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瑞士HAEFELY HiAS 744系列沖擊測量分析儀,包含標(biāo)準(zhǔn)版、高精度S版及ISO17025校準(zhǔn)REF版,*支持16位采樣分辨率、250MS/s采樣速率與100MHz帶寬,沖擊電壓、時(shí)間參數(shù)測量精度契合IEC、IEEE、CIGRE多項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備采用全光電隔離前端設(shè)計(jì),徹底隔絕地環(huán)路干擾與耦合噪聲,保障高壓試驗(yàn)人員安全與數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。配套成熟穩(wěn)定的HiASTM分析軟件,兼容舊版數(shù)據(jù)、支持?jǐn)?shù)據(jù)對比與分析,可多設(shè)備級聯(lián)拓展通道,廣泛用于變壓器、GIS、避雷器、互感器、高壓電纜等超高壓、高壓電力設(shè)備雷電及操作沖擊試驗(yàn)檢測。
瑞士HAEFELY HiAS 744/HiAS 744-REF沖擊測量分析儀產(chǎn)品簡介
HiAS 744/HiAS 744-REF沖擊測量分析儀是一款專為行業(yè)定制開發(fā)的高性能沖擊分析儀。標(biāo)準(zhǔn)版搭載全新前端采集模塊,*支持 16 位采樣分辨率、250 MS/s 采樣速率,測量精度優(yōu)異,設(shè)備出廠標(biāo)配原廠校準(zhǔn)證書。
瑞士HAEFELY HiAS 744/HiAS 744-REF沖擊測量分析儀技術(shù)參數(shù)
| 數(shù)據(jù)采集性能 | |||
| 參數(shù)項(xiàng) | HiAS? 744 | HiAS? 744-S | HiAS? 744-REF |
| 幅值分辨率 | 11 位(誤差 0.05 %) | 16 位(誤差 0.0015 %) | 16 位(誤差 0.0015 %) |
| 采樣速率 | 1 ~ 125 MS/s | 1 ~ 250 MS/s | 1 ~ 250 MS/s |
| 模擬帶寬(-3 dB) | ≥ 50 MHz | ≥ 100 MHz | ≥ 100 MHz |
| 直流測量精度 | ±0.25 % 讀數(shù)誤差 ±0.02 % 滿量程誤差 | ±0.20 % 讀數(shù)誤差 ±0.02 % 滿量程誤差 | ±0.15 % 讀數(shù)誤差 ±0.02 % 滿量程誤差 |
| 上升沿響應(yīng)時(shí)間 | 7 ns | 3.5 ns | 3.5 ns |
| 存儲深度 | 2 MS | 2 MS | 2 MS |
| 測量輸入通道 1 | 1 或 2 通道 | 2 主機(jī)組合共 4 通道 | 2 主機(jī)組合共 4 通道 |
| 整機(jī)系統(tǒng)精度 2(依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) IEC 61083-1:2001、IEC 61083-2:2013) | |||
| 測量項(xiàng)目 | HiAS? 744 | HiAS? 744-S | HiAS? 744-REF |
| 全波、截尾雷電沖擊(SI、LI)峰值電壓 | ± 1.5 % 峰值電壓 | ± 1 % 峰值電壓 | ± 0.7 % 峰值電壓 |
| 波前截尾雷電沖擊(LIC)峰值電壓 | ± 2 % 峰值電壓 | ± 1 % 峰值電壓 | ± 1 % 峰值電壓 |
| 時(shí)間參數(shù)(波前時(shí)間 T1、峰值時(shí)間 Tp、截尾時(shí)間 Tc、半峰值時(shí)間 T2 等) | ± 3 % | ± 2 % | ± 1.8 % |
| 校準(zhǔn)資質(zhì) | 原廠校準(zhǔn) 3 | 原廠校準(zhǔn) 3 | EN / ISO 17025 實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn) |
