Chroma 19501-K局部放電測試器內建交流耐電壓測試(Hipot Test)與局部放電(Partial Discharge, PD)偵測功能於一單機，提供交流電壓輸出0.1kV~10kV， 漏電流測量範圍0.01μA~300μA， 局部放電偵測範圍1pC~2000pC，針對高壓半導體元件與高絕緣材料測試應用所設計與開發。
Chroma 19501-K局部放電測試器產品設計符合IEC60270-1法規，針對高電壓試驗技術中對局部放電測試要求，採用窄頻濾波器(Narrowband)量測技術進行PD放電量測量，並將量測結果以直觀數值(pC)顯示在螢幕上讓使用者清楚明了待測物測試判定結果。
產品設計上，除了符合IEC60270-1，同時也符合光耦合器IEC60747-5-5與VDE0884法規要求，內建IEC60747-5-5法規之測試方法於儀器內部，滿足光耦合器產品生產測試需求，並提供使用者便利的操作介面。
於生產線上執行高壓測試時，如果待測物未能正確及良好連接測試線，將導致測試結果失敗甚至發生漏測的風險，因此在測試前確保待測物與測試線良好連接是非常重要的。Chroma獨特之高壓接觸檢查功能(High Voltage Contact Check：HVCC)係利用Kelvin測試方法針對高絕緣能力之元件，於高壓輸出時同步進行接觸檢查，增加測試有效性與生產效率。
在固體絕緣物中含有氣隙或雜質混合在絕緣層時，額定工作高壓狀態下，由於較高的電場強度集中於氣隙而產生局部放電 (Partial Discharge)，持續性的局部放電會長久劣化周遭絕緣材，而影響電氣產品之長久信賴性，而引起安全事故。
應用於電源系統之安規元件，如光耦合器，因考量如果元件長時間發生局部放電對於絕緣材料的破壞，而發生絕緣失效的情況，進而引發使用者人身安全問題；因此，在IEC60747-5-5法規中提及，於生產過程中(Routine Test)必須100%執行局部放電(Partial Discharge)檢測，在最大絕緣電壓條件下不能超過5pC放電量，確保產品在正常工作環境中不會發生局部放電現象。
局部放電測試器主要針對高壓光耦合器、高壓繼電器及高壓開關等高絕緣耐受力之元件，提供高壓的耐壓測試與局部放電偵測，確保產品品質與提升產品可靠度。
局部放電意指在絕緣物體中局部區域發生放電，且未形成兩電極間的固定通道放電即稱為局部放電。
局部放電測試器對待測物施加一個特定條件下的電壓，測量其視在放電電荷量(PD)，除了驗證其能否承受瞬間高電壓(Hipot Test)的能力，同時也驗證在額定工作電壓的絕緣完整性。局部放電測試能夠偵測待測物是否存在異常氣隙，透過施加一個略高於元件最高額定工作電壓的局部放電電荷測試，用以檢驗電氣元件在正常工作電壓條件下之長久可靠性，但於實際生產上絕緣材料內部當然不可能百分之百無氣隙存在於絕緣材料內，故在IEC60747-5-5光耦合器法規針對局部放電測試定義其放電電荷量不能大於5pC (qpd=5pC)。
絕緣固體內存在氣泡而產生局部放電說明
- 空氣的介電系數低於絕緣材介電系數，因此氣泡處電場強度會大於正常絕緣時之分壓
- 空氣可承受的電場強度又低於絕緣材，容易在氣泡處產生氣泡放電(Void Discharge)
Ca：絕緣介質其餘部分的等效電容
Cc：氣隙等效電容
Cb：絕緣介質與氣隙串聯部分的等效電容
局部放電測試設備用於測量與判定微小放電量，其訊號非常微小且快速，因此局部放電量測設備必須經過精確的校正才能確保在局部放電發生時高頻的放電訊號能夠被精確的測量。校正器上所使用的標準電容C0通常為一個低壓電容器，執行PD校正時局部放電測試器設備是在不帶電的狀態下進行校正，針對PD放電量q0=V0C0 。如圖說明 :
U：工作電壓
Z：隔離阻抗容量
Ca：待測物
Ck：耦合電容
Zm：測量系統的輸入阻抗
CD：耦合裝置
Cc：測試線
MI：局部放電測試量裝置
PG：直角波產生器
V0：直角波電壓
Chroma 19501-K擁有高精度的局部放電測量，具有兩個量測檔位，分別為200pC與2000pC檔位，測量範圍從1pC~2000pC，在200pC檔位下最佳解析度為0.1pC，高精度的測量與直觀性的將量測結果顯示在畫面上，有助於對高絕緣物體進行微小放電量判定與分析。
