                     
                                                            試品
直流高壓發生器                                               Cx
                                                             
                                                     
                                                           
         ～                                      
                                                                          
      圖7a 高壓屏蔽微安表接入高壓回路接線圖
圖7a 高壓屏蔽微安表接入試品Cx高壓側接線圖。高壓屏蔽微安表必須有金屬屏蔽,
應采用屏蔽線與試品聯接,高壓引線的屏蔽引出應與儀表端的屏蔽緊密聯接。如果要排除試品表面泄漏電流的影響,可在試品高電位端用裸金屬軟線緊密繞幾圈后與高壓引線的屏蔽相聯接（見圖7b）。

uA

 
 


 

                                
 


 

                                                    
                                                            試品
直流高壓發生器                                               Cx
                                                             
                                                     
                                                            
         ～                                      
                                                                  
     
圖7b 排除試品表面泄漏電流接線圖
- 9 -
⑶ 對氧化鋅避雷器、磁吹避雷器等試品接地端可分開的情況下,也可采用在試品的底
部（地電位側）串入電流表進行測量的方式,但也必須使用屏蔽線（見圖8a）。當要排除試品表面泄漏電流的影響,可用軟的裸銅線在試品地電位端繞上幾圈與屏蔽相聯接（見圖8b）。
 
 


 

                                
 


 

                                                    
                                                             試品
直流                                                           Cx
高壓發生器                                                             
                                                     

uA

                                                            
～                                      
                                                                  
圖8a 微安表接入試品末端接線圖
 
 


 

                                
 


 

                                                     
                                                              試品
直流                                                           Cx
高壓發生器                                                             
                                                      
                                                              

uA

～                                                  
                                                                  
 


 

圖8b 排除試品表面泄漏電流接線圖
⑷ 試驗完畢,降壓,將調壓電位器回零后,隨后按綠色按鈕,切斷高壓并關閉電源開
關。
- 10 -
⑸ 對于氧化鋅避雷器等小電容試品,般通過測壓電阻放電,時間很快。而對電纜、
電機等大電容試品,般要等待試品電壓自放電到試驗電壓的20%以下,再通過放電棒進行放電。待試品充分放電后并掛好接地線,才允許進行高壓引線的拆除和更換接線工作。
5、保護動作后的操作
在使用過程中發現紅燈滅,綠燈亮,直流高壓下降,即為有關保護動作。此時應按下列
步驟操作:
⑴ 將調壓電位器退回零位。
⑵ 關閉電源開關,面板指示燈均不亮。
⑶ 分鐘后,待機內低壓電容器充分放電后,才允許再次打開電源開關。重新進行空
載試驗,并查明情況后,可再次升壓試驗。
 
七、故障檢查與處理

序號	故   障   現   象	原       因	處 理 方 法
1	電源開關接通后,綠燈不亮,且風扇不轉（有的控制箱沒有風扇）。	1.電源線開路。 2.電源保險絲熔斷。	更換電源線, 更換保險絲。
2	按紅色按鈕紅燈不亮。	調壓電位器未回零。	電位器回零。
3	按紅色按鈕紅燈亮,綠燈不滅,手松開紅燈滅。	保護動作過壓保護整定小于5-10%（滿量程）。	將數字撥盤開關整定到適當值。
4	按紅色按鈕紅燈亮,升壓紅燈滅,綠燈亮。	高壓輸出端搭地,試品短路。	檢查輸出電纜,檢查被試品。
5	升壓過程中紅燈滅,綠燈亮。	試品放電或擊穿過壓或過流保護動作。	檢查被試品,重新設置整定值。

八、限流電阻使用說明
1、限流電阻功能:當試品擊穿或閃爍時,起到了限止電流的作用,從而不損壞試驗設備。
2、使用方法:只要將限流電阻端M10螺母擰到直流高壓發生器倍壓筒頂部,高壓輸出線螺栓上即可。如果要串接高壓微安表（另選購SWB-V型表）,只要將微安表底部M10螺母擰在限流電阻的另端即可。
3、如果使用直流高壓發生器時,試品是氧化鋅避雷器、普閥式避雷器和高壓開關等電力設備時,可以不用限流電阻。即凡是小電流、小電容試品,可以不用限流電阻。
4、電力電纜、變壓器、電機等大電容試品,應在高壓回路內串接限流電阻做試驗,保護試驗設備。
九、注意事項
1、請務必反復檢查聯接線、接地線是否正確,各部位接地要良好,嚴禁接地線串聯。注意安全距離,確保人身安全。
- 11 -
2、每次試驗后,應將升壓電位器回到零位（粗調、細調都回零位）,按綠色按鈕,切斷高壓并關閉電源開關,zui后進行放電。
3、未經允許，請勿開啟儀器，這會影響產品的保修。自行拆卸廠方概不負責。
4、儀器運輸時應避免雨水浸蝕,嚴防碰撞和墜落。
十、產品成套性
1、控制機箱                 1臺； 2、高壓倍壓筒       1節（或2節）；
3、電源線                   1根； 4、高頻輸出多芯電纜線       1根；
5、備用保險絲10A         若干只； 6、使用說明書               1份；
7、產品檢驗合格證、保修卡   1份；  8、產品出廠驗收試驗報告     1份；
9、放電棒                   1根； 10、接地線               1根；
。
十、選購件
1、SWB-V高壓屏蔽微安表；
    2、各種規格高壓輸出電纜及引線夾子；
    3、各種規格均壓罩（供測局放用）；
4、限流電阻；
5、各種規格鋁合金箱。

揚州科拓電氣科技有限公司技術部整理發布www.yzktdqkj.com