氫氣發(fā)生器*淺談發(fā)生器的組成及工作原理：氫氣發(fā)生器由電解池、純水箱、氫/水分離器、收集器、干燥器、傳感器、壓力調(diào)節(jié)閥、開關(guān)電源等部件組成。
氫氣發(fā)生器的工作原理，氫氣發(fā)生器產(chǎn)出的氫氣有兩種不同的來源。
1、純水電解制氫 把滿足要求的電解水（電阻率大于1MΩ/cm，電子或分析行業(yè)用的去離子水或二次蒸餾水皆可）送入電解槽陽極室，通電后水便立刻在陽極分解：2H2O=4H++ 2O-2，分解成的負(fù)氧離子（O-2），隨即在陽極放出電子，形成氧氣（O2），從陽極室排出，攜帶部份水進(jìn)入水槽，水可循環(huán)使用，氧氣從水槽上蓋小孔放入大氣。氫質(zhì)子以水合離子（H+?XH2O）的形式，在電場力的作用下，通過SPE離子膜，到達(dá)陰極吸收電子形成氫氣，從陰極室排出后，進(jìn)入氣水分離器，在此除去從電解槽攜帶出的大部分水份，含微量水份的氫氣再經(jīng)干燥器吸濕后，純度便達(dá)到99.999%以上。
2、堿液電解制氫 工作原理是傳統(tǒng)隔膜堿液電解法。電解槽內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)為氫氧化鉀水溶液，兩極室的分隔物為航天電解設(shè)備用隔膜，與端板合為一體的耐蝕、傳質(zhì)良好的格柵電極等組成電解槽。向兩極施加直流電后，水分子在電解槽的兩極立刻發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在陽極產(chǎn)生氧氣，在陰極產(chǎn)生氫氣。反應(yīng)式如下：陽極： 2OH--2e → H2O+1/2O2↑ 陰 極： 2H2O +2e →2OH- +H2↑ 總反應(yīng)式： 2H2O → 2 H2↑ +O2↑ 本儀器對壓控、過壓保護(hù)、流量顯示、流量追蹤等均實(shí)行自動控制；使輸出氫氣能在恒壓下
直流高壓發(fā)生器操作步驟
● 控制箱上的顯示燈、開關(guān)、旋鈕等已標(biāo)清楚，看此操作說明時請參照控制箱的面板上元器件名稱使用。
●倍壓筒底盤側(cè)面有（四）五芯插座為聯(lián)接控制箱電纜之插座，底盤側(cè)面有銅接線柱為接地端子作連接地線用。
●附帶的高壓屏蔽電流表為數(shù)顯微安表，表頂端上的插孔為連接被試品的線插孔，同時也作為電源開關(guān)，不用時請拔掉插頭，就自動關(guān)閉電源。換電池時請將后蓋旋下，換好后請將后蓋旋緊。
4.1 使用前準(zhǔn)備
4.1.1 試驗(yàn)器在使用前應(yīng)檢查其完好性，聯(lián)接電纜不應(yīng)有斷路和短路，設(shè)備無破裂等損壞。
4.1.2 將倍壓筒從機(jī)箱中取出放置到合適的安全位置，分別聯(lián)接好電源線、電纜線和接
地線。保護(hù)接地線與工作接地線以及放電棒的接地線均單獨(dú)接到試品的地線上(即一點(diǎn)接地)。嚴(yán)禁各接地線相互串聯(lián)。為此，應(yīng)使用專用接地線。(見圖4)上。
圖4 試驗(yàn)回路接地線示意圖
4.1.3 電源開關(guān)放在關(guān)斷位置并檢查調(diào)壓電位器應(yīng)在零位。過電壓保護(hù)整定撥盤開關(guān)設(shè)置在適當(dāng)位置上，一般為1.15 - 1.20倍測試電壓值。
4.2 空載升壓試驗(yàn)并驗(yàn)證過電壓保護(hù)整定
4.2.1 接通電源開關(guān)，此時綠燈亮，表示電源接通。
4.2.2 按紅色按鈕，則紅燈亮，表示高壓接通。
4.2.3 順時針方向平緩調(diào)節(jié)調(diào)壓電位器，輸出端即從零開始升壓。升至所需電壓后，按規(guī)定時間記錄電流表讀數(shù)，并檢查控制箱及輸出電纜有無異常現(xiàn)象及聲響。必要時用外接高壓分壓器校準(zhǔn)控制箱上的直流高壓指示。
4.2.4 升電壓至過壓保護(hù)設(shè)定值，機(jī)內(nèi)保護(hù)電路應(yīng)動作，綠燈亮、紅燈滅。
4.2.5 將調(diào)壓電位器回零，關(guān)閉電源開關(guān)。