局部放電測試器具備窄頻域濾波器用以測量被測元器件微小放電量，然而測試儀器在工廠端的使用不同於在實驗室內，工廠環境干擾因素相對多，可能包含來自現場自動化機械運轉，馬達作動或其它的高頻輻射干擾；因此於產線上使用其環境雜訊干擾將會增加，進而影響PD的測量與判定，如何降低與避免局部放電設備的量測迴路受到高頻輻射干擾，對於生產業者與自動化設備商來說是一大課題。
局部放電發生時其放電反應速度快通常為nS，為高頻放電且其訊號非常微小，因此很容易受到周遭高頻輻射干擾而出現測量誤差，造成測量系統不確定因素增加，要如何做到精確量測PD放電量又必須避免受到這些高頻輻射干擾，對於局部放電儀器設計技術上是一個挑戰。
▲ 抗干擾結構設計
Chroma 19501-K局部放電測試器了解到設備的使用環境中可能存在不可避免的高頻輻射干擾，因此在產品設計架構上採用量測與顯示單元分離式設計，將量測模組外移，以最接近待測物的方式進行量測，降低因為長距離的測試線導致易受到周遭環境高頻輻射干擾。同時於量測線路設計上採用訊號隔離方式設計，於測試端以最短迴路方式使用探針出線並在低壓迴路端以銅環隔離環境輻射干擾，避免PD測量迴路受到外部雜訊干擾確保測量精準度。
▲ Chroma 19501-K
使用分離式架構設計降低受到高頻輻射干擾，確保測量精準度
▲ 它牌PD測試器
將測試線拉長與待測物接觸，易受到周遭環境高頻輻射干擾，導致無法準確判別
光耦合器法規應用
在IEC60747-5-5法規中，對於光耦合器相關之電氣安全要求、安全試驗及測試方法等項目已清楚定義，提供給光耦合器元件一個安全應用的指導性準則。Chroma19501-K局部放電測試器符合法規對於電氣安全測試要求及測試方法，法規中針對光耦合器在生產過程中定義為必須100%執行局部放電測試(Partial Discharge Test)，且明訂局部放電測試電壓要求提供給生產業者參考準則，局部放電測試電壓於生產測試時，定義以1.875倍常數乘上標稱之最高絕緣工作電壓或重複發生最大絕緣峰值電壓(取電壓值高者)，做為局部放電測試電壓，其電壓計算公式參考如下：
符合IEC 60747-5-5與VDE 0884法規測試
Chroma 19501-K產品針對光耦合器產業應用，內建IEC60747-5-5法規中所要求的測試方法(b1)、方法(b2)與方法(b3)等三個測試模式，並以圖面顯示輔助使用者進行程序編輯設定，幫助使用者快速學習與便利儀器操作，提升操作人員使用效率。
▲ 方法 (b1)
▲ 方法 (b2)
▲ 方法 (b3)
三段電壓測試
除了滿足光耦合器法規測試要求，Chroma針對光耦合器於生產過程要能符合法規中對局部放電測試要求外，部分生產廠商在生產工藝上會需求額外以一個高於法規之測試電壓執行絕緣耐壓測試並加入PD放電量偵測，以提升元件品質與工廠內部加嚴品質管控，但在加嚴檢測後生產業者仍須將測試電壓降至法規規範之測試電壓(Vpd)再執行檢測，確認產品符合法規要求。Chroma 19501-K獨特的三段電壓測試功能，針對這類型生產廠商，增加第三階段品質管控測試電壓，能同時滿足法規要求與生產品質管控之目的。
PD不良發生次數判定設定
局部放電測試器於元件絕緣品質檢測上必須能精確測量到元件微小放電量，當PD發生時其訊號非常微小，且容易受到環境中高頻輻射干擾而造成測量偏差，因此為降低生產過程中受到外部干擾而產生誤判行為，Chroma 19501-K局部放電測試器能提供使用者設定PD不良發生次數的判定設定，確保局部放電器所量測到的放電量來自待測物而非受到周遭環境一次性干擾。
當局部放電器施加高電壓在固體絕緣時，在絕緣固體中的洞隙放電量會伴隨著電壓變化而發生週期性放電，因此放電量對比於環境中的高頻雜訊是相對穩定持續發生，故19501-K設計判斷放電量必須累計連續4個電壓半波周期至少發生一次，超過最大放電量才會計數一次，當中如有發生判定次數未連續發生時，則PD不良發生次數判定將會歸零並重新計數，直到連續發生超過使用者所設定的次數，測試結果才會為不良判定。
▲ 範例說明 - PD不良發生次數設定為5 P.D
HVCC 高壓接觸檢查功能
針對高絕緣能力之元件於高壓輸出時進行接觸檢查非常重要，Chroma獨特之高壓接觸檢查功能(High Voltage Contact Check : HVCC)是利用Kelvin測試方法，針對高絕緣能力之元件於高壓輸出時同步進行接觸檢查，以提升測試可靠度與生產效率， 其應用接線迴路示意如圖示：