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注: 1 通道配置:單臺主機(jī) 2 通道,多臺級聯(lián)拓展通道 2 精度適用范圍:全輸入量程 ±5 Vpk ~ ±2000 Vpk、全工作溫度區(qū)間 3 EN / ISO 17025 校準(zhǔn)證書為選配項(xiàng) |
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| 測量輸入規(guī)格 | |||
| 輸入電壓量程 | ± 2000、± 1000、± 500、± 200、± 100、± 50、± 20、± 10、± 5 Vpk | ||
| 內(nèi)置過壓保護(hù) | 3000 Vpk | ||
| 沖擊耐壓測試 | 6000 Vpk(1.2/50 μs 雷電沖擊、10/700 μs 操作沖擊) | ||
| 輸入阻抗 | 2 MΩ 并聯(lián) 10 pF;可切換接入 75 Ω 匹配終端電阻 | ||
| 觸發(fā)模式 | 內(nèi)部斜率觸發(fā)、電平觸發(fā)、自動觸發(fā) | ||
| 高頻抑制濾波 | 五階貝塞爾低通濾波器,檔位可調(diào):關(guān)閉 / 1 MHz / 3 MHz / 10 MHz / 30 MHz | ||
| 接口配置 | |||
| 信號輸入接口 | LEMO 4S | ||
| 光纖通訊接口 | 雙路光纖,浩亭 Han 3A-gw-M20 工業(yè)連接器,SC 光纖頭 | ||
| 光纖鏈路轉(zhuǎn)接模塊 | 光纖轉(zhuǎn)浩亭接頭,擴(kuò)展 10/100 以太網(wǎng)(數(shù)據(jù)傳輸)、USB2.0(供電 + 數(shù)據(jù)) | ||
| 光纖線纜規(guī)格 | 4 芯 50/125 μm OM2 多模光纖,外徑 5.6 mm,PUR 耐磨護(hù)套,符合 IEC 60794-1-2 嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn) | ||
| 工作環(huán)境條件 | |||
| 供電規(guī)格 | 90 ~ 264 V 交流,50/60 Hz,功耗 50 VA | ||
| 工作溫度 | 5 ~ 50 ℃;基準(zhǔn)校準(zhǔn)溫度區(qū)間 15 ℃ ~ 35 ℃ | ||
| 環(huán)境濕度 | 5 ~ 90 % 相對濕度,無凝露 | ||
| 機(jī)械參數(shù) | |||
| 外形尺寸、重量 | 34.2 × 31.5 × 8.6 cm,整機(jī)約 6 kg | ||
| 振動測試標(biāo)準(zhǔn) | IEC 60068-2-64 A1 頻譜 運(yùn)輸?shù)燃?1a | ||
HiAS 744沖擊測量分析儀的設(shè)計(jì)與判定符合多項(xiàng)國際與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其整機(jī)系統(tǒng)精度依據(jù)IEC 61083-1:2001與IEC 61083-2:2013關(guān)于沖擊測量儀的規(guī)定進(jìn)行評定,同時(shí)設(shè)備的研發(fā)也滿足IEC、CIGRE、IEEE相關(guān)高壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求。系統(tǒng)精度適用范圍覆蓋全輸入量程正負(fù)5至正負(fù)2000伏峰值及整個(gè)工作溫度區(qū)間,對全波雷電沖擊峰值電壓、波前截尾雷電沖擊峰值電壓以及時(shí)間參數(shù)的允許誤差均有明確分級。參考級744-REF更通過EN/ISO 17025實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn),使測量溯源性更強(qiáng)。