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抚顺变压器油色谱在线监测系统 开箱检查按装箱单清点仪器和附件。第二章 仪器工作原理、结构及安装一、仪器工作原理绝缘油色谱分析仪是一种多组份混合物的分离与检测的分析工具。它是以气体为流动相，采用冲洗法的柱色谱技术。从结构上看，又是一个载气连续运行的自动记录仪器。其工作流程见图二。气相色谱分离是利用试样中各组份在色谱柱中的气相和固定液液相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中的两相间进行反复多次的分配（吸附-脱附或溶解-释放），由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同（即保留作用不同），因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器，经检测器后转换为电信号送至色谱数据处理装置处理。图二 绝缘油色谱分析仪工作流程示意图二、仪器整机结构变压器油色谱仪由主机(包括进样、色谱分离、检测及电气、气路控制系统)、色谱数据处理机或工作站组成。主机分为：色谱柱室（包括进样和检测器）和气路、电气控制部分。1、气路变压器油色谱仪采用先进的气路结构，三柱三气路操作。气路流程可靠、灵活、易于扩展，基线稳定性好。基本气路为9路（其气路流程见图三），可扩展到21路。气路控制面板位于仪器整机右下侧（见图一仪器外型结构），图三 变压器油色谱仪气路流程图使用填充柱操作时：载气分为载气1和载气2，经稳压阀与稳流阀调节后分别与汽化室1和汽化室2连接，并有压力表指示。

抚顺变压器油色谱在线监测系统．更换色谱柱2．载气污染2．更换或再生载气过滤器3．载气流速太高3．重新调节载气流速4．接地不良4．检查并做好良好的接地5．高阻污染5．清洗污染的高阻6．进样器污染6．清洗进样器中进样管7．空气或氢气流速太高或太低（FID）7．重新调节空气或氢气的流速8．空气或氢气污染8．更换氢气或空气过滤器9．水冷凝在FID中9．增加FID温度水分10．高频信号线故障10．检查高频信号线额外峰故障判断检查方法及修理1．前一样品的高阻分峰1．待前一次样品全部溜出后再进样2．冷凝在层析柱中的水分在出峰2．安装或再生净化器的操作条件要适当选择3．样品分解3．降低进样器温度4．样品被污染4．保证样品干净锯齿型基线故障判断检查方法及修理1．稳流阀膜片疲劳1．换膜片或修理阀2．载气瓶减压阀输出压力变化2．调节载气阀减压的压力在另一位置3．气流的流量不当3．重新设置气流的流量反峰故障判断检查方法及修理1．氢气流量过大（FID）1．调整氢气流量2．正负开关弄错2．改变正负开关到正确的位置3．参比池与测量池的钨丝引线搞错（TCD）3．检查参比池与测量池钨丝的引线情况。没有进样而基线单方向变化（FID）故障判断检查方法及修理1．检测器温度太低1．提高检测器温度色谱柱温停止加温或失控2．检修控温系统和加热丝铂电阻3．探漏单方向基线漂移故障判断检查方法及修理1．检测器温度大幅度变化1．稳定检测器温度2．放大器零点漂移2．检修放大器各部件3．柱温大幅度增加或减少3．稳定色谱柱温度4．漏气4．探漏升温时不规则基线变化故障判断检查方法及修理1．柱流失过多1．选择适当色谱柱，使用柱温应远低于固定液使用温度，老化柱子2．没有选择好合适的操作条件2．选择合适的操作条件3

