TOS9301PD 属于菊水TOS9300系列电气安全测试仪，是该系列中具备局部放电（Partial Discharge, PD）检测功能的型号。它并非普通直流电源，而是一台综合电气安全分析系统，用于对高压电力设备、新能源汽车部件、航空航天电子、医疗设备等进行严苛的绝缘可靠性评估。
与普通耐压测试仪（仅判断“击穿/不击穿"）不同，TOS9301PD 能够检测到绝缘材料中微小的局部放电（皮库伦级）——这种放电在传统测试中不会导致立即击穿，但长期存在会逐渐侵蚀绝缘，最终引发设备故障。因此，TOS9301PD 主要用于可靠性要求的场合。
2. 核心功能
TOS9301PD 是一台“六合一"综合测试平台：
| 功能模块 | 说明 |
|---|---|
| 局部放电（PD）检测 | 核心功能，检测皮库伦级局部放电，评估绝缘隐性缺陷 |
| AC耐压测试 | 交流耐压，模拟瞬态过电压，测量漏电流 |
| DC耐压测试 | 直流耐压，适用于电容性负载 |
| 绝缘电阻测试 | 施加DC电压，测量绝缘电阻（MΩ/GΩ级） |
| 接地导通测试 | 大电流通过地线，测量接地电阻（mΩ级） |
| 泄漏电流测试 | 模拟人体接触时的泄漏电流（选配或内置） |
3. 核心特性
局部放电检测能力
可检测低至数皮库伦（pC） 的局部放电信号
具备噪声抑制功能，区分放电来自被测件还是环境
显示放电量、放电次数、相位分布等信息
高压输出能力
最高输出电压可达5kV AC / 5kV DC（部分版本更高）
满足各类高压绝缘测试需求
自动化测试序列
可编程完整测试流程，一键启动
例如：绝缘电阻 → AC耐压 → PD检测 → 接地导通
保护机制
快速放电电路：测试后自动对被测件高压电容放电
互锁（Interlock）：开门自动切断高压
过流、过热、接地异常保护
数据记录与接口
标配LAN/USB/RS232C，可选GPIB
可保存多达100组测试条件及结果
支持远程控制及数据上传至MES系统
4. 典型应用场景
| 应用领域 | 具体用途 |
|---|---|
| 新能源汽车 | 驱动电机定子/转子、动力电池包、车载充电机、高压线束的PD检测 |
| 电力设备 | 变压器、开关柜、电力电容器、避雷器的绝缘评估 |
| 航空航天 | 机载高压电源、电缆网、雷达模块的PD检测 |
| 医疗电子 | 除颤仪、高频电刀的高压绝缘测试 |
| 家电/消费电子 | 开关电源变压器、压缩机电机绝缘评估 |
| 科研/高校 | 绝缘材料研究、局部放电起始电压（PDIV）测试 |
二、技术参数
以下为TOS9301PD的主要技术规格（基于菊水数据）：
1. 耐压测试部分
| 项目 | AC耐压 | DC耐压 |
|---|---|---|
| 输出电压范围 | 0.05 kV ～ 5.00 kV | 0.05 kV ～ 5.00 kV |
| 输出电压分辨率 | 1V（0.001kV） | 1V（0.001kV） |
| 输出电压精度 | ±1% of set ± 10V | ±1% of set ± 10V |
| 最大输出电流 | 100 mA | 10 mA |
| 电流测量范围 | 0.001 mA ～ 110 mA | 0.001 mA ～ 11 mA |
| 电流测量分辨率 | 0.001 mA | 0.001 mA |
| 电流测量精度 | ±(1% of read + 0.005 mA) | ±(1% of read + 0.001 mA) |
| 输出频率 | 50 Hz / 60 Hz 可选 | — |
| 电压上升时间 | 0.1 ～ 300.0 s 可调 | 0.1 ～ 300.0 s 可调 |
| 电压下降时间 | 0.0 ～ 300.0 s 可调 | 0.0 ～ 300.0 s 可调 |
| 测试时间 | 0.5 ～ 999.9 s（可设为连续） | 0.5 ～ 999.9 s（可设为连续） |
2. 绝缘电阻测试部分
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 输出电压范围 | 50 V ～ 1000 V DC |
| 输出电压分辨率 | 1V |
| 输出电压精度 | ±1% of set ± 2V |
| 电阻测量范围 | 0.01 MΩ ～ 99.9 GΩ（取决于电压） |
| 电阻测量精度 | ±3% ～ ±10% of read（视量程而定） |
| 测试电流 | 最大约 2 mA |
| 测试时间 | 0.5 ～ 999.9 s |
3. 接地导通测试部分
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 输出电流范围 | 1.0 A ～ 30.0 A AC（开路电压 ≤6V） |
| 输出电流分辨率 | 0.1A |
| 输出电流精度 | ±3% of set |
| 电阻测量范围 | 0.001 Ω ～ 0.600 Ω |
| 电阻测量分辨率 | 0.001 Ω |
