賴榮光，邱澤鵬，陸鷹

(1.珠海安瑞通電子科技有限公司，廣東 珠海 519000；2.南方電網(wǎng)廣西梧州供電局，廣西 梧州 543000)

配電網(wǎng)一體化高壓電能測(cè)量裝置(簡(jiǎn)稱“一體化裝置”)是一種直接接入6～35 kV配電網(wǎng)電力線路測(cè)量有功電能與無(wú)功電能的數(shù)據(jù)終端[1]，為配電自動(dòng)化系統(tǒng)和用電信息采集系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)、分界、分段關(guān)口的雙向電能計(jì)量，線路分段計(jì)量考核與同期線損計(jì)算[2-5]，線路負(fù)荷監(jiān)測(cè)與變壓器的故障監(jiān)測(cè)，高壓防竊電監(jiān)測(cè)與定位[6]，已成為近10年高壓整體計(jì)量的研制與應(yīng)用熱點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)投運(yùn)數(shù)量超過(guò)10 000臺(tái)。

一體化裝置由電子式高壓電流互感器(current transformer，CT)、電子式電壓互感器(potential transformer，PT)、供電單元、電能測(cè)量單元、時(shí)鐘單元和通信單元等組成，高度集成了高壓取能、高壓計(jì)量、無(wú)線通信等一二次融合技術(shù)[7-8]，各功能單元按一體化模塊設(shè)計(jì)，封裝在同一殼體內(nèi)，使得其整體可以工作在高電壓側(cè)，有利于整體校驗(yàn)，其測(cè)量的電能精度為整體誤差[9-11]。

對(duì)于一體化裝置，要求其有10年以上的使用壽命，因而在研發(fā)設(shè)計(jì)、材料選型、生產(chǎn)制造到安裝使用的全過(guò)程，對(duì)其安全性、可靠性、耐候性等都提出了非常高的要求。DL/T 2180—2020《配電網(wǎng)同期線損測(cè)量裝置通用技術(shù)條件》除了規(guī)定交流耐壓、沖擊電壓和局部放電(以下簡(jiǎn)稱“局放”)等電氣安全要求外，還規(guī)定了裝置在非工作狀態(tài)下溫度-40～70 ℃的高低溫試驗(yàn)。此類一體化裝置的高質(zhì)量要求主要體現(xiàn)在2個(gè)方面：①在運(yùn)行環(huán)境方面，安裝于10 kV架空線路或環(huán)網(wǎng)柜的一體化裝置，實(shí)際運(yùn)行于高電壓、大電流的工作場(chǎng)合和交變濕熱的外部環(huán)境，且受到各種應(yīng)力(主要包括環(huán)境應(yīng)力、電應(yīng)力、電磁干擾[12-15])影響；②在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，一體化裝置的某些功能模塊密封在結(jié)構(gòu)緊湊的小型化腔體中，包含有電路板、連接導(dǎo)線、通信天線、絕緣硅膠等，存在隱患。

一體化裝置因其體積小、重量輕而具備整機(jī)批量老化試驗(yàn)條件?？蓪?shí)現(xiàn)批量老化處理的常規(guī)低壓電子產(chǎn)品的老化試驗(yàn)方法[16]不適用于一體化裝置的老化試驗(yàn)，原因有：①一體化裝置直接從10 kV母線的線電壓或相電壓獲取工作電源，老化時(shí)要在高壓、大電流的高溫環(huán)境下進(jìn)行通電；②高壓老化試驗(yàn)受限于升壓與升流設(shè)備的帶載能力，以及受設(shè)備與建筑物的安全距離、設(shè)備接地、產(chǎn)品尺寸等綜合影響。

針對(duì)上述存在問(wèn)題，研究并設(shè)計(jì)了10 kV電壓等級(jí)的高低溫老化試驗(yàn)系統(tǒng)和老化方案，由軟件控制實(shí)現(xiàn)一體化裝置的整機(jī)通電老化檢測(cè)，通過(guò)施加不同的工作電壓、電流和控制所需的溫濕度，模擬裝置處于正常通電運(yùn)行的高低溫與交變濕熱環(huán)境，依據(jù)檢測(cè)結(jié)果分析電、熱和濕等外部應(yīng)力對(duì)產(chǎn)品可靠性的影響，將老化檢測(cè)貫穿于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)和使用全過(guò)程，提前暴露電子元器件的與預(yù)期性能不符、早期失效，以及生產(chǎn)工藝的隱性缺陷，提高產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)高壓一體化裝置的零缺陷、免維護(hù)。

