L'analyseur Hipot de la série Chroma 19055 est conçu pour le test et l'analyse Hipot. Il a une puissance de sortie maximale de 500 VA, une sortie CA maximale de 5 kV / 100 mA et une sortie flottante, conformément à la norme EN50191. (Veuillez consulter les notices d'application pour de plus amples informations.)

Le modèle 19055-C comprend des tests ACW / DCW / IR, mais dispose également d'une nouvelle technologie de mesure ; détection de décharges par effet couronne (CDD). En outre, l’analyse de la tension disruptive (BDV) peut détecter les défauts de la manière suivante ;

• Tension de démarrage et de décharges par effet couronne (CSV)
• Tension de démarrage et de contournement (FSV)
• Tension disruptive (BDV)

Le modèle 19036 possède également des fonctions de contrôle de contact haute fréquence (HFCC) et de contrôle de court-circuit ouvert (OSC). Cela augmente considérablement la fiabilité et l'efficacité du test grâce à l'application de la vérification de contact pendant le test Hipot.

La série Chroma 19055 est équipée d’un grand écran LCD, facile à utiliser et à évaluer. De plus, le circuit de protection humaine GFI et la conception de sortie flottante évitent d’exposer les utilisateurs à des risques électriques. 

Test de résistance diélectrique - Détection de décharges par effet couronne / contournement / détection de claquage

Que signifie « défaut de résistance diélectrique » ? La plupart des règlements stipulent ce qui suit : « Pendant les essais, aucun contournement ni claquage ne doit se produire. » De nos jours, l’étude des défauts d’isolation et des décharges électriques est très importante pour les matériaux isolants et les composants haute tension. Les capacités de décharge électrique et d'isolation étant interdépendantes, la détection du niveau de décharge n'est pas seulement un problème de sécurité mais est également essentielle à la qualité du produit. Les décharges électriques peuvent être classées en 3 groupes : décharges par effet couronne, décharge lumineuse et décharge en arc, chacune selon la caractéristique de décharge du matériau.

Décharges par effet couronne

Lorsque la tension entre deux électrodes augmente, le champ électrique devient plus fort. Si la force du champ électrique produit par le courant est supérieur au potentiel d'ionisation de l'air, il y aura une ionisation temporaire de l'air près de la surface des matériaux isolants. Lorsque cette ionisation se produit, une lumière visible est générée et la température augmente autour de la zone de décharge. À long terme, les décharges par effet couronne et la chaleur peuvent provoquer une modification qualitative du matériau, une détérioration de l'isolation et finalement une défaillance de l'isolation. La décharge par effet couronne, illustrée sur la figure 1, est une décharge transitoire haute fréquence pouvant être détectée à l'aide de mesures haute fréquence.

▲ Figure 1 : Décharges par effet couronne

Glow Discharge and Arc Discharge

Décharge lumineuse et décharge en arc: Lorsqu'une haute tension est appliquée à un matériau isolant, une partie du matériau est susceptible de présenter des décharges électriques. La haute tension peut entraîner une perte de capacité isolante du matériau isolant et provoquer des décharges transitoires ou discontinues. Cela peut former un chemin conducteur carbonisé à travers l'isolant ou endommager le produit. Comme le montre la figure 2, une décharge lumineuse ou une décharge en arc ne peut pas être détectée avec la seule surveillance de fuite de courant, mais peut être détectée par la détection de contournement, qui surveille les taux de variation de la tension de contrôle ou de la fuite de courant. Ceci peut être utilisé pour trier les produits défectueux. La détection de contournement est l’un des éléments de test les plus indispensables des tests électriques de sécurité.

▲ Figure 2 : Forme d'onde de contournement

La série Chroma 19055 fournit une analyse de tension disruptive (BDV), qui comprend la détection de décharges par effet couronne (uniquement avec CDD, 19055-C), la détection de contournement (ARC) et la détection de pannes. L'analyse de la tension disruptive (BDV) est le meilleur outil de recherche-développement et de test d’assurance qualité.