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抚顺变压器油色谱在线监测系统此参数的设定将直接影响系统检测性能与检测结果。一般情况下，该参数在出厂前一调试设定完毕，现场无需重新设定。如出现变故，需重新设定，必须在相关专业技术人员的监护下操作。模式设置主要用来设定采样开始时间与采样周期，用户可根据具体情况设置该现场主机的采样模式。图6.24 采样参数设置界面实时操作功能包含时间校准、开始采样、停止采样、获取单次数据、获取全部数据、所有数据等功能。该功能主要为用户提供实时的远程操作，实现现场主机的随机采样、数据获取、对时、多余数据等功能，达到变压器油色谱分析实效性目标。以上陈述的所有操作及该现场主机的实时运行信息，本界面的信息框中均有明细记录，用户可通过该信息查询了解现场主机及系统运行的详细信息。图6.25 实时操作界面计算参数功能键设置了如图6.26所示的权限功能，该功能只有具备管理员权限的专业技术人员方可操作。图6.26 计算参数设置界面本检测系统报警设置为用户提供自主报警参数的设置功能。系统默认值均为“0”。供应商建议用户采用IEC标准设置氢气、总烃、乙炔报警门限，其余用户可按需要设置。对于报警门限值的设定供应商建议按不同变压器的运行状况设置不同的报警值，但报警值不宜过小，以免造成不必要的、频繁的报警。IEC标准氢气一级门限：1501μL/L；总烃一级门限：1501μL/L；乙炔（220KV等级变压器）一级门限：31μL/L。图6.27报警参数设置界面

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抚顺变压器油色谱在线监测系统 电源：仪器用220V/50HZ交流电源，电源的输入线路的承受功率，必须大于仪器消耗功率(约3kw)；电源接线板要接触可靠；当外供电源电压波动较大时，要用5～10kw的稳压器或调压器及时调压，否则将对仪器性能产生重大影响。（3）地线：为保证仪器性能及使用者的人身，仪器必须和大地可靠相连。建议用铜网或铜板埋入一米深以下的湿土中，土中加1Kg食盐，来埋设地线。用2 mm＊10 mm的扁铜带电焊引出并接到仪器的接地端，不允许用电源中线代替地线，不允许将地线接在自来水管或暖气片上。（4）气源与气路管路：须用高纯惰性气体和纯净空气。氮气和氢气要由高压钢瓶或氮气、氢气发生器供给。空气可由无油空压机供给，方便时用高压钢瓶。用高压钢瓶时，氮气、空气可用氧气减压阀（0-25MPa/0-2.5MPa）氢气为专用氢气减压阀，为反丝（0-25MPa/0-0.4MPa）.本仪器对三种气源减压阀输出压强要求为：载气（N2）：0.4MPa 氢气：0.25MPa 空气：0.4MPa。当使用电子捕获检测器时，载气必须用纯度为99.999％以上的高纯氮气，再加上脱氧管。安装注意以下几点：?先参阅有关使用高压钢瓶的资料，按要求操作，装好减压表。?气瓶放置牢靠，周围严防明火和电火花存在。（5）电子捕获检测器使用Ni63放射源，需在检测器的排出口装上排气管、使气体排出室外，同时用标签注明有放射性同位素存在。（排出口高出房顶，且管口朝下，以防进雨。）。

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抚顺变压器油色谱在线监测系统 当您对本公司仪器感到满意时，请向您的朋友！当您对本仪器有宝贵意见和建议时，请您一定要与我们联系，本公司定竭尽全力给您一个满意的答复。再次感谢您对我公司的支持！ 仪器的基本操作要求1、电源要求： 电压：220±10％频率：50±0.5Hz功率：≥3000W接地要求电阻：＜0.1Ω2、气源要求： 氮气：99.995％氢气：99.995％空气：干燥无油3、氢火焰离子化检测器（FID）基本操作要求载气： 流量 50ml/min(30—80 ml/min)氢气： 流量 30ml/min(25—40 ml/min)..空气： 流量 350 ml/min(250—500 ml/min).4、 热导池检测器（TCD）基本操作要求? 开机前应先通载气30min，流量50ml/min，然后开机加热?流量校正，两出口流量偏差≤1％?根据分析要求，设定桥流值的大小?用氮气作载气时，桥流相对氢气作载气时要适当减小特别提示：先通载气，再开机升温！变压器油色谱仪快速安装指南1．打开包装箱，抬出色谱仪，放到工作台上。检查外观应完好，对照合同，物品及附件应齐全。2.连接好气路：TCD仅将H2接到色谱仪的载气入口即可。FID/FPD/NPD要将高纯N2/H2/Air接到色谱仪的对应的入口上，切勿接错。ECD 仅将99.999％的N2接到色谱仪的载气入口即可。本仪器对三种气源减压阀输出压强要求为：载气（N2）：0.4MPa 氢气：0.26MPa 空气：0.4MPa(不论用多大流量的气，三个压力固定不变！)3.将色谱柱接到对应的检测器上，通载气，试漏。安装并打开工作站，将信号线接到对应的控制器上。检查工作站与对应的检测器应工作正常。4.接好地线。开机—升温—应正常；不用的温度设为“0”并设置为“关”。合理设置对应检测器的参数。外部事件的初始状态均应设为“关”。5.FID要点火；TCD加适当桥流（不得大于160mA），并按加桥流按钮，桥流灯亮；FPD点火-加高压；NPD加铷珠电流至铷珠暗红色；ECD加脉冲电流（1nA）。6.看基线—调零。