1 老化試驗(yàn)系統(tǒng)

1.1 老化試驗(yàn)系統(tǒng)組成

所研制的老化試驗(yàn)系統(tǒng)主要包括高壓電能計(jì)量設(shè)備檢驗(yàn)裝置[17](下文簡(jiǎn)稱“檢定裝置”)、恒溫恒濕試驗(yàn)箱(下文簡(jiǎn)稱“老化箱”)和檢表軟件，系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1 高壓電能測(cè)量裝置老化試驗(yàn)系統(tǒng)框圖

檢定裝置包括三相電能標(biāo)準(zhǔn)表、三相低壓程控功率源、10 kV高壓升壓器及其標(biāo)準(zhǔn)PT、10 kV高壓升流器及其標(biāo)準(zhǔn)CT、多表位電能誤差計(jì)[18]、高壓與低壓側(cè)電流檔位控制器等，電壓輸出為0～10 kV、電流輸出為0～400 A，相位0°～360°，整體準(zhǔn)確度等級(jí)為0.05級(jí)。通過(guò)直接對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)表與被檢設(shè)備的電能脈沖，可以準(zhǔn)確得到被檢設(shè)備的整體誤差。

檢表軟件運(yùn)行在安裝了Windows系統(tǒng)的主控計(jì)算機(jī)上，以程控方式實(shí)現(xiàn)檢定裝置的三元件法升壓與反饋、二元件法升流與反饋，并可執(zhí)行定制的老化檢測(cè)項(xiàng)目，判定檢測(cè)子項(xiàng)的合格與否，將檢測(cè)結(jié)果保存至數(shù)據(jù)庫(kù)。

老化箱采用三相220 V供電，輸入功率12 kW，自帶液晶顯示與觸摸屏控制器，可調(diào)節(jié)輸出溫度-70～150 ℃和濕度20%～98%，具有恒溫、恒濕控制功能，升溫約4.0 ℃/min，降溫約1.0 ℃/min。可直接將檢驗(yàn)裝置輸出的A、B、C三相10 kV高壓線接入與接出老化箱，以達(dá)到整機(jī)通電老化處理。另外，老化試驗(yàn)系統(tǒng)必須搭建專門的接地(接地電阻小于5 Ω)，不能采用普通的建筑接地。

1.2 檢定裝置升源控制

用檢驗(yàn)裝置與老化箱搭建一套在線老化試驗(yàn)系統(tǒng)，將高壓引入老化箱，通過(guò)手動(dòng)操作面板設(shè)定老化箱的溫濕度，檢定裝置由檢表軟件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)升壓升流控制。

三相低壓程控功率源CL309通過(guò)內(nèi)部的數(shù)字式信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生相序、幅值、相位、頻率等參數(shù)均可控的三相數(shù)字電壓和電流信號(hào)，這些數(shù)字信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，再由3組穩(wěn)壓、穩(wěn)流、穩(wěn)相功率放大器形成標(biāo)準(zhǔn)的三相低電壓、電流信號(hào)。這些低電壓、電流信號(hào)分別經(jīng)升壓器、升流器形成高電壓和大電流信號(hào)，它們?cè)儆蓸?biāo)準(zhǔn)PT、CT反饋給三相電能標(biāo)準(zhǔn)表，由檢表軟件定時(shí)每秒讀取標(biāo)準(zhǔn)表的電壓、電流、相位等信號(hào)的實(shí)際值并與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果重新調(diào)整功率源的輸出，即反饋給功率源內(nèi)的信號(hào)發(fā)生器。利用這一反饋過(guò)程，通過(guò)2～5次(可設(shè))的調(diào)整輸出，可使升壓器、升流器輸出的各項(xiàng)參數(shù)滿足檢定指標(biāo)要求，如電壓0.8Un～1.2Un(Un為額定電壓)，負(fù)載點(diǎn)0.01In～I(xiàn)max(In為額定電流，Imax為最大電流)，功率因數(shù)阻性1.0、感性0.5(記為“0.5L”)、容性0.8(記為“0.8C”)，每次升源控制達(dá)到穩(wěn)定輸出的時(shí)間約為100 s。