▲ Figure 3 : Analyse du niveau de décharge (DLA)

Analyse de la tension disruptive (BDV)

La tension de résistance diélectrique des composants passifs dépend des matériaux isolants et des processus de fabrication. Pour améliorer la capacité d’isolation, il convient de définir et d’analyser le niveau de décharge, qui combine les décharges par effet couronne, les contournements et les pannes. La série Chroma 19055 intègre une analyse de la tension disruptive (BDV) qui permet aux utilisateurs de programmer la tension de démarrage, la tension d'extrémité, la période de test, les étapes de test, les limites d'essai, etc.

L'analyse de la tension disruptive (BDV) dispose de trois niveaux d'évaluation. Il s'agit des limites de décharges par effet couronne, les contournements (limite en ARC) et les pannes (limite supérieure). Lorsque la décharge se produit pendant le test, la tension de résistance, en fonction des limites des différents niveaux, est déterminée via l'analyse de la tension disruptive (BDV). La tension de résistance représente la tension de démarrage et la tension de décharge par effet couronne (CSV) pour un défaut des limites de décharges par effet couronne, la tension de démarrage et de contournement (FSV) pour un défaut de la limite en ARC et la tension disruptive (BDV) pour un défaut de limite supérieure. Le personnel de R & D peut rechercher et améliorer les capacités d’isolation en collectant les résultats des tests issus de l’analyse de la tension disruptive (BDV).

Fonctions de contrôle de contact haute fréquence (HFCC) et de contrôle de court-circuit ouvert (OSC, BREVET n° : 254135)

La fonction de contrôle de contact haute fréquence (HFCC) est une nouvelle technologie de mesure pour la fonction de vérification des contacts. La vérification du contact à haute vitesse (HFCC) peut être réalisée pendant le test Hipot AC / DC. La fréquence des tests HFCC, qui se situe autour de 500 kHz, a considérablement amélioré la précision de la fonction de contrôle des contacts et l’efficacité de la production.

La fonction de contrôle du court-circuit ouvert (OSC) permet de détecter s'il y a un contact ouvert (mauvaise connexion) ou un court-circuit (court-circuit DUT) qui se produit pendant le test. Le DUT ne peut pas être évalué correctement si un circuit ouvert se produit pendant le test. En outre, un DUT court peut être trié avant que l'appareil ne soit endommagé, ce qui permet de réduire le coût des tests.

La capacité (Cx) d'un produit (DUT) peut être comprise entre plusieurs dizaines de pF et plusieurs µF dans le test Hi-Pot dans des conditions normales. Si la connexion au produit est médiocre ou si la connexion du câble est interrompue, une faible capacité (Cc ; voir la figure 4.2), formée dans l’espace entre les surfaces de la mauvaise connexion, est généralement inférieure à 10 pF. Cette faible capacité (Cc) rend la capacité équivalente (Cm) de la charge, inférieure à la valeur normale de la capacité du DUT (Cx). Lorsque le produit est court ou presque court, la capacité équivalente (Cm) de la charge est supérieure à la valeur normale de la capacité (Cx). Ainsi, la limite haute / basse de la capacité (Cx) peut être utilisée pour identifier les problèmes de contact sur la chaîne de production.

▲ Figure 4.1：Normal Condition

▲ Figure 4.2：Open Circuit Cm = Cc * Cx / (Cc + Cx) << Cx

▲ Figure 4.3：Short Circuit Cm >> Cx

Protections de l'opérateur – Circuit de sortie flottante & disjoncteur différentiel (GFI)

Les tests de sécurité électrique ont pour but de protéger les utilisateurs. En outre, les opérateurs doivent être protégés par un équipement de test lors des opérations de test. La série Chroma 19055 comporte deux types de mécanismes de protection : un circuit de sortie flottante et un disjoncteur différentiel (GFI).