用戶在出具試驗(yàn)報(bào)告時(shí),應(yīng)引用對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)條款,并確認(rèn)儀器在校準(zhǔn)有效期內(nèi),以保證結(jié)論被監(jiān)管機(jī)構(gòu)與驗(yàn)收方認(rèn)可,使現(xiàn)場快速測量真正服務(wù)于量值準(zhǔn)確的目標(biāo)。需要指出的是,標(biāo)準(zhǔn)符合性只是儀器可靠工作的基礎(chǔ),現(xiàn)場仍應(yīng)依據(jù)國家與行業(yè)高壓試驗(yàn)規(guī)范開展作業(yè),并按規(guī)定周期送計(jì)量機(jī)構(gòu)檢定。只有在校準(zhǔn)有效期內(nèi)且外觀與功能正常的儀表,其讀數(shù)才可作為驗(yàn)收依據(jù)。定期對儀器進(jìn)行期間核查,有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)性能漂移,保障沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)性與公信力,這也是量值溯源落地的必要環(huán)節(jié),使試驗(yàn)結(jié)論經(jīng)得起監(jiān)管與客戶的雙重審視。
操作HiAS 744沖擊測量分析儀需注意安全與接線。儀器雖經(jīng)光電隔離保護(hù),但高壓試驗(yàn)區(qū)的前端模塊仍處高電位,接線與拆線須在確認(rèn)被試設(shè)備停電、放電并符合高壓規(guī)程后進(jìn)行。輸入側(cè)內(nèi)置過壓保護(hù)為3000伏峰值,并可通過6000伏峰值的沖擊耐壓試驗(yàn),但接線仍應(yīng)避免超出量程的過電壓。輸入阻抗默認(rèn)2兆歐并聯(lián)10皮法,測量長電纜或匹配回路時(shí)可切換75歐終端。工作環(huán)境溫度5至50攝氏度、濕度5%至90%無凝露,超出可能影響精度。供電為90至264伏交流,須使用帶過壓保護(hù)的市電延長線。操作人員應(yīng)做好絕緣與監(jiān)護(hù),防止誤入帶電區(qū)域,做到既用好儀器又保護(hù)好自身,使試驗(yàn)工作安全可控。若發(fā)現(xiàn)顯示異常、觸發(fā)失效或讀數(shù)長時(shí)間無變化,應(yīng)停止使用并核查接線與量程。操作人員還應(yīng)接受基本高壓試驗(yàn)培訓(xùn),理解沖擊參數(shù)限值概念,做到既用好儀器又保護(hù)好自身,使試驗(yàn)工作安全可控。長期保管時(shí)應(yīng)置于干燥通風(fēng)處,避免潮濕與高溫加速器件老化,并定期通電檢查光纖鏈路與備份狀態(tài),確保設(shè)備隨時(shí)處于可用狀態(tài)。
瑞士HAEFELY HiAS 744系列沖擊測量分析儀是哈弗萊公司面向高壓設(shè)備沖擊試驗(yàn)開發(fā)的高性能瞬態(tài)波形采集與分析儀器,用于測量并記錄雷電沖擊與操作沖擊下的電壓波形,進(jìn)而按標(biāo)準(zhǔn)提取峰值電壓與時(shí)間參數(shù)。該系列包含標(biāo)準(zhǔn)版HiAS 744、增強(qiáng)型HiAS 744-S與參考級HiAS 744-REF三種配置,最高支持16位幅值分辨率、250兆采樣每秒的采樣速率與不低于100兆赫的模擬帶寬,存儲深度達(dá)2兆采樣點(diǎn)。設(shè)備出廠標(biāo)配原廠校準(zhǔn)證書,并配套HiASTM專用分析軟件,可兼容舊版數(shù)據(jù)文件進(jìn)行趨勢比對。其前端采用光電隔離設(shè)計(jì),使控制室與高壓試驗(yàn)區(qū)完全電氣隔離,既保障操作人員安全,又消除地環(huán)路干擾,是超高壓設(shè)備絕緣試驗(yàn)中的關(guān)鍵測量環(huán)節(jié)。對于變壓器、避雷器、GIS等設(shè)備的型式試驗(yàn)與交接試驗(yàn),準(zhǔn)確獲取沖擊波形參數(shù)直接關(guān)系到產(chǎn)品能否通過標(biāo)準(zhǔn)考核,掌握HiAS 744的適用范圍有助于試驗(yàn)人員規(guī)范開展沖擊測量。