1.3 電流檔位控制

一體化裝置的In標(biāo)準(zhǔn)值(每相)為5 A、10 A、15 A、20 A、30 A、40 A、50 A、60 A、75 A、100 A、150 A、200 A、300 A、400 A等，使用檢驗(yàn)裝置對(duì)一體化裝置進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，需要在全量程(0.01In～I(xiàn)max)的負(fù)荷電流范圍內(nèi)實(shí)施。10 kV高壓升流器及其標(biāo)準(zhǔn)CT(0.05級(jí))的輸入端與輸出端各具有多個(gè)電流檔位抽頭，其對(duì)應(yīng)關(guān)系參見表1和表2。10 kV高壓升流器有5個(gè)一次接線輸出檔位，10 kV高壓CT有6個(gè)一次接線輸入檔位和6個(gè)二次接線輸出檔位。

表1 10 kV高壓升流器量程與接線關(guān)系

表2 10 kV高壓CT一二次接線對(duì)應(yīng)關(guān)系

在現(xiàn)有大多數(shù)依靠10 kV高壓升流器與CT切換大電流的檢驗(yàn)裝置中，為了保證電流輸出的準(zhǔn)確度，當(dāng)需要輸出一定量程的電流時(shí)，要將校驗(yàn)裝置停機(jī)，依靠人工手動(dòng)更換高壓升流器或高壓CT的檔位，這會(huì)嚴(yán)重影響校驗(yàn)裝置在實(shí)際批量生產(chǎn)或檢測(cè)時(shí)的安全性、時(shí)效性、自適應(yīng)性和自動(dòng)化水平。為了實(shí)現(xiàn)電流檔位自動(dòng)切換，在檢驗(yàn)裝置的高壓側(cè)設(shè)計(jì)了一種基于磁保持繼電器的高壓側(cè)電流檔位控制器，主要由處理器、無(wú)線通信模塊、磁保持繼電器(DC 12 V，300 A)、隔離電源(220 V/12 V)等組成。在低壓側(cè)，設(shè)計(jì)了一種通過(guò)小型固態(tài)繼電器直接閉合與斷開CT二次接線的輸出檔位。相比由步進(jìn)直線電動(dòng)機(jī)、PLC控制卡、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器、檔位光電開關(guān)、絲桿、滑塊等組成的機(jī)電式電流檔位控制器，此控制器具有以下優(yōu)點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)性好，換檔速度快；②檢表軟件與控制器之間采用本地微功率無(wú)線(470～510 MHz)通信，消除有線通信傳輸在高壓環(huán)境下存在的干擾屏蔽與安全距離問(wèn)題；③在升源控制中通過(guò)檢表軟件控制串接于升流器與CT的輸入/輸出檔位的繼電器斷開/閉合，以輸出滿足檢定要求的電流精度；④在電流回路中通過(guò)電流檔位控制器選擇繼電器自動(dòng)切換電流量程，實(shí)現(xiàn)電流的線性連續(xù)輸出，檔位切換時(shí)間依賴于通信命令的下發(fā)與響應(yīng)，約為3～6 s；⑤可以承受大電流的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行與工作，避免在停機(jī)狀態(tài)下由人工手動(dòng)換接升流器或CT的電流檔位而產(chǎn)生的錯(cuò)接、虛接或漏接等安全隱患，提高高壓計(jì)量設(shè)備在校驗(yàn)、檢定、老化處理過(guò)程中的安全性、時(shí)效性。

1.4 檢表軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)

基于非常成熟的C#語(yǔ)言、dotNet4.0框架、Access數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開發(fā)了運(yùn)行于Windows系統(tǒng)的配套檢表軟件，采用了面向?qū)ο?、多線程、串口通信、網(wǎng)絡(luò)通信、定時(shí)器、共享內(nèi)存、數(shù)據(jù)庫(kù)存取等的編程技術(shù)，對(duì)功率源、標(biāo)準(zhǔn)表、誤差計(jì)、被檢設(shè)備等硬件進(jìn)行多通道通信、多規(guī)約解析和多任務(wù)處理，支持友好的人機(jī)界面，以文件或數(shù)據(jù)庫(kù)保存相關(guān)配置文件和檢測(cè)結(jié)果，軟件系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 檢表軟件系統(tǒng)架構(gòu)框圖