4.3 對試品進(jìn)行泄漏及直流耐壓試驗(yàn)
4.3.1 在進(jìn)行5.1 – 5.2 檢查試驗(yàn)確認(rèn)試驗(yàn)無異常情況后即可開始進(jìn)行試品的泄漏及直流耐壓試驗(yàn)。將試品、地線等聯(lián)接好，檢查無后即打開電源。
4.3.2 依步驟5.2.1 – 5.2.3 升壓至所需電壓或電流。
升壓速度以每秒3 - 5 kV試驗(yàn)電壓為宜。對于大電容試品升壓時還需監(jiān)視電流表充電電流不超過試驗(yàn)器的充電電流。
對小電容試品如氧化鋅避雷器、磁吹避雷器等先升至所需電壓(電流)的95%，再緩慢仔細(xì)升至所需的電壓(電流)。然后從數(shù)顯表上讀出電壓(電流)值。如需對氧化鋅避雷器進(jìn)行0.75UDC-1mA測量時，先升至UDC-1mA電壓值，然后按下黃色按鈕，此時電壓即降至原來的75%，并在一分鐘內(nèi)保持此狀態(tài)。此時可讀取微安數(shù)。測量完畢后，調(diào)壓電位器逆時針回到零，按下綠色按鈕。需再次升壓時按紅色按鈕即可。
4.3.3 試驗(yàn)完畢，將調(diào)壓電位器逆時針回到零，按下綠色按鈕，關(guān)閉電源開關(guān)。
4.4 幾種測量方法
4.4.1 一般測量時，當(dāng)接好線后，先把聯(lián)接試品的線懸空，升到試驗(yàn)電壓后讀取空試時的電暈和雜散電流I’，然后接上試品升到試驗(yàn)電壓讀取總電流I1。
試品泄漏電流：I0 = I1 –I’
4.4.2 當(dāng)需要精密測量被試品泄漏電流時，則應(yīng)在高壓側(cè)串入GL型高壓微安表(見圖)。
圖5 a 微安表接入試品Cχ高壓側(cè)接線圖
微安表必須有金屬屏蔽，應(yīng)采用屏蔽線與試品聯(lián)接。高壓引線的屏蔽引出應(yīng)與儀表端的屏蔽緊密聯(lián)接。如果要排除試品表面泄漏電流的影響可在試品高電位端用裸金屬軟線緊密繞幾圈后與高壓引線的屏蔽相聯(lián)接(見圖5b)
b 排除試品Cχ表面影響接線圖
4.4.3 對氧化鋅、磁吹避雷器等試品接地端可分開的情況下，也可采用在試品的底部(地電位側(cè))串入電流表進(jìn)行測量的方式。但也必須使用屏蔽線(見圖6a)。當(dāng)要排除試品表面泄漏電流的影響，可用軟的裸銅線在試品地電位端繞 上幾圈并與屏蔽線的屏蔽相聯(lián)接(見圖6b)
4.4.4 試驗(yàn)完畢，將調(diào)壓電位器逆時針回到零，按下綠色按鈕，關(guān)閉電源開關(guān)。
4.4.5 對于氧化鋅避雷器等小電容試品一般通過倍壓筒內(nèi)部測壓電阻放電即可。而對電纜等大電容試品一般要待試品電壓自放電至試驗(yàn)電壓的20%以下，再通過配套的放電棒進(jìn)行放電。待試品充分放電后并掛好接地線，才允許進(jìn)行高壓引線的拆除和更換接線工作。
4.5 保護(hù)動作后的操作
在使用過程中發(fā)現(xiàn)紅燈滅，綠燈亮，直流高壓下降，即為有關(guān)保護(hù)動作。此時應(yīng)按下列步驟操作。
4.5.1 關(guān)閉電源開關(guān)，面板指示燈均不亮
4.5.2 將調(diào)壓電位器退回零位。
4.5.3 一分鐘后待機(jī)內(nèi)低壓電容器充分放電后才允許再次打開電源開關(guān)。重新進(jìn)行空載試驗(yàn)并查明情況后可再次升壓試驗(yàn)。
五、注意事項(xiàng)
1、為確保人身安全，在此反復(fù)提醒用戶注意控制箱及倍壓筒的良好接地以及停機(jī)后的試品及倍壓筒放電問題。
2、防止異物進(jìn)入控制箱，如控制箱有風(fēng)扇時，應(yīng)經(jīng)常檢查風(fēng)扇是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3、當(dāng)倍壓筒絕緣筒臟污時請用干布擦凈，不可用酒精，汽油等有機(jī)類溶劑擦洗。可用洗滌劑清洗絕緣筒表面，等風(fēng)干后方可使用，運(yùn)輸或不使用時請放入箱內(nèi)。
4、換保險管時，請按保險管座旁標(biāo)定的安培數(shù)更換保險管。
5、若高壓屏蔽微安表上顯示"LOW BAT"時，請更換9V電池，以避免測量誤差。