HiAS 744沖擊測量分析儀通過多重設(shè)計(jì)抑制高壓試驗(yàn)干擾。其最關(guān)鍵的是前端光電隔離,控制室與高壓區(qū)之間以雙路光纖傳輸信號,徹底切斷地環(huán)路,消除共模干擾與地電位抬升對測量的影響,同時(shí)保障人員安全。在信號鏈路層面,儀器提供五階貝塞爾低通濾波器,檔位可在關(guān)閉、1、3、10、30兆赫之間切換,用于抑制陡波前引入的高頻振蕩與空間輻射噪聲。高輸入阻抗與屏蔽光纖線纜進(jìn)一步降低耦合。實(shí)際試驗(yàn)中,應(yīng)根據(jù)波形特征合理設(shè)置濾波檔位與觸發(fā)閾值,并在疑有干擾時(shí)復(fù)測比對,確保捕獲的波形真實(shí)反映被試設(shè)備響應(yīng)而非外界噪聲。科學(xué)的判別流程能避免誤判,使沖擊測量結(jié)果經(jīng)得起復(fù)核與溯源。科學(xué)的判別流程能避免誤判帶來的不必要返工。現(xiàn)場還應(yīng)盡量避免在強(qiáng)輻射源附近布置非屏蔽線纜,并在異常時(shí)復(fù)測比對,必要時(shí)調(diào)整濾波檔位后重新評估,確保結(jié)論真實(shí)可靠。理解光電隔離與濾波的作用機(jī)理,能幫助操作人員正確布置并合理解讀HiAS 744給出的波形,使高壓試驗(yàn)測量經(jīng)得起后續(xù)復(fù)核與標(biāo)準(zhǔn)化驗(yàn)收。
HiAS 744測得的沖擊結(jié)果主要包含峰值電壓與時(shí)間參數(shù)兩類。峰值電壓指全波或截尾雷電沖擊、操作沖擊的幅值,應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)電壓及允許偏差比較,判定是否達(dá)標(biāo);時(shí)間參數(shù)包括波前時(shí)間T1、峰值時(shí)間Tp、截尾時(shí)間Tc與半峰值時(shí)間T2,用于刻畫波形形狀是否符合1.2/50微秒雷電沖擊或操作沖擊的波前、半峰值要求。系統(tǒng)對峰值電壓精度最高可達(dá)正負(fù)0.7%,時(shí)間參數(shù)約正負(fù)1.8%。判讀時(shí)應(yīng)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)允差,關(guān)注波形是否出現(xiàn)過沖、振蕩或截尾異常,并參考HiASTM給出的數(shù)值與歷史數(shù)據(jù)趨勢,發(fā)現(xiàn)明顯偏離應(yīng)檢查分壓器、接線或干擾因素后重測,將儀器提示作為啟動進(jìn)一步核查的依據(jù)而非孤立結(jié)論。操作人員面對異常波形應(yīng)保持冷靜,按預(yù)案處置。建議結(jié)合歷史數(shù)據(jù)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求確定判定閾值并定期復(fù)核,將儀器數(shù)據(jù)作為啟動進(jìn)一步核查的信號而非最終結(jié)論。對于持續(xù)超差或明顯異常的沖擊波形,應(yīng)標(biāo)記為重點(diǎn)關(guān)注對象,安排復(fù)查或返廠計(jì)量,避免帶病運(yùn)行,防患于未然,保障高壓試驗(yàn)量值可靠與設(shè)備安全,切實(shí)守住絕緣診斷底線。