2 老化試驗(yàn)的應(yīng)用

因生產(chǎn)廠家采用不同的技術(shù)方案，配電網(wǎng)一體化裝置元器件的選用、生產(chǎn)過(guò)程、質(zhì)量管控及包裝運(yùn)輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)都不一樣，對(duì)質(zhì)量的影響程度也存在差異，老化試驗(yàn)的評(píng)估側(cè)重點(diǎn)也將不同。參考當(dāng)前智能電能表在可靠性設(shè)計(jì)、可靠加速壽命試驗(yàn)以及失效機(jī)理等方面的研究現(xiàn)狀[19-20]，借鑒復(fù)合絕緣子老化性能的評(píng)估方法[21-22]和金屬化膜電容器的加速老化方法[23]，以下分析老化試驗(yàn)對(duì)此類裝置在設(shè)計(jì)選型、制造工藝與檢測(cè)等方面的應(yīng)用。

2.1 不同溫度下核心器件的選型檢測(cè)

國(guó)內(nèi)主流的一體化裝置根據(jù)安裝位置可分為柱上型、環(huán)網(wǎng)柜型和架空型，裝置的PT變比為100，CT變比為10，有功電能整體誤差為0.5級(jí)，無(wú)功電能誤差為2級(jí)，如圖3所示。

圖3 3種一體化裝置外形圖

一體化裝置集成了電子式電壓傳感器和電壓、電流小信號(hào)的高保真處理，內(nèi)部電能計(jì)量回路的精密電子元器件(如采樣電阻、分壓電阻和計(jì)量芯片)及其布線容易受到高電壓大電流的電磁場(chǎng)干擾，以及數(shù)字接地與模擬接地的共地串?dāng)_，其中溫度對(duì)電壓采樣影響最大。

以電阻分壓的關(guān)鍵器件——高壓電阻(10 MΩ，溫度系數(shù)2×10-5℃-1)為例，要求其溫度系數(shù)小、阻值穩(wěn)定、線性度好。在其他硬件部分不變情況下，以2種電阻(樣品A與樣品B)制作2臺(tái)架空型樣機(jī)，并且在功率因數(shù)分別為1.0、0.5L的試驗(yàn)條件下，老化試驗(yàn)系統(tǒng)輸出不同溫度，以檢測(cè)高壓電阻的電壓幅值變化情況，獲得2種樣品的電壓-溫度曲線，如圖4、圖5所示。

圖4 樣品A電壓-溫度曲線

圖5 樣品B電壓-溫度曲線

分析電壓-溫度曲線，樣品A的電壓幅值隨溫度變化的一致性優(yōu)于樣品B，更加適合于架空型一體化裝置的電阻分壓器件。

2.2 高溫下制造工藝缺陷的檢測(cè)

一體化裝置生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于內(nèi)部電路板的元器件，采用表面貼裝技術(shù)、波峰焊、手工焊、刷三防漆等生產(chǎn)工藝，并且內(nèi)部高壓器件(如高壓電容或高壓電阻等)灌滿絕緣硅膠。裝置故障主要發(fā)生在供電變壓器、電源轉(zhuǎn)換芯片、無(wú)線模塊、防水密封圈和器件連接點(diǎn)等位置。通過(guò)高溫老化處理，可以在幾十小時(shí)內(nèi)暴露元器件潛在的失效，快速發(fā)現(xiàn)焊接、裝配、測(cè)試等工藝的隱藏缺陷，例如多引腳的各種封裝IC芯片或接插件的虛焊、少焊、連錫；若要求一體化裝置進(jìn)水后依然能在戶外高溫、高濕環(huán)境下正常工作，刷有三防漆的電路板在浸水狀態(tài)下的常溫與高溫下性能可能不一樣，水溫達(dá)到一定程度(如60 ℃以上)則可能導(dǎo)致三防漆失效而腐蝕元器件，須經(jīng)過(guò)高溫、高濕老化試驗(yàn)選型三防漆；另外，絕緣硅膠存在因季節(jié)不同而特性不一致的現(xiàn)象，可能引起硅膠膨脹而出現(xiàn)因張力拉斷導(dǎo)線焊點(diǎn)、撐開電路板焊點(diǎn)，或干涉其他結(jié)構(gòu)件等，經(jīng)過(guò)60 ℃高溫老化處理可提前暴露此問(wèn)題。

影響一體化裝置絕緣狀態(tài)和可靠壽命的主要因素有電應(yīng)力、熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力和環(huán)境應(yīng)力[24]，影響最大的電應(yīng)力主要表現(xiàn)形式是過(guò)電壓、合閘涌流和局放，故通過(guò)其交流耐壓等級(jí)、局放水平可以評(píng)估裝置的灌膠工藝及絕緣狀態(tài)[25]。灌滿絕緣硅膠的高壓元器件若存在引線斷開、焊接點(diǎn)脫離或者腔體內(nèi)部駐留空氣等狀況，在相間施加14.5～30 kV電壓時(shí)，會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部放電而導(dǎo)致局放超標(biāo)。例如在常溫時(shí)整機(jī)的局放正常值小于20 pC，經(jīng)過(guò)高溫老化處理，高壓元器件受到周圍硅膠高溫膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力，一旦其連接引腳受力斷開，局放的老化后檢測(cè)值將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常值。

