电动汽车（EV）等搭载的逆变器驱动电机，因开关动作会产生瞬时高电压。若绕组部分长期发生局部放电，将导致绝缘劣化，可能引发短路、绝缘击穿甚至起火等重大事故。在制造阶段，通过绝缘电阻测量确认绝缘性能，并通过耐压测试（耐压测试）验证是否存在绝缘击穿。此外，局部放电测试能够检测潜在绝缘不良，从而提升电机的质量与安全性。为满足车载部件的高品质化需求，电机绕组在制造阶段实施的检测工序至关重要，而出货前不良品检出检测系统更是不可或缺。

逆变器驱动电机的局部放电测试的必要性

驱动电机的逆变器电压一种以高速重复进行开关动作的波形。每次开关动作都会产生相当于开关电压约两倍的浪涌电压，导致电机绕组间承受瞬时高电压。这种浪涌电压的反复作用会加速绕组绝缘的劣化。

通常，当绝缘不良的绕组承受超过350V的电压时，就会发生局部放电。若电机绕组存在绝缘性能下降的部位，局部放电会持续发生，导致绝缘劣化加速。这种由局部放电引发的绝缘劣化最终可能演变为短路或绝缘击穿，进而造成起火等重大事故。局部放电测试能够在产品出厂前检测出此类潜在缺陷并加以排除。而传统的绝缘电阻测量、耐压测试及雷电冲击测试（脉冲测试）无法在绝缘尚未击穿时发现这些隐性故障。

若要将局部放电测试追加到现有测试系统中并获得可靠的测试结果，目前仍存在若干技术障碍。此外，产线负责人还需在综合考虑投资成本、测试时间及设备维护等因素的基础上，搭建出适合的测试系统。

测试的可重复性和噪声的影响

在生产线上进行局部放电（PD）测试时，容易受到环境噪声的影响，导致测量结果的可重复性降低。常规的电磁波检测方式易受噪声影响，特别是在噪声繁多的产线环境中问题尤为突出。

在致力于提升电机检测效率的生产线中，当采用将多个测试集中在一处进行的布局时，测试系统内部的布线复杂度会显著增加，这使得系统较以往更容易受到环境噪声的干扰。在进一步实现高效化的生产线上，多台电机并行检测已成为常规操作模式，由此产生的复杂化系统设计方案，使得噪声对检测结果的影响变得更为突出。

为检测电机定子内存在的潜在不良，需实施交流局部放电（AC PD）测试与脉冲局部放电（脉冲PD）测试两种检测方法。在AC PD测试中，使用耐压测试仪与专用局部放电检测电路，对检测到的局部放电进行定量评估。此外，为减少环境噪声的影响，常采用带通滤波器（Band-pass Filter）。在脉冲PD测试中，通过脉冲线圈测试仪模拟逆变器浪涌电压，评估绝缘对瞬态高电压的耐受能力。尽管两种局部放电测试的检测方法等细节由IEC标准规定，但由于其检测的潜在绝缘不良类型不同，同时实施两种测试可更全面地评估。在产线等高噪声环境中进行脉冲PD测试时，采用高频CT的局部放电检测方式，较传统电磁波检测方式能显著提升测量稳定性。

在最新的电机检测生产线中，局部放电测试会与其他测试整合到同一个测量阶段，有时还会对多台电机同时进行测试。继电器盒通过切换高压测试与低压测试模式，实现对多种测试的整合控制。然而，为实现检测设备间的安全切换与精准测量，继电器盒的设计需要经过缜密考量。为最大限度抑制漏电流与噪声干扰，并实现高可靠性与安全性的切换操作，必须从材料选择、硬件结构强化及线路优化三方面入手。此外，高电压继电器的耐用性涉及到频繁更换操作对生产效率的负面影响，因此需纳入重点考量范围。选择符合严格绝缘要求且耐久性强的高压继电器，是减少设备停机时间的有效手段。

支持多样的系统构成

通过组合使用局部放电检测仪ST4200与高压继电器盒SW2001，可构建能够安全切换多种测试项目与测试对象的自动化检测系统。SW2001内部集成交流局部放电（AC PD）与脉冲局部放电（脉冲PD）两种检测传感器，实现简洁的系统配置。测量对象不仅包括定子绕组，还可扩展至温度传感器。虽然可沿用客户现有测量设备，但统一采用HIOKI测量仪器能获得涵盖测量与校准的全方位技术支持。我们将根据客户需求的测试项目、电机连接端子数量及温度传感器配置数量，提供最优化的系统构成方案。

局部放电检测仪 ST4200

ST4200是一款可独立执行交流局部放电（AC PD）测试与脉冲局部放电（脉冲PD）测试的局部放电检测仪。该设备通过耐压测试仪及脉冲线圈测试仪施加测试电压，并利用PD传感器实现局部放电检测。其搭载带通滤波器功能，同时采用高频电流互感器（CT）技术，显著提升了抗干扰能力。ST4200严格遵循IEC标准进行局部放电检测，并可测量多种放电参数。设备支持数值与波形的实时观测，所有测量数据可直接存储至内部存储器。

交流局部放电（AC PD）测量：IEC 60270、IEC 60034-27-1

• PDIV、PDEV*及IEC标准规定的其它项目

* 仅在与耐压测试仪3153联动时适用

脉冲局部放电（脉冲PD）测量：IEC 61934、IEC 60034-27-5

• RPDIV、RPDEV、PDIV、PDEV及IEC标准规定的其它项目

显示功能

• 电压波形、PD脉冲监视器

保存功能

• 自动存储：数据序列、SBS格式图形图像

• 数据可存储至：SSD、USB、 SD

高压继电器盒 SW2001

SW2001是一款高压继电器盒，不仅支持绝缘电阻测试、耐压测试、层间短路测试等测试项目，还可实现4端子低电压输入的绕线电阻测量与电感测量，是一款可集成6种检测功能的高压继电器盒。其搭载保护放电功能，可在高压测试与低压测试之间安全切换，有效防止测量仪器与DUT的损坏。

通道数（测试对象连接端子数量）

• SW2001-04（4通道），SW2001-08（8通道），SW2001-16（16通道），SW2001-24（24通道）

输入额定

• 耐压测试仪：AC 5 kV rms、DC 5 kV、7.071 kV peak

• 脉冲测试仪：8 kV peak

• 低电压4端子输入：AC 30 V rms、DC 60 V、42.4 V peak

允许最大脉冲电流：100 A peak

继电器寿命：开关次数500万次以上（参考值）

对测量精度的影响

• 绝缘电阻测量的精度影响：±2%（1 MΩ～1 GΩ）

• 交流局部放电（AC PD）测量的影响量：≤40 pC（施加3 kV时）