HiAS 744系列三款型號在精度與定位上梯度分明。標(biāo)準(zhǔn)版HiAS 744幅值分辨率11位、采樣最高125兆采樣每秒、帶寬不低于50兆赫,系統(tǒng)對全波雷電沖擊峰值電壓精度為正負(fù)1.5%;增強(qiáng)型HiAS 744-S提升至16位分辨率、250兆采樣每秒、帶寬不低于100兆赫,峰值精度提高到正負(fù)1%,并具備更高的直流測量精度;參考級HiAS 744-REF則在744-S硬件基礎(chǔ)上提供正負(fù)0.7%的峰值電壓精度與正負(fù)1.8%的時(shí)間參數(shù)精度,且由EN/ISO 17025實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn),適合作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或高精度比對。用戶應(yīng)依據(jù)試驗(yàn)等級、精度要求與預(yù)算,在三者間合理選擇,兼顧性能與經(jīng)濟(jì)性,避免因精度不足影響結(jié)論或被過度配置造成浪費(fèi)。選型時(shí)還應(yīng)考慮通道需求:單臺主機(jī)提供1或2個(gè)輸入通道,多臺主機(jī)級聯(lián)可擴(kuò)展至4通道,便于同時(shí)測量多路信號或?qū)Ρ炔煌謮浩鳌H粼囼?yàn)涉及長電纜或需更高時(shí)間分辨率,744-S與744-REF的更高帶寬與更短上升沿響應(yīng)更具優(yōu)勢。對于承擔(dān)計(jì)量比對或作為上級標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室,744-REF的ISO 17025校準(zhǔn)與最高精度是必要配置。綜合來看,標(biāo)準(zhǔn)版滿足常規(guī)驗(yàn)收,增強(qiáng)與參考級則面向高精度與溯源要
使用HiAS 744進(jìn)行雷電沖擊測量的標(biāo)準(zhǔn)流程為:第一步,將儀器置于控制室,通過光纖鏈路與高壓區(qū)的前端采集模塊連接,利用光電隔離保障安全;第二步,用LEMO 4S線纜把儀器輸入接到分壓器低壓臂,并按分壓比選擇合適的輸入量程;第三步,在HiASTM軟件中設(shè)置觸發(fā)方式,可選內(nèi)部斜率、電平或自動觸發(fā),并視需要開啟五階貝塞爾低通濾波抑制高頻噪聲;第四步,施加沖擊,儀器捕獲波形并存儲;第五步,軟件自動提取峰值電壓、波前時(shí)間T1、半峰值時(shí)間T2等參數(shù);第六步,核對結(jié)果并生成報(bào)告。測量結(jié)束規(guī)范關(guān)機(jī),整理光纖與線纜。規(guī)范的接線與記錄流程為數(shù)據(jù)有效性提供保障,也使每次試驗(yàn)結(jié)果可追溯,支撐跨時(shí)段研判。為獲得可信數(shù)據(jù),測量時(shí)應(yīng)保持分壓器與儀器處于穩(wěn)定狀態(tài),避免在測量過程中改動接線,尤其在懷疑異常波形時(shí)應(yīng)放慢并重復(fù)測量。每次任務(wù)結(jié)束后應(yīng)在臺賬中登記測量位置與讀數(shù),便于后續(xù)趨勢分析與溯源,使試驗(yàn)結(jié)果在需要時(shí)可作為可審查的記錄支撐跨時(shí)段研判,提升整體數(shù)據(jù)管理質(zhì)量與可追溯水平。
在大型電力變壓器、避雷器、GIS組合電器、互感器及交直流電纜的沖擊耐壓試驗(yàn)中,HiAS 744沖擊測量分析儀是記錄與評判沖擊波形的核心設(shè)備。當(dāng)試驗(yàn)回路施加1.2/50微秒雷電沖擊或操作沖擊時(shí),儀器通過分壓器采集低壓側(cè)信號,實(shí)時(shí)保存全波、截尾雷電沖擊的峰值電壓,以及波前時(shí)間、半峰值時(shí)間等關(guān)鍵時(shí)間參數(shù)。由于采用光電隔離的光纖鏈路,控制室的操作人員可在遠(yuǎn)離高壓試驗(yàn)區(qū)的安全位置完成測量與監(jiān)控,特別適合超高壓、特高壓試驗(yàn)大廳等電磁環(huán)境惡劣的場合。試驗(yàn)結(jié)束后可借助HiASTM軟件導(dǎo)出報(bào)告,與歷史數(shù)據(jù)比對,支撐型式試驗(yàn)與交接驗(yàn)收的結(jié)論判定。