2.3 不同溫度下測(cè)量值精度的檢驗(yàn)

一體化裝置的電壓采樣主要采用電阻/電容分壓以及相應(yīng)的抗干擾措施，而高壓電阻/電容在計(jì)量回路中體現(xiàn)出不同的溫度特性，將會(huì)影響電壓測(cè)量的比差及相位差。為了驗(yàn)證基于二元件法的分相計(jì)量單元(A相與C相)的測(cè)量精度，分別對(duì)柱上型、環(huán)網(wǎng)柜型和架空型一體化裝置進(jìn)行不同溫度下的老化試驗(yàn)，在供電電壓10 kV，電流10 A，功率因數(shù)分別為1.0、0.5L、0.8C，老化箱中施加濕度85%和溫度-40～70 ℃的條件下，測(cè)量分相的電壓(倍率100)、電流(倍率10)和有功電能誤差，結(jié)果見表3—表5。

表3 老化試驗(yàn)中柱上型一體化裝置的測(cè)量精度

表4 老化試驗(yàn)中環(huán)網(wǎng)柜型一體化裝置的測(cè)量精度

表5 老化試驗(yàn)中架空型一體化裝置的測(cè)量精度

GB/T 32856—2016《高壓電能表通用技術(shù)要求》規(guī)定了環(huán)境溫度變化引起的相對(duì)誤差限值，對(duì)于0.5級(jí)有功電能表，允許溫度每變化10 ℃時(shí)電能誤差小于0.3%，以上3種類型的一體化裝置都可滿足溫度變化對(duì)電能精度的計(jì)量要求，從而保證新型一體化裝置的整體誤差為有功電能0.5級(jí)、無(wú)功電能2級(jí)。需要指出的是，架空型一體化裝置采用了開口CT，與其他2種裝置采用閉口CT的檢測(cè)結(jié)果相比，電壓與電流的幅值精度略差一點(diǎn)。只要對(duì)電子式PT與CT采取良好的屏蔽方式，在不同溫度下電壓或電流采樣受相間高壓電場(chǎng)的干擾就會(huì)很小，從而保證電壓、電流、相位差從一次側(cè)變換成二次側(cè)時(shí)不失真或失真小，再經(jīng)過(guò)電能計(jì)量芯片處理所獲得的測(cè)量值就會(huì)穩(wěn)定，整體誤差將具有良好的一致性。

3 老化檢測(cè)過(guò)程

一體化裝置與普通低壓電能表都具有計(jì)量、通信和存儲(chǔ)功能，但在結(jié)構(gòu)、原理和電磁兼容性試驗(yàn)上存在很大差異，對(duì)功能和性能的老化檢測(cè)項(xiàng)目也有顯著區(qū)別。針對(duì)一體化裝置，按照GB/T 2828.1—2012《計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序 第1部分：計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃》對(duì)“不合格”的定義，老化檢測(cè)項(xiàng)目及不合格權(quán)重分類參見表6，A、B、C類不合格的加權(quán)系數(shù)分別為1、0.6、0.2。

表6 老化檢測(cè)項(xiàng)目及不合格權(quán)重分類

在老化檢測(cè)過(guò)程中，將一體化裝置放入老化箱，確保與檢定裝置的電壓、電流回路連接正確，輸出額定電壓、電流進(jìn)行通電老化處理，例如電壓10 kV、電流100 A。在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行一體化裝置的批量老化處理時(shí)，為了提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化生產(chǎn)流程而無(wú)需施加電流，老化完成之后確保整機(jī)硬件可靠之后再進(jìn)行校表與檢表。操作工作過(guò)程如下：首先加電啟動(dòng)老化箱，設(shè)定老化溫度與濕度；隨后通過(guò)檢表軟件控制檢定裝置輸出給定的電壓，裝置進(jìn)入工作狀態(tài)，檢測(cè)前要對(duì)裝置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、時(shí)間校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)總清；待溫濕度達(dá)到設(shè)定值(如溫度60 ℃和濕度85%)，在檢表軟件中啟動(dòng)檢測(cè)功能，在老化周期(如24 h)內(nèi)，將通過(guò)無(wú)線通信方式自動(dòng)連續(xù)抄讀相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)，以實(shí)時(shí)判斷其工作狀態(tài)并鑒別其在老化過(guò)程中的失效時(shí)間，如通信失敗次數(shù)、復(fù)位次數(shù)、死機(jī)等，檢測(cè)結(jié)果可自動(dòng)保存在文件或數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便產(chǎn)品質(zhì)量的追溯與監(jiān)控；老化完畢，對(duì)整機(jī)進(jìn)行耐壓檢測(cè)、局放檢測(cè)、誤差校準(zhǔn)與檢定等。被檢設(shè)備檢測(cè)完畢，只要所有檢測(cè)項(xiàng)目的加權(quán)系數(shù)不小于1，則判定失效，拒收不滿足質(zhì)量要求的裝置。