| 电阻测量精度 | ±3% of read ± 0.003 Ω |
| 测试时间 | 0.5 ～ 999.9 s |
4. 局部放电（PD）检测部分
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| PD测量范围 | 1 pC ～ 1000 pC（可扩展至更高） |
| PD测量分辨率 | 0.1 pC（低量程） |
| PD测量精度 | ±5% of read ± 2 pC（典型） |
| 测量带宽 | 符合 IEC 60270 标准 |
| 测量模式 | 连续监测、门限检测、相位分辨 |
| 噪声抑制 | 相位门限设置、外部同步 |
| 显示模式 | 数字显示、条形图、相位解析图（选配） |
| 判定阈值 | 可设定上限/下限 |
5. 局部放电施加电压部分（PD测试用）
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 输出电压范围 | 0.50 kV ～ 5.00 kV AC |
| 输出电压分辨率 | 10V（0.01kV） |
| 输出电压精度 | ±1.5% of set ± 20V |
| 最大输出容量 | 100 VA（5 kV × 20 mA 典型） |
| 频率 | 50 Hz / 60 Hz 可选（同步） |
| 电压上升/下降时间 | 可调 |
6. 通用规格
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 显示 | 7英寸彩色TFT触摸屏（800×480） |
| 存储容量 | 内部：约100组测试条件 + 100组测试结果 |
| 接口 | LAN（标配）、USB Host/Device（标配）、RS232C（标配）、GPIB（选配） |
| 外部控制 | 脚踏开关、PLC接口（标配）、互锁 |
| 电源 | AC 100 V ～ 240 V，50/60 Hz |
| 功耗 | 约 200 VA（最大） |
| 工作环境 | 温度 0℃ ～ 40℃，湿度 20% ～ 80% RH |
| 储存环境 | 温度 -20℃ ～ 70℃，湿度 90% RH以下 |
| 尺寸（宽×高×深） | 约 330 mm × 150 mm × 480 mm（含突出部） |
| 重量 | 约 15 kg（不含选配件） |
| 安全标准 | 符合 EN61010-1 |
| EMC标准 | 符合 EN61326-1 |
7. 选配件
| 型号/名称 | 说明 |
|---|---|
| HP01A | 高压测试探棒（用于手动点测） |
| HP02A | 高压测试夹（线缆型） |
| TL01A | 测试线套装（高压回路线） |
| GPIB接口板 | 用于GPIB远程控制 |
| 扫描仪（SCANNER） | 多点自动切换测试（最多16通道） |
| 软件 | 基于PC的控制与数据采集软件 |
三、操作模式与功能
| 模式 | 说明 |
|---|---|
| MANUAL模式 | 手动设定参数，按键启动测试 |
| AUTOSEQUENCE模式 | 编程自动测试序列（最多16步/64组） |
| REMOTE模式 | 通过外部接口远程控制 |
| PD单独模式 | 仅进行局部放电测量 |
| 耐压+PD模式 | 耐压测试同时监测局部放电 |
四、外形尺寸与安装
| 项目 | 尺寸（mm） |
|---|---|
| 主机宽度 | 330 |
| 主机高度 | 150（3U） |
| 主机深度 | 480 |
| 安装要求 | 左右及后方各留≥100mm散热空间 |
| 机架安装 | 可使用选配的19英寸机架安装套件 |
五、使用注意事项
高压安全：TOS9301PD可输出高达5kV的电压，属于危险电压。操作人员必须经过专业安规培训，使用绝缘工具和防护装备。
局部放电测试环境：PD测量对外部电磁噪声非常敏感。建议在屏蔽室或低噪声环境下进行，或使用仪器的噪声抑制功能。
被测件准备：确保被测件表面清洁干燥，否则表面泄漏电流可能被误判为内部PD。
校准周期：建议每年校准一次，尤其PD的pC校准需由专业机构完成。
放电处理：测试完成后，仪器内部快速放电电路会放电，但仍建议操作者确认电压归零后再接触被测件。
通风要求：高电压测试时内部可能发热，确保风扇进/出风口通畅。
六、总结
KIKUSUI TOS9301PD 是一款集局部放电检测、AC/DC耐压、绝缘电阻、接地导通于一体的综合电气安全分析仪。其核心优势在于：
| 优势 | 说明 |
|---|---|
| 局部放电检测 | 皮库伦级灵敏度，发现传统耐压无法识别的隐性缺陷 |
| 六合一功能 | 单台设备完成全套安规测试，节省空间与时间 |
| 自动化序列 | 编程自动测试，适合产线及实验室 |
| 接口 | LAN/USB/RS232C/GPIB，易于集成到ATE系统 |
| 触摸屏操作 | 7英寸彩屏，直观易用 |
