【新品上市】局部放电检测仪ST4200和高压继电器盒SW2001

局部放电检测仪ST4200

高压继电器盒SW2001

助力高效、可靠的电机生产

2025年2月20日，HIOKI日置正式发售局部放电检测仪ST4200和高压继电器盒SW2001，旨在提高电机测试的精度与效率。

随着电动汽车(EV)和工业应用的迅速发展，市场对可靠的变频器驱动电机需求不断增长，这两款产品应运而生。

ST4200可精准高效地识别局部放电(PD)现象。它拥有交流局部放电测试和脉冲局部放电测试双模式功能，能够在生产阶段检测出潜在的绝缘不良，并降低出货后的故障风险。它还配备了高频电流互感器(CT)，在干扰严重的生产环境中，也能确保准确地检测局部放电。与SW2001的集成简化了系统布线，降低线缆复杂度，提高测量精度，使测试流程更加流畅。

SW2001凭借其灵活、可扩展的架构，且提供多种通道选择，能够同时对多台电机进行测试，显著提高工作效率。其高度可靠的多路复用设计减少了故障停机时间，使其成为大批量电机制造的理想解决方案。

局部放电检测仪ST4200（左）

高压继电器盒SW2001（右）

研发背景

1、全球向碳中和的转变

全球向碳中和的转变加速了电动汽车（EV）和节能型工业系统的普及。2024年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车的全球销量同比飙升25.6%，仅12月就达到190万辆*1。

2、高效电机需求的不断增长

在欧洲等地区，相关法规已强制要求使用能效等级为IE4*2及以上的高效电机。国际电工委员会（IEC）将电机能效等级划分为IE1至IE4，其中IE4等级的电机能效最高，与较低等级的电机相比，能耗更低，运营成本也更低。这类电机通常由变频器驱动系统控制，由于这使它们承受更高的浪涌电压，因此增加了绝缘故障的风险。

3、先进功率半导体技术的崛起

碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）功率半导体能够实现高速、高压开关，但会使电机承受比其额定工作电压高2到3倍的浪涌电压，这可能导致潜在缺陷演变为严重故障。据预测，SiC 和 GaN 市场规模将从 2024 年的 14.1 亿美元增长到 2034 年的 110.8 亿美元，年平均增长率（CAGR）为 22.9%*3。

变频器驱动电机系统中浪涌电压与局部放电现象示意图，重点展示绝缘应力及潜在故障风险

4、局部放电（PD）测试的重要性

PD测试对于在电机发生故障前检测出潜在的绝缘不良至关重要。尽管传统的50/60 Hz交流高压测试一直是行业标准，但PD测试通过模拟真实工况能更有效地识别绝缘薄弱点。

5、干扰严重环境下的挑战

尽管 PD 测试具有诸多优势，但在干扰严重的环境（如生产线）下仍面临着巨大挑战，传统的电磁波检测方法在这种环境下难以保证测试结果的可重复性。此外，现代的生产线需要在高低压测量之间频繁切换，大大增加了系统集成与控制的复杂度。

产品特点

1、双模式局部放电检测

ST4200具备两种局部放电检测模式：交流局部放电（AC PD）测试和脉冲局部放电（Surge PD）测试*4，可有效识别潜在绝缘不良，将诸如火灾等严重故障的发生几率降至最低。其中交流局部放电（AC PD）测试，是评估相间绝缘以及各相和铁芯间绝缘的首选方法，但在中性点闭合的相间结构中存在局限性，在这种情况下，就需要采用脉冲局部放电（Surge PD）测试。

该图表展示了电机定子中三种主要的局部放电测试类型：

匝间（turn-to-turn）、相间（phase-to-phase）与各相和铁芯间（phase-to-core）着重突出了评估绝缘完整性的关键路径

2、高频CT抗干扰局部放电检测

ST4200采用高频电流互感器（CT）技术，可在生产线环境中有效抑制干扰，解决传统电磁波检测法因安装条件差异导致的测量结果波动问题，同时支持对成品电机进行可靠的脉冲PD测试。

3、与高压继电器盒SW2001高效集成

应对复杂测试环境中的噪声问题，ST4200可与SW2001组成多路复用架构，通过整合多路输入信号，减少线缆布线与连接节点，显著降低电磁干扰（EMI）、接地回路和电容耦合等潜在的干扰源影响，确保测量结果准确可靠。

4、可根据测试要求选择不同通道数（4/8/16/24通道）

SW2001系列提供可定制的解决方案，有4/8/16/24通道的型号可供选择，以满足不同的测量需求。通过连接多种仪器可进行六项不同测试 —— 电阻测试、电感测试、浪涌测试、耐压测试（Hipot）、绝缘电阻测试以及局部放电测试（交流PD与脉冲PD）。SW2001-24型号可同时测试多达三台三相电机，每台电机内置两个热敏电阻温度传感器，无需频繁重新连接，非常适合并行电机测试生产线。

高压继电器盒SW2001实现高效电机测试

可提供多达24个通道，实现无缝的多项测试集成，支持三台三相电机的同时测试

5、高稳定性多路复用设计，延长使用寿命

SW2001采用耐高压继电器，可安全切换高达8kV的高压信号，且泄漏电流极小。其强化绝缘的设计，优化了继电器间距并采用优质绝缘线材，确保测量精度。此外，多路复用架构能够抑制电机绕组储能释放的风险，有效保护低压测试设备免受损坏。

主要用途

• 电动汽车及工业电机生产中的局部放电测试

  ST4200 和 SW2001 为电动汽车（EV）及工业应用中电机的绝缘不良检测提供全面解决方案，确保生产过程中的高可靠性与安全性。

• 电机测试系统构建（静态电气测试）

  该系统可实现静态电气测试（电阻、耐压、绝缘电阻及局部短路等）的无缝集成，可显著优化电机测试流程并提升生产效率。

*1 2024年全球电动汽车销量增长25%，创下历史新高

*2 欧盟新规推动电机能效提升

*3 碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）功率半导体市场规模 - 截至2034年

*4 交流局部放电（ACPD）测试符合 IEC 60270 和 IEC 60034 - 27 - 1 标准 | 脉冲局部放电（Surge PD）测试符合 IEC 61934 和 IEC 60034 - 27 - 5 标准