抚顺变压器油色谱在线监测系统否则可能危害本系统和变压器的运行。1.4产品特点1、 真空与电磁振荡脱气技术采用的真空与电磁振荡相结合的脱气技术可在低真空度条件下，利用电磁激振与溶质的真空挥发共同形成溶解气体的循环自激，在无任何介质介入的前提下，实现变压器油溶解气体的快速有效分离。脱气效率高、时间短、重复性好，避免对变压器绝缘油的污染。2、冷阱技术在油色谱检测中存在油气对色谱柱活性物质的污染，这将严重影响色谱柱的分离效果，降低色谱柱使用寿命。通常采用活性剂（如活性碳等）对分离出来的故障气体进行吸附过滤，可有效降低油气对色谱柱污染。但活性剂的活化再生特性无法满足在线监测系统长时期稳定运行要求。冷阱是在一定的低温环境下，将变压器油C3以上有机物挥发成份实现有效冷凝，彻底避免油气对色谱柱的污染，实现系统免维护要求。3、复合色谱柱用复合单柱取代双柱，简化系统结构。复合色谱柱在一定温度环境下，可有效分离H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等六种故障气体，且在不同恒温条件下，各气体出峰面积不变，不影响系统数据处理的捕峰条件，适用于现场安装的变压器油色谱在线监测装置。复合色谱柱具有柱效率高，抗污染性能好，使用寿命长等特点。4、气体检测器技术采用集成传感技术，敏感元件和控制电路集成在独特的陶瓷硅芯片上，对应设计的故障气体受检气室，具有小的死体积，可大大提高检测灵敏度。和FID、TCD传感器相比，不怕中毒，寿命长。和其他非色谱检测法对比，检测器构造简单，体积小巧，检测灵敏度高。5、支持TCP/IP、IEC61850通信协议气体组份浓度、载气压力状态、谱图等数据信息可采用SV/GOOSE形式传输至过程层网络，支持TCP/IP通讯协议并支持智能变电站基于IEC61850通信要求，可实现与其他厂商的变压器状态监测主IED的无缝接入

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抚顺变压器油色谱在线监测系统 开箱检查按装箱单清点仪器和附件。第二章 仪器工作原理、结构及安装一、仪器工作原理绝缘油色谱分析仪是一种多组份混合物的分离与检测的分析工具。它是以气体为流动相，采用冲洗法的柱色谱技术。从结构上看，又是一个载气连续运行的自动记录仪器。其工作流程见图二。气相色谱分离是利用试样中各组份在色谱柱中的气相和固定液液相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中的两相间进行反复多次的分配（吸附-脱附或溶解-释放），由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同（即保留作用不同），因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器，经检测器后转换为电信号送至色谱数据处理装置处理。图二 绝缘油色谱分析仪工作流程示意图二、仪器整机结构变压器油色谱仪由主机(包括进样、色谱分离、检测及电气、气路控制系统)、色谱数据处理机或工作站组成。主机分为：色谱柱室（包括进样和检测器）和气路、电气控制部分。1、气路变压器油色谱仪采用先进的气路结构，三柱三气路操作。气路流程可靠、灵活、易于扩展，基线稳定性好。基本气路为9路（其气路流程见图三），可扩展到21路。气路控制面板位于仪器整机右下侧（见图一仪器外型结构），图三 变压器油色谱仪气路流程图使用填充柱操作时：载气分为载气1和载气2，经稳压阀与稳流阀调节后分别与汽化室1和汽化室2连接，并有压力表指示。