實(shí)際作業(yè)中建議將儀器納入設(shè)備周期試驗(yàn)計(jì)劃,結(jié)合臺賬記錄每次實(shí)測波形與參數(shù)。對于運(yùn)行年限較長、經(jīng)過多次檢修的設(shè)備,建議在每輪狀態(tài)評價(jià)中安排沖擊試驗(yàn)與HiAS 744測量,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣特性緩慢劣化的隱患。相比將設(shè)備送外協(xié)實(shí)驗(yàn)室,就地測量能大幅縮短停電窗口,減少用戶停電時(shí)間,也更利于建立同批次設(shè)備的波形退化檔案,提升預(yù)防性維護(hù)水平與決策科學(xué)性。
HiAS 744沖擊測量分析儀的工作原理是基于高速數(shù)據(jù)采集的瞬態(tài)波形記錄。被測沖擊電壓經(jīng)分壓器衰減后送入儀器的LEMO 4S輸入接口,前端以2兆歐并聯(lián)10皮法的高輸入阻抗接收信號,由模數(shù)轉(zhuǎn)換器以最高250兆采樣每秒、16位分辨率對波形進(jìn)行數(shù)字化,并利用2兆采樣點(diǎn)的存儲深度完整保存單次沖擊過程。儀器支持內(nèi)部斜率觸發(fā)、電平觸發(fā)與自動觸發(fā),確保在瞬態(tài)沖擊到來時(shí)精準(zhǔn)捕獲。上升沿響應(yīng)時(shí)間短至3.5納秒,配合不低于100兆赫的帶寬,可真實(shí)還原波前陡峭的雷電沖擊波形,再通過HiASTM軟件按標(biāo)準(zhǔn)算法計(jì)算峰值與各項(xiàng)時(shí)間參數(shù)。理解這一采集機(jī)理,有助于正確設(shè)置輸入阻抗、觸發(fā)方式與量程,使測得的波形既完整又真實(shí),為后續(xù)按標(biāo)準(zhǔn)判讀提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在實(shí)際使用中,應(yīng)保持與被試分壓器一致的真實(shí)接線方式,因?yàn)槿魏胃淖兌紩从吃诓杉ㄐ沃小2僮魅藛T應(yīng)認(rèn)識到HiAS 744捕獲的是當(dāng)前工況下的真實(shí)瞬態(tài),這正是它作為高壓試驗(yàn)測量工具的價(jià)值所在,其數(shù)字化波形比模擬記錄更便于存檔與復(fù)核,也利于異地專家會診與長期質(zhì)量追蹤。
HiAS 744沖擊測量分析儀憑借高精度與光電隔離特性,廣泛應(yīng)用于高壓與電力設(shè)備領(lǐng)域。在超高壓、特高壓電網(wǎng)設(shè)備的型式與交接試驗(yàn)中,它用于變壓器、避雷器、斷路器、GIS組合電器的雷電與操作沖擊測量;在交直流電纜、輸電導(dǎo)線束的耐壓試驗(yàn)中,負(fù)責(zé)記錄沖擊響應(yīng)并評判絕緣裕度;在互感器與套管等元件試驗(yàn)中,也承擔(dān)波形采集任務(wù)。得益于約6公斤的輕量機(jī)身、34.2乘31.5乘8.6厘米緊湊尺寸與光纖遠(yuǎn)距離傳輸,該儀器既適合固定試驗(yàn)大廳,也便于現(xiàn)場移動部署。將HiAS 744納入高壓試驗(yàn)量值體系,可顯著提升沖擊測量的準(zhǔn)確性與可追溯性,與標(biāo)準(zhǔn)裝置形成多層次防線,筑牢高壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠的基礎(chǔ)。對于不同行業(yè)用戶,依據(jù)自身試驗(yàn)特征制定測量頻次與記錄要求,才能最大限度發(fā)揮該儀器的精度與隔離優(yōu)勢。把現(xiàn)場沖擊測量嵌入既有試驗(yàn)管理流程,可讓波形采集從偶發(fā)動作變?yōu)槌B(tài)能力,與固定標(biāo)準(zhǔn)裝置形成多層次防線,筑牢高壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠的基石,提升整體絕緣診斷水平與設(shè)備健康管控能力。