一、VLF3000係列高壓超低頻發生器0.1HZ係列產(chǎn)品及選用
1、命名說明(míng)
2、VLF3000係(xì)列(liè)高壓超低頻發生器0.1HZ係列產品 表1
型號
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額定電壓
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帶載(zǎi)能力(lì)
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電源保(bǎo)險管
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重量
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用途
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VLF-30/1.1
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30kV
(峰(fēng)值)
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0.1Hz,≤1.1µF
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10A
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控製器(qì):4㎏
升(shēng)壓體:25㎏
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10KV電纜、發電機
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0.05Hz,≤2.2µF
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0.02Hz,≤5.5µF
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VLF-50/5
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50kV
(峰值)
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0.1Hz,≤5µF
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55A
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控製器:5㎏
升壓體:55㎏
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用於電(diàn)纜故障(zhàng)的燒穿
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0.05Hz,≤10µF
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0.02Hz,≤25µF
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VLF-80/1.1
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80kV
(峰(fēng)值)
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0.1Hz,≤1.1µF
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30A
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控(kòng)製器:5㎏
升壓體(tǐ):45㎏
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35Kv電纜、發電機
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0.05Hz,≤2.2µf
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0.02Hz,≤5.5µF
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3、根據被試對向選(xuǎn)擇適當規格的產品。
使用時,試品電容(róng)量不得超過(guò)儀器的額定容量。試(shì)品電容量過小,會影響輸出波形。若小於0.05µF,儀器將(jiāng)不能正常(cháng)輸出。可並聯0.1 µF的電容輔助輸出。下麵是一些設(shè)備的電容量(liàng),供用戶參考。
不同發(fā)電機的單相對地電(diàn)容量 表2
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火 電
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水 電
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發電機容量(MW)
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200
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300
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600
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85
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125-150
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300
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400
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單相(xiàng)對地