抚顺变压器油色谱在线监测系统 由流量曲线图对应相应的流量（仅做参考）。辅助气有尾吹1、尾吹2。通常用于双FID的尾吹气。用于调节毛细柱FID操作尾吹气、ECD尾吹气，也可用于填充柱的尾吹气等操作。由流量曲线图对应相应的流量。氢气分为氢气1和氢气2， 经稳压、稳流阀调节流量，压力表指示，由流量曲线图对应相应的流量，并与检测器1和检测器2分别连接。空气分为空气1和空气2，经稳压、稳流阀调节流量，压力表指示，由流量曲线图对应相应的流量，并与检测器1和检测器2分别连接。2、色谱柱室变压器油色谱仪柱室内风扇、加热丝、感温元件位置图变压器油色谱仪采用大柱室结构，多可同时安装三根色谱柱，并可同时使用。柱室炉门为悬挂式结构。由机械结构控制锁定开关，炉门右下角向上按开门按钮，既可打开柱室门。柱室内有风扇、加热丝、感温元件和不锈钢室体等组成。柱室后安装有微机控制的柔性后开门装置，当柱室降温或近室温操作时，控制系统自动控制其开启角度，并相应的控制进、排风量，达到控温目的。该结构控制精度高，升、降温速度快，能实现真正意义上的近室温操作。3、汽化室变压器油色谱仪共有3个进样口：１、在同一个加热模块上配有两个填充柱进样口（填充柱进样口1与填充柱进样口2）；可实现柱头进样、玻璃内衬进样。２、在另一个加热模块上配有带隔膜清扫功能的分流/不分流毛细管专用进样口。可实现分流/不分流进样操作。汽化室位于主机炉体上方左侧。见图四图四 变压器油色谱仪上部府视图 进样器、检测器布置图变压器油色谱仪填充柱汽化室结构示意图如下：

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抚顺变压器油色谱在线监测系统缓慢打开气瓶总阀门，此时总表压力（一级压力表）应在130-140Kg/cm2。缓慢调节调节柄，将二级压力表的压力调节在3.5-4.0 Kg/cm2之间。关闭载气瓶总阀，退出减压器调节柄，等待1小时后，两指示表压力无变化视为减压器工作正常，无泄露。3）将标配φ3mm不锈钢管连接在减压器出口上，调节减压器调节柄进行管路吹扫，10秒钟后关闭载气瓶阀门，退出减压阀调节柄。将不锈钢管的另一端连接到现场主机的载气进口接头上。4、动力电缆的连接1）现场主机应采用独立电源供电或使用所安装变压器数据检测系统公用电源、风冷电机电源等。现场主机总功耗不大于1000W。2）将动力电缆从取电点铺设至现场主机接线盒电源端子排处。3）现场主机的主电源由3×1.5mm屏蔽电缆直接接入接线盒。5、通信电缆的连接1）通信电缆铺设应注意防止拉断、刮伤等，并应将通信电缆固定在电缆沟信号电缆层桥架上。2）采用RS485通讯模式，使用双绞屏蔽电缆。如果传输距离超过1200M，使用光缆。3）采用TCP/IP通讯模式，使用网络通信电缆。如果传输距离超过100M，使用光缆。5.4系统运行1、启动设备主电源：上电后数据处理器主电源指示灯闪烁。注：A、现场主机端子排5/12/24直流电源是提供现场操作用的，如接现场操作显示气、加装网络交换机等；B、设备一定要带油运行，不然可能影响油泵的使用寿命。没油就是空载，对电机及油泵危害严重。2、通讯连接：确定上电状态正常后，进入安装调试操作程序，此时现场主机处于待运状态。通过调试软件实现通讯初始化，使现场设备投入正常运行。通过以上操作现场设备与控制分析软件形成网络式系统。

