您是否也有过不明原因导致高压产品的异常动作或故障毁损的经验呢? 以下以一实际高压测试产品发生案例说明普遍高压产品存在的局部放电(PD)议题 。

                图一. 烧毁实例照片                                       图二. 高压继电器的数字控制电路图

图一与图二为高压输出继电器(Relay)控制电路IC烧毁的实际案例。 一般继电器失效案例，接点问题较为人所知，控制IC故障或数字干扰却罕为人知，此实例在排除了控制电路设计不良及芯片的功能异常后， 进而检测继电器之耐压与绝缘电阻值也皆在正常范围内并无异常! 从电路结构分析，来自继电器接点的高压对控制线圈的异常放电就成了可疑原因。

一般高压继电器(HV Relay)业者只依据规格进行耐压测试，而无局部放电(Partial Discharge)或电气闪络(Flashover)检测，但以实际市售高压继电器所标示耐压规格14kVdc(该当交流10kVac峯值)为例，经测试后发现一般品局部放电的起始点只有5kVac左右(参考部分市场HV Relay实测分析，局部放电的起始电压(Partial Discharge Inception Voltage，PDIV)只有在约标示耐压一半，似乎是此类HV Relay普遍的质量议题，而一般HV Relay绝大多数都没有PDIV规格)，若真的使用于额定高压绝大多数都会产生持续性的局部放电。以此案例，设备设计工作电压5kVac max，继电器规格接点与线圈间耐压14kVdc，看似没有余裕度不足的问题，但实际分析引起问题的继电器就发现在5kVac会有数百pC以上的异常局部放电，远高于正常品所测得数字。

图三. 一般HV Relay局部放电量V.S.工作电压曲线图

此类磁簧管高压继电器导致异常局部放电因素，一般有玻璃管沿面气隙/油污或是绝缘胶内气隙或导电性杂质混入。此类异常造成”局部”耐压问题，所以普遍直流耐压与绝缘电阻测试是不容易检出，以交流高灵敏度局部放电检测器测试产品于规格电压内无异常局部放电才是比较可靠方式。

图四. 磁簧管继电器基本结构示意图

Chroma 19501系列产品提供AC耐压测试(10kVac)及局部放电检测(1pC~2000pC)功能，是高压产品PD异常检出的最佳方案。另外，此异常HV Relay之异常位置也成功以Chroma 11802-8kV (10kHz~200kHz)高频高压测试产品加速劣化确认。

想要进一步了解Chroma 19501系列局部放电测试器与Chroma 11802搭配A118017高频高压测试器的功能及规格说明，请见致茂官网：