電容(µF)
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0.2-0.25
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0.18-0.26
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0.31-0.34
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0.69
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1.8-1.9
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1.7-2.5
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2.0-2.5
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交聯聚乙烯絕(jué)緣單(dān)芯電力電纜的(de)電容量(µF/km) 表3
電容µF/Km
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電壓kV
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10
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0.15
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0.17
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0.18
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0.19
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0.21
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0.24
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0.26
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0.28
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0.32
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0.38
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-
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35
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-
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-
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-
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0.11
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0.12
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0.13
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0.14
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0.15
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0.16
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0.17
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0.19
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截麵積cm2
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16
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25
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35
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50
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70
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95
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120
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150
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185
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240
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270
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4、試品電流的估算方法:
計(jì)算公式: I=2πfCU
二、絕緣耐壓試驗原理
超低頻絕緣耐壓試驗實際上是工頻(pín)耐壓(yā)試驗的一種替代方法。我們知道,在對大型發電(diàn)機、電纜等(děng)試品進行工頻耐壓試驗時,由於它們的(de)絕緣層呈現較大的電容量,所以需要很大容量的試驗變壓器或諧振(zhèn)變壓器。這樣一些巨大的設備,不但(dàn)笨重(chóng),造價高,而且使用十分不便。為了解決這一矛盾,電力部門采用了降低試驗頻率,從而降低了試驗電源的容(róng)量。從國內外多年的理論和實踐(jiàn)證明,用0.1Hz超低頻(pín)耐壓試驗替代工頻耐壓試驗,不但能有(yǒu)同樣的等效性,而且(qiě)設備的體積大為縮小,重(chóng)量大為減輕 ,理論上容量約為工頻的五百分之一。試驗程序大大地減化,與工頻試驗相比優越性更多。這就是為什麽發達國家普(pǔ)遍采用這一方法的原因。我國電力(lì)部以委托武漢高壓研究所起草(cǎo)了《35kV及以下交聯聚乙烯絕緣電力電纜超低頻(0.1Hz)耐壓(yā)試驗方法》行業標準。我國正在推廣這一方法,本儀(yí)器是根據我(wǒ)國這一需要研製而成的。可廣泛用於(yú)電纜、大型高壓旋轉電機、電力電容器的交流(liú)耐壓試驗(yàn)之中。
三、VLF3000係列高壓超低頻發生器0.1HZ產品簡介
接合了現代數字變頻(pín)先進(jìn)技術,采用(yòng)微機控製,升壓(yā)、降壓、測量、保護完全自動化,並且在自動升壓過程中能(néng)進行人工幹預。由於全電子化,所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示,清晰(xī)直觀、打印機輸出試(shì)驗報告。設計指標完全符合《電力(lì)設備專(zhuān)用(yòng)測(cè)試儀(yí)器通(tōng)用技術條件,第(dì)4部分:超(chāo)低頻高壓(yā)發生器(qì)通用(yòng)技術(shù)條件》電力行(háng)業標(biāo)準,使用十分方便。現在國(guó)內外均采用機械式的辦法進行調(diào)製(zhì)和解調產生超低頻信號,所以存(cún)在正弦波波形不標準,測量誤差大(dà),高壓部分有火花放電,設備笨重,而且(qiě)正弦波的二,四(sì)象限還需要(yào)大功率高壓電阻進行放電整形,所以設備的整體功(gōng)耗較大。本產品均能克服這樣一些不足之處,另外,還有(yǒu)如下特點需要特別說明:
-
電流、電壓數據均直接通過高壓側采樣獲得,所以數據真實、準確。
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過壓保護:當輸出超過所(suǒ)設(shè)定的限壓值時,儀器將停機保護,動作時間小於20ms。
-
過流保護:設(shè)計為高(gāo)低壓雙重保護,高壓側可按設定值進行**停機(jī)
保護;低壓側(cè)的電流(liú)超過額定電流時將進行停機保護,動作時間都小於20ms。
★ 高壓(yā)輸出保護電阻設計(jì)在升壓體內,所以外麵不需另接保護電阻。
-
由於采用了高低壓閉環負(fù)反饋控製電路,所以(yǐ)輸出無容升效(xiào)應。
四、VLF3000係列(liè)高壓(yā)超低頻發生器0.1HZ技術參數
1、輸出額定電壓:參見表1
2、輸出頻率:0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。
3、帶載能力:參見表1 0.1 Hz *大1.1µF
0.05 Hz *大2.2µF
0.02 Hz *大5.5µF
4、測量精(jīng)度:3%
5、電壓正,負峰值誤差:≤3%
6、電(diàn)壓波形失真度:≤5%
7、使用條件(jiàn):戶內、戶外;溫度:-10℃∽+40℃;濕度:≤85%RH
8、電源:交流50 Hz,220V ±5%
9、電源保險管(guǎn):參見表1
五(wǔ)、VLF3000係(xì)列高壓超低頻發生(shēng)器0.1HZ結構說明
1、控製器麵板示意圖
圖1
圖1中各部件示(shì)意以及功能說明:
(1)“地(dì)”:接地端子(zǐ),使用時與大地相連。
(2)“控(kòng)製輸出”:輸出多芯插座,使用時與升(shēng)壓體的輸入多芯插座相連。
(3)“對比度”:對比度調節旋扭,用於調節液晶顯示(shì)器的對比度(dù)。
(4)“功能鍵”:其功(gōng)能由顯示器提示欄對應位置提示。
(5)“AC220V”:電源輸入(rù)插座,內(nèi)藏保險管。
(6)“開關”:電源開(kāi)關。內藏指示燈(dēng),開時(shí)亮,關時熄。
(7)“打印機”:打印測試報告。
(8)“液晶顯示器”:顯示測試數據。
2、升壓器結構示意圖
圖2
六(liù) 操作說明
1、連(lián)線方法
圖3 (連線圖)
連線說明:用本產品隨機配備的兩根專用線和(hé)接(jiē)地(dì)線(xiàn)按圖3的(de)方法連接。電源插座用(yòng)電源線連至50Hz/220V的交流電上。
2、操作程序
(1) 開機。(注意:每次開機前(qián)都要對試品充分放電,升壓過(guò)程中需要(yào)停機時請先按停機鍵,再用電源(yuán)開關)
按上(shàng)述方法連好所有線路(lù)之(zhī)後,就可以將電(diàn)源開關打開。儀器在微機(jī)上(shàng)電(diàn)複位下,自動進入如圖4所示的設限界麵。在進行(háng)連線、拆線(xiàn)、或暫不使用儀器時,應將電源關掉。電源插座上裝有保險管。若開機屏幕無顯示,應先檢(jiǎn)查保險(xiǎn)管是否(fǒu)熔斷(duàn)。大小應按(àn)表1提供的數(shù)據更換。
(2) 設置限定參數
圖4(設定界麵)
在圖4所示的設限界麵上,可根據試(shì)驗(yàn)的需要設(shè)定好試驗(yàn)頻率(lǜ)、試驗電壓、高壓(yā)側的過壓保護值(zhí)、過流(liú)保護值、試驗時間。將光標移到相應的設定,按確(què)定(dìng)鍵選擇。
-
頻率有三種選擇:0.1、0.05、0.02。它(tā)規定了儀器的輸出頻率。單位為(wéi)Hz
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試驗電壓範圍為10KV至(zhì)額定值。(請不要設小於10KV的試驗電壓(yā)),它規定了我們所要(yào)升至的試驗電壓。儀器升(shēng)至這個設定電壓值時,就不再升壓,並保持在這個峰值(zhí)下進行等幅的正弦波輸出。
-
電壓保護值設定範圍為0至額(é)定值,單位為kV。它規定了通過試品的電(diàn)壓上限值,當電壓超過此設定時,儀器自動切斷輸出,進行停機操作。一般情(qíng)況下電壓保護值設定為比試驗電壓高4KV。
-