Pour permettre aux opérateurs de manipuler le testeur en toute sécurité, Chroma a développé une toute nouvelle technique de protection : un circuit de sortie flottante. Cette protection est conforme à la norme de sécurité de l'appareil EN50191. Étant donné que le courant de fuite à la terre (i_H) du circuit de sortie flottante est inférieur à 3,5 mA, quel que soit le terminal touché par l'opérateur pendant les tests Hipot, l'électricité ne causera pas de dommages à l'opérateur. (Voir la figure 5)

Le disjoncteur différentiel (GFI) développé par Chroma, est une autre protection du corps humain pour les opérateurs. Les courants (i1 et i2) peuvent être mesurés par les débitmètres (A1 et A2). Lorsque la différence de courant i_H (i_H=i1-i2), qui est la différence entre i1 et i2, est trop importante, la protection du disjoncteur différentiel (GFI) coupe immédiatement la puissance de sortie pour protéger le corps humain (opérateurs) des chocs électriques. (Voir la figure 6)

▲ Figure 5: Floating output

▲ Figure 6: Floating output

Les analyseurs Hipot de la série Chroma 19055 disposent de fonctions de détection de décharges par effet couronne (CDD) pour détecter les décharges par effet couronne (uniquement avec 19055-C) et les analyses de la tension disruptive (BDV) afin de trouver les valeurs de type CSV, FSV et BDV. Ces analyses peuvent fournir des données utiles permettant de vérifier les capacités d’isolation et la fiabilité du produit dans le processus de fabrication.

Au sujet de la décharge par effet couronne

Le transformateur: Lorsque le côté principal d'un transformateur est mal isolé, une décharge par effet couronne se produit sur l'enroulement principal dans des conditions normales d'utilisation (voir la figure 7.1). La capacité d'isolation du côté principal sera réduite après que la décharge par effet couronne ait été observée au cours de cette période. Par exemple, la plupart des transformateurs de puissance réservent une bobine auxiliaire sur le côté principal pour que les autres circuits puissent être utilisés (voir la figure 7.2). Lorsque la tension de pic (Vpk) entre les broches 1 et 5 est de 750 volts, si le processus de fabrication est incorrect (par exemple, une mauvaise fixation avec du ruban isolant ou un manchon de câble défectueux), une décharge par effet couronne se produit continuellement pendant l'utilisation. La capacité d'isolation de l'enroulement principal diminuera et le transformateur de puissance finira par brûler en raison de la carbonisation émaillée.

▲ Figure 7.1：Corona discharge

▲ Figure 7.2：Primary winding fail cause insulation failure

Moteur: Les machines électriques rotatives (par exemple, les moteurs industriels, les moteurs de véhicules électriques, etc.) sont souvent utilisées pendant une longue période dans des environnements soumis à de fortes variations de température et d'humidité ; par conséquent, leur durabilité et leur fiabilité sont nécessaires. La température et l'humidité sont des facteurs clés qui influencent la capacité d'isolation. Lorsque la décharge par effet couronne produit des enroulements en nappes ou avec une prise de terre, elle provoque une augmentation de la température et une modification de la qualité du matériau, ce qui entraîne une détérioration de l'isolation. L'ajout de la détection de décharges par effet couronne (CDD) au test Hipot améliore les conditions de la qualité de l'isolation et permet également d'identifier les produits dont l'isolation est mauvaise afin de réduire les taux de défauts dus à une utilisation prolongée.

▲ Figure 8：Corona discharge in motor

Problème de décharge pour le condensateur / le photocoupleur / le matériau isolant: L'analyse de la tension disruptive (BDV) est souvent utilisée pour vérifier la tension de résistance des condensateurs haute tension, des condensateurs de sécurité, des photocoupleurs et des matériaux isolants. Lorsque des espaces ou des vides causés par des processus de fabrication sont générés dans le matériau isolant, différents champs électriques qui se forment à l'intérieur du DUT pendant le test Hipot, provoquent une décharge par effet couronne. Des modifications du matériau isolant et des problèmes de qualité de l'isolation apparaissent à cause d’une utilisation prolongée.

▲ Figure 9：Void discharge