4 結(jié)束語(yǔ)

在配電網(wǎng)一體化裝置出廠之前，需要保證其質(zhì)量符合技術(shù)規(guī)范和用戶需求。采用所研老化試驗(yàn)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)一體化裝置整體功能與性能的在線高壓通電老化檢測(cè)，有助于研發(fā)過(guò)程中對(duì)核心器件的選型和制造工藝缺陷的識(shí)別，有利于生產(chǎn)制程中提前判別不合格產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝缺陷，確保不同溫度下裝置整體校驗(yàn)時(shí)電能整體測(cè)量的準(zhǔn)確度；因此，高低溫老化試驗(yàn)(特別在真實(shí)工作的高電壓、大電流環(huán)境下對(duì)一體化高壓計(jì)量設(shè)備實(shí)施通電老化處理)是控制產(chǎn)品質(zhì)量的必要手段。

所研制的老化試驗(yàn)系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

a)創(chuàng)新地設(shè)計(jì)了基于磁保持繼電器的電流檔位控制器。檢定裝置可以在不停機(jī)狀態(tài)下輸出不同工作電壓、電流和相位，并控制不同溫度、濕度，滿足不同結(jié)構(gòu)類型、額定電壓、額定電流、計(jì)量方式的一體化裝置的老化處理和檢測(cè)需求。

b)檢定裝置采用三元件法升壓，相比二元件法的升壓控制，由三相三線制的線電壓變成相電壓輸入，輸入電壓降低了42.3%，可以大大降低升壓器的絕緣耐壓等級(jí)，提高其長(zhǎng)期在高電壓環(huán)境之下的使用壽命。當(dāng)升壓、升流穩(wěn)定后，電壓、電流幅值誤差均為0.05%，且同相電壓與電流之間的相位小于±10°，將三相多功能標(biāo)準(zhǔn)表的計(jì)量模式由三元件法自動(dòng)切換成二元件法，使其與一體化裝置的二元件法計(jì)量的模式一致。

c)對(duì)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)一體化裝置在非工作狀態(tài)下溫度(-40～70 ℃)的高低溫試驗(yàn)的要求，所研制的老化試驗(yàn)系統(tǒng)填補(bǔ)了以往的不足。高壓通電老化處理是必要與重要的試驗(yàn)和檢驗(yàn)手段之一，有助于實(shí)際開發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造中提前發(fā)現(xiàn)、篩選和剔除早期失效的電子元器件、潛在的工藝缺陷或存在缺陷的產(chǎn)品，分析其失效模式及失效機(jī)理，以整體檢驗(yàn)與控制的方式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升與保障。

下一階段的研發(fā)方向有：①該老化試驗(yàn)系統(tǒng)目前側(cè)重應(yīng)用于研發(fā)設(shè)計(jì)及小批量試制階段的器件選型、性能測(cè)試和工藝驗(yàn)證，老化箱空間緊湊，溫控較快，但僅能擺放4套被檢設(shè)備。為了適應(yīng)更大批量生產(chǎn)的老化處理流程，需要在此原理基礎(chǔ)上，根據(jù)生產(chǎn)能力定制一款體積更大的老化空間及擺放更多的支架，增大檢定裝置的三相功率源、升壓器及升流器的帶載能力，合理規(guī)劃無(wú)線信道(可設(shè))，同時(shí)容納8～32套裝置，提高老化效率。②通過(guò)優(yōu)化升源控制流程、老化檢測(cè)項(xiàng)目和老化時(shí)間，保障老化試驗(yàn)的有效性，切實(shí)提高產(chǎn)品的可靠質(zhì)量。