6、未經(jīng)允許，請勿開啟控制箱及倍壓筒，否則會影響產(chǎn)品的保修，自行拆卸廠方概不負(fù)責(zé)。
7、儀器運(yùn)輸時應(yīng)避免雨水浸蝕,嚴(yán)防碰撞和墜落。
六、數(shù)顯式直流高壓微安表使用說明書
注意：專用放電棒不得直接接觸及高壓直流放電，應(yīng)保持一段距離，待放電棒初產(chǎn)生電暈放電，被試品上電壓逐步下降20%試驗(yàn)電壓時，再將放電棒觸及微安表外殼放電。后將放電棒接地端地線直接掛在被試品上。
9.本產(chǎn)品免費(fèi)保修三年，終身維修；但違反本使用說明造成損壞時，修理費(fèi)用戶自理。
直流高壓發(fā)生器安全警告
● 使用直流高壓試驗(yàn)器的工作人員必須是具有“高壓試驗(yàn)上崗證”的專業(yè)人員。
● 使用本儀器請用戶必須按《電力安規(guī)》168條規(guī)定，并在工作電源進(jìn)入試驗(yàn)器前加裝兩個明顯斷開點(diǎn)；當(dāng)更換試品和接線時應(yīng)先將兩個電源斷開點(diǎn)明顯斷開。
● 試驗(yàn)前請檢查試驗(yàn)器控制箱、倍壓筒和試品的接地線是否接好。試驗(yàn)回路接地線應(yīng)按本說明書（圖4）所示一點(diǎn)接地。
● 對大電容試品的放電應(yīng)經(jīng)100Ω/V放電電阻棒對試品放電。放電時不能將放電棒立即接觸試品，應(yīng)先將放電棒逐漸接近試品，至一定距離高空氣間隙開始游離放電．有嘶嘶聲：當(dāng)無聲音時可用隨電棒放電，后直接接上地線放電。
●直流高壓在200kV及以上時，盡管試驗(yàn)人員穿絕緣鞋且處在安全距離以外區(qū)域，但由于高壓直流離子空間電場分布的影響，會使幾個鄰近站立的人體上帶有不同的直流電位。試驗(yàn)人員不要互相握手或用手接觸接地體等，否則會有輕微電擊現(xiàn)象，此現(xiàn)象在干燥地區(qū)和冬季較為明顯，但由于能量較小，一般不會對人造成傷害。
直流高壓發(fā)生器是根據(jù)中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBF 24003-90《便攜式直流高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件》的要求，新研究、設(shè)計、制造的，是新時代的科技產(chǎn)品——便攜式直流高壓發(fā)生器，適用于電力部門、科研單位、鐵路、化工、發(fā)電廠、大型企業(yè)動力部門對氧化鋅避雷器、磁吹避雷器、電力電纜、發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行直流高壓試驗(yàn)和泄漏電流試驗(yàn)。
采用脈沖寬度調(diào)制（PWM）技術(shù)、IGBT、以及先進(jìn)的電子線路及元件，具有輸出不受電網(wǎng)波動干擾，有零位、過流、擊穿、過壓等保護(hù)措施，無論過流、擊穿、過壓保護(hù)電路都能迅速動作，有效保障設(shè)備及人員安全。其輸出采用液晶顯示，體積及重量比原KGF型要輕便的多，非常適合現(xiàn)場使用。全新設(shè)計的“0.75U"液晶顯示器可直接顯示并鎖存0.75U1mA現(xiàn)場試驗(yàn)不需人工計算。
精度高、測量準(zhǔn)確。電壓、電流表均為數(shù)字顯示，電壓分辨率為0.1kV，電流分辨率為0.1uA，控制箱上電壓表直接顯示加在負(fù)載試品上的電壓值，使用時無需外加分壓器，接線簡單。儀器具有高、低壓端測量泄漏電流，高壓端采用圓形屏蔽數(shù)字表顯示，不怕放電沖擊，抗干擾性能好，適合現(xiàn)場使用。
電壓調(diào)節(jié)穩(wěn)定度高，全量程平滑調(diào)壓，輸出電壓調(diào)節(jié)采用進(jìn)口單個多圈電位器，升壓過程平穩(wěn)，調(diào)節(jié)精度高，并設(shè)計有粗調(diào)和細(xì)調(diào)功能。電壓調(diào)節(jié)精度優(yōu)于0.1%，電壓、電流測量誤差小于1.0%，脈動因數(shù)優(yōu)于0.5%。
技術(shù)指標(biāo)