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抚顺变压器油色谱在线监测系统油气分离单元采用真空与电磁振荡相结合的脱气方法，将气体从油中分离出来，并导入定量室。3、载气单元为色谱检测提供流速、流量恒定的流动相，保证色谱分离的准确性和稳定性。4、色谱检测单元采用复合型色谱柱及基于集成传感技术的检测器，实现多组份气体的分离和检测。5、控制与数据处理单元按照工艺流程实现对控件的顺序控制，实现载气调节、温度控制，完成信号调理、转换和数据计算。6、通信接口单元按照TCP/IP、IEC61850通信协议，将数据信息上传至过程层网络。3.5数据通信功能装置适用于符合TCP/IP、IEC61850标准的全智能变电站，气体组份浓度、载气压力状态、二维谱图等数据信息采用MMS方式传输至过程层网络。装置可提供两路电气以太网接口，用于与变压器状态监测主IED通讯，或者将数据信息直接上送站端一体化信息平台。4硬件结构4.1结构与安装图4-1外形尺寸现场数据采集器外形尺寸为：1400×720×420mm4.2面板说明1、运行指示：装置主CPU运行指示，常开状态。2、控制指示：装置各部件运行指示，常开状态。

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抚顺变压器油色谱在线监测系统否则可能危害本系统和变压器的运行。1.4产品特点1、 真空与电磁振荡脱气技术采用的真空与电磁振荡相结合的脱气技术可在低真空度条件下，利用电磁激振与溶质的真空挥发共同形成溶解气体的循环自激，在无任何介质介入的前提下，实现变压器油溶解气体的快速有效分离。脱气效率高、时间短、重复性好，避免对变压器绝缘油的污染。2、冷阱技术在油色谱检测中存在油气对色谱柱活性物质的污染，这将严重影响色谱柱的分离效果，降低色谱柱使用寿命。通常采用活性剂（如活性碳等）对分离出来的故障气体进行吸附过滤，可有效降低油气对色谱柱污染。但活性剂的活化再生特性无法满足在线监测系统长时期稳定运行要求。冷阱是在一定的低温环境下，将变压器油C3以上有机物挥发成份实现有效冷凝，彻底避免油气对色谱柱的污染，实现系统免维护要求。3、复合色谱柱用复合单柱取代双柱，简化系统结构。复合色谱柱在一定温度环境下，可有效分离H2、CO、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等六种故障气体，且在不同恒温条件下，各气体出峰面积不变，不影响系统数据处理的捕峰条件，适用于现场安装的变压器油色谱在线监测装置。复合色谱柱具有柱效率高，抗污染性能好，使用寿命长等特点。4、气体检测器技术采用集成传感技术，敏感元件和控制电路集成在独特的陶瓷硅芯片上，对应设计的故障气体受检气室，具有小的死体积，可大大提高检测灵敏度。和FID、TCD传感器相比，不怕中毒，寿命长。和其他非色谱检测法对比，检测器构造简单，体积小巧，检测灵敏度高。5、支持TCP/IP、IEC61850通信协议气体组份浓度、载气压力状态、谱图等数据信息可采用SV/GOOSE形式传输至过程层网络，支持TCP/IP通讯协议并支持智能变电站基于IEC61850通信要求，可实现与其他厂商的变压器状态监测主IED的无缝接入

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抚顺变压器油色谱在线监测系统使用注意事项：本仪器为双柱双气路结构即使有一路不使用，也应接上两根柱子。保证两路平衡，载气经热导池检测器流出，每路流量约为50ml/min。（从热导检测器的放空口测量）1、载气中应无腐蚀性物质，注意气路净化。2、使用前，应先通载气30分钟，将管路的残留气体赶出，以防止铼钨丝氧化。未通载气时， 严禁加桥流，或有较大的气流冲击。3、不能用气体直接吹热导检测器，或有较大的气流冲击。图二十一 热导检测器4、不允许有强烈机械震动。5、仪器不能放置在风口处；TCD放空口应用管道接到室外，出气口还应注意固定以防止风吹摆动，影响基线。6、停机，应 关闭加热，等到热导检测器温度降到80℃以下，再关电源，气源；这有利于延长热导检测器的使用寿命。7、在满足分析灵敏度的的情况下，尽量设置低桥电流使用，这样有利于仪器的稳定，增加热导检测器的使用寿命。8、高温分析后，需拆下色谱柱时，一定要等柱室温度降到60℃以下，热导检测器温度降到80℃以下，方可拆卸色谱柱，以防止损坏柱接头及热导检测器。9、使用不同载气，TCD检测器不同温度时，桥电流（mA）允许值如下使用方法：1、检查热导气路连接是否正确。2、先通载气，调节载气1和载气2，并在热导放空口用皂泡流量计测量实际测量柱后流速，并使两路载气流量一致，一般气体流量：载气40＋补充气10＝50ml/min为好。3、变压器油色谱仪热导池带两路TCD补充气，以便低柱流量分析。4、当通气超过30min后，打开电源开关 ，按一下 温 度 键 设定柱室、汽化室及检测器的使用温度。按 检测器 键设定桥电流。按启动按钮桥流才能加上。