電流保護值設定範圍(wéi)為0至額(é)定值,單(dān)位為mA。它規定了通過試品(pǐn)的電(diàn)流上(shàng)限值,當電流超過此設定時,儀器自動切斷輸出(chū),進行停機操(cāo)作。
-
定(dìng)時修改範圍:0-99分。它規定了(le)試驗時間的長短。單位(wèi)為分鍾。
以上電(diàn)壓(yā),電流均為峰值,儀器顯示的測量數據,以及打印報告上(shàng)的電壓電流值均為峰值(zhí)。
將光標移到“啟動試驗電(diàn)壓”按確定鍵,儀器進入圖5所示的升壓界麵。
圖(tú)5(升壓畫麵)
自動升壓
自檢成功後,儀器自動進(jìn)入升壓狀態。儀器將用若幹個周期的時(shí)間將電壓升至設(shè)定值。在升壓過程(chéng)中,按停機鍵,儀器將切斷電(diàn)壓輸(shū)出,回到開始(shǐ)畫麵。當升壓值接近(jìn)設定值時出現(xiàn)圖6
圖(tú)6
此時按“上下”鍵,微調電壓,按“確定”鍵,儀器開始計時,計時結束後自動打印試驗報告。回到開始畫麵,放電結束後再開始下一(yī)次測量。
★另外還有兩種非正常停機:過壓保護停機、過流保(bǎo)護停機。停機後出現相應的提示界麵,放電結束後(hòu),再調整限(xiàn)製電壓值或限製電流值,再開始下次測量。
七 電纜的VLF3000係列高壓超低頻發生器0.1HZ耐壓試驗方法
1、將與試品相連的電器設備全部脫離試品電纜。
2、采用10000V兆歐表對試品電纜(lǎn)各相(xiàng)分別進行絕緣電阻試驗,記錄試驗值。
3、試驗電壓峰值:Umax=3Uo,其中(zhōng)Uo為電纜導體(tǐ)對地(dì)或(huò)金屬(shǔ)屏蔽之間的額定工作電壓。例如:額定電壓為10KV電纜,單相額定電壓 Uo:
Uo=10/√3kV
所以試驗電壓峰值為:Umax=3Uo
=3×10/√3kV
=√3×10kV
=17.32kV
4、試驗時間:60分(fèn)鍾。
5、可分相進行測試。試品電纜的電(diàn)容值在試驗設備負(fù)載容量能力範圍內時,可將試(shì)品電纜三相線(xiàn)芯並聯後,同時進行(háng)耐壓試(shì)驗。
6、用隨機附(fù)帶的專用柔性(xìng)連接電纜將試驗設備與試品電纜按圖7所(suǒ)示的方法相連接。合上電源,設定好試驗頻(pín)率、時間和電壓以及高壓側的過流保護值、過壓保護值,然後開(kāi)始升壓試驗。升壓過程應密切監視高壓回(huí)路,監聽試品電纜是否有異常響聲。升至試驗電壓時,即(jí)開始記錄試(shì)驗時間並讀取試驗(yàn)電壓值。
7、試驗(yàn)時間(jiān)到後,儀器自動停機。試驗中若無破壞性放電發生,則認(rèn)為通過耐壓試驗。
8、在升壓和耐壓過程中,如電流異常增大(dà),電壓不穩,試品電纜(lǎn)發生異(yì)味,煙霧或異常響聲或閃烙等現象,應立即停止升壓,停機後查明原(yuán)因。這(zhè)些現象如果是(shì)試品電纜絕緣部分薄(báo)弱引起的(de),則認為耐壓(yā)試驗不合格。如確定是試品電纜由於空氣濕度或表麵髒汙等原(yuán)因所致,應將試品電纜清潔幹(gàn)燥處理後,再進行試驗。
9、試驗過程中,如果(guǒ)遇到非試(shì)品電纜(lǎn)絕(jué)緣缺陷使儀器出(chū)現過(guò)流保護,在查明原因後,應重新進行全時間連接耐壓試驗。不得僅進行“補足時間”試驗
圖7 單相測量連線圖
八、大(dà)型高壓發電機的耐壓試驗方法
對發電機的(de)超低頻耐壓試驗操作方法與(yǔ)以上(shàng)對電纜的操作方法相似。下麵就不同的地方作重點補充說明。
1、在交接、大修、局(jú)部更換(huàn)繞組以及常規試驗(yàn)時,均可(kě)進行此項試驗。用0.1Hz超低頻對電機進行耐壓(yā)試驗,對發電機端部絕緣的缺陷比工(gōng)頻耐壓試驗(yàn)更(gèng)有效。其原因是在工頻電(diàn)壓下,由於從線棒流出的電容電流在流經絕緣外麵的半導體防暈層時(shí)造成了較大的電壓降,因而使端部的線棒(bàng)絕緣上承受的電壓減小;而在超低頻情況下,此電容電流大大減小了,半導體防暈層上的壓降也大為減小,故端部絕緣上(shàng)電壓較高,便於發現缺陷。
2、連線方(fāng)法:試驗(yàn)時應分相進行(háng),被(bèi)試相加(jiā)壓,非被試相短接接(jiē)地。如圖8所示
3、按照有關規程的要求,試驗電壓峰值可按(àn)如下公式確定:
Umax=√2βKUo
其中Umax :為0.1Hz試驗電壓的峰值(kV)
β:0.1Hz與50Hz電(diàn)壓的等(děng)效係數(shù),按我國規程(chéng)的要求,取1.2
K:通常取1.3∽1.5 一般取1.5
Uo :發(fā)電機定子繞組額定電壓(kV)
例如:額定電壓為(wéi)13.8 kV的發電機,超低頻的試驗電壓峰值計算(suàn)方法為(wéi): Umax=×1.2×1.5×13.8≈35.1(kV)
4、試驗時間按(àn)有關規程進行
5、在耐壓過程中,若無異常聲響(xiǎng)、氣味、冒(mào)煙以及數據(jù)顯示不穩定等現象,可以認為絕緣耐受住了試驗的考驗。為(wéi)了更好地了解絕緣情況,應盡可(kě)能全(quán)方位監視絕緣的表麵狀態,
特別是空冷機組。經驗指出(chū),外觀監視能發(fā)現儀表所不能反映的發電機絕緣不(bú)正常現象,如表麵電暈(yūn)、放(fàng)電等。
圖8 測量定子的某(mǒu)相連線圖
九、電力電容器的VLF3000係列高壓超低頻發生器0.1HZ耐壓試驗方法
試驗操作方法(fǎ)與(yǔ)上述方法相似,連線方法如圖9所示。在確定試驗電壓和試驗(yàn)時間時,應按照有關規程辦。
圖(tú)9 測量電容器的連線圖
十、VLF3000係列高壓超(chāo)低頻(pín)發生器0.1HZ注意事項
1、本儀器所(suǒ)配升壓器不得作(zuò)它用。
2、機內帶電,切勿自行拆機修理,以(yǐ)免發生(shēng)意外。儀器有故障,應與我公司(sī)聯係修理。
3、關機後應用放**對(duì)試品進行充分(fèn)放電,再拆線。
4、開機前應用放**對試品進(jìn)行充分放電。
5、每次啟動(dòng)升壓前應用(yòng)放**對試品進(jìn)行充分放電
十一、隨機附件
1、專用高壓(yā)連接電纜一根。
2、專用低壓連接電纜一(yī)根。
3、電源線一根。
4、電源(yuán)保險管十隻。
5、放(fàng)**一(yī)根。
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