電源：AC220V±10%，50Hz±1%；
輸出電壓指示精度：<1級；
輸出電流指示精度：<1級；
紋波系數(shù)：≤0.5%；
0.75倍輸出電壓指示精度：<1級，帶鎖存。
相對濕度：25℃時不大于85%，無凝露；
工作方式：間斷使用30分鐘；
環(huán)境溫度：-10 ~ 40℃；
海拔高度：1500m以下。
內(nèi)部過壓保護(hù)， 內(nèi)部過流保護(hù)；
外部過壓保護(hù)（保護(hù)電壓可整定）， 外部過流保護(hù)或擊穿保護(hù)；
內(nèi)部功率保護(hù)；
非零點(diǎn)啟動保護(hù)；
定時聲訊報警。
在高壓輸出端子和地接線柱之間接入試品。
打開電源開關(guān) ，輕按“啟動”按鍵 ，“電源”指示燈 （紅色）亮，緩慢調(diào)節(jié)電壓粗調(diào)旋鈕 和電壓細(xì)調(diào)旋鈕 進(jìn)行測試。測試時電壓顯示表 指示試驗(yàn)電壓值，單位為kV；0.75倍電壓顯示表 指示試驗(yàn)電壓值的75%，單位位kV；電流顯示表 指示試驗(yàn)電流值，單位為mA。
在試品測試過程中按下0.75倍電壓顯示鎖存按鍵 ，則0.75倍電壓顯示表 顯示值鎖定，維持顯示值不便，這樣在做氧化鋅避雷器試驗(yàn)時很方便地可作為參考電壓。在任何時候按下定時開按鍵 ，則啟動時間繼電器 ，在記時到達(dá)預(yù)設(shè)的時間時，蜂鳴器發(fā)出報警訊響。在試驗(yàn)過程中，如果負(fù)載電流超過儀器額定輸出電流的0－10%時，“過流”指示燈 亮，過流保護(hù)，防止損壞試品和儀器。
試驗(yàn)結(jié)束后，反時針調(diào)節(jié)電壓粗調(diào)旋鈕 和電壓細(xì)調(diào)旋鈕 ，旋到零位后，電壓顯示表 緩慢回到零位，“零位”指示燈 亮。當(dāng)三個顯示表顯示零值后，輕按停止按鍵 ，此時紅色指示燈 滅，再關(guān)掉電源開關(guān) 。當(dāng)被試品電容量很大時，電壓粗調(diào)、細(xì)調(diào)均調(diào)到零位后，輸出電壓顯示表遲遲不能回零，則先按停止按鍵 ，再關(guān)機(jī)。然后用放電棒將試品放電，再拆除被試品接線。
1、在電纜耐壓試驗(yàn)過程中，升壓過程應(yīng)勻速緩慢，降壓過程也應(yīng)勻速緩慢，同時應(yīng)在高壓輸出端加上保護(hù)水阻。否則，反電壓易損壞儀器。
2、儀器試驗(yàn)時，接地必須良好，應(yīng)選擇地網(wǎng)或地樁，不可在無接地的情況下試驗(yàn)。
3、使用直流高壓發(fā)生器的工作人員，必須具有“高壓試驗(yàn)上崗證”的專業(yè)人員。
4、使用本儀器請用戶必須按《電力安規(guī)》168條規(guī)定，并在工作電源進(jìn)入試驗(yàn)器前加裝兩個明顯斷開點(diǎn)。當(dāng)更換試品和接線時，應(yīng)先將兩個電源斷開點(diǎn)明顯斷開。
5、試驗(yàn)前請檢查所有試驗(yàn)接線、控制箱、倍壓筒和試品的接地線是否接好。試驗(yàn)回路接地線應(yīng)按本說明書所示，一點(diǎn)接地。
6、對大電容試品的放電應(yīng)用ZS專用放電電阻棒對試品放電。放電時不能將放電棒立即接觸試品，應(yīng)先將放電棒逐漸接近試品，到一定距離空氣間隙開始游離放電，有嘶嘶聲，當(dāng)無聲音時可用放電棒放電，后直接接上地線放電。
7、 直流高壓在200kV及以上時，盡管試驗(yàn)人員穿絕緣鞋，且處在安全距離以外區(qū)域，但由于高壓直流離子空間電場分布的影響，會使幾個鄰近站立的人體上帶有不同的直流電位。試驗(yàn)人員不要互相握手或用手接觸接地體等，否則會有輕微電擊現(xiàn)象，此現(xiàn)象在干燥地區(qū)和冬季較為明顯，但由于能量較小，一般不會對人體造成傷害。
8、ZS系列便攜式超輕型直流高壓發(fā)生器控制箱電源為交流AC 220V±10%，50Hz。如果電源經(jīng)1/1隔離變或現(xiàn)場用自發(fā)電源，則必須人為將電源有一點(diǎn)與大地聯(lián)接。
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