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抚顺变压器油色谱在线监测系统 数据备份图6.7 数据还原6.3.4 增加与设备增加设备功能键实现受检变压器的添加功能。本使用手册以TCP/IP通讯方式说明受检变压器的添加。如图6.8、6.9：图6.8增加受检变压器地址定义图6.9通过设置形成的受检变压器树状列表如受检变压器定义错误或需要在系统中设备，鼠标点击该设备，使用设备功能键，显示图6.10，点击“是”，即可该设备。图6.10 设备6.3.5 报警列表报警列表是用来对选定受检变压器日常监测数据报警状态进行查询的功能模型。通过报警列表可查询该受检变压器的全部报警状态。图6.11 报警列表6.3.6 退出使用退出功能键，系统将关闭退出。图6.12 报警列表6.4数据查询数据查询功能主要由两部分组成：日报表与历史数据。日报表数据将提供数据立方图、日监测数据表、谱图及故障诊断结果等功能；历史数据提供浓度报表、综合报表及数据趋势图等功能。日报表除提供所示图表功能外，用户可通过日报表界面的导出功能键。实现数据的导出功能，将数据保存在用户指定的位置。参照图 。

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抚顺变压器油色谱在线监测系统技术参数2.1基本数据1、额定数据额定电压：AC220V。功率消耗：在额定工作电压下，功率消耗不大于1000w 。2、检测指标表1气体组分检测指标气体组分小检知浓度测量范围检测精度监测周期小监测周期2小时。可按用户需要任意设定监测周期。4、重复性对同一油样（以乙烯C2H4浓度50μL/L 计算）连续进行5次油中气体成份分析，试验结果之间的差异不超过5次平均值的10％。5、测量误差对检测限值和检测限值之间气体含量的油样进行分析的同时，取同一油样在气相色谱仪上检测，以色谱仪检测数据为基准，计算测量误差。在线监测装置检测数据色谱仪检测数据测量误差 色谱仪检测数据测量误差：检测限值或±30％，取两者值。6、通信接口电气以太网接口：通讯串口：、外形尺寸本产品外形为长方形箱体，采用1.5mm 厚冷板。具体尺寸如下：1400mm720mm420mm。2.2环境条件1、环境温度：-40°C～＋55°C；2、相对湿度：5％～95％无冷凝；3、大气压力：80kPa ～110kPa；4、海拔高度：0～3000m。2.3绝缘性能1、绝缘电阻A、在标准试验环境下，绝缘电阻符合表2的要求。表2标准试验环境下绝缘电阻要求额定电压Ur绝缘电阻值Ur≤60V≥5MΩUr＞60V≥5MΩ注：与二次设备及外部回路直接连接的端口回路，绝缘电阻采用Ur ＞ 60V的要求B、在温度（＋40±2）°C，相对湿度（93±3）％恒定湿热试验环境下，绝缘电阻符合表3的要求。表3恒定湿热环境下绝缘电阻要求额定电压Ur绝缘电阻值Ur≤60V≥1MΩUr＞60V≥1MΩ注：与二次设备及外部回路直接连接的端口回路，绝缘电阻采用Ur ＞ 60V的要求2、介质强度在标准大气条件下，介质强度符合表4要求。表4介质强度要求额定电压Ur试验电压有效值Ur≤60V0.5kVUr＞60V2.0kV注：与二次设备及外部回路直接连接的端口回路，介质强度采用Ur ＞ 60V的要求3、冲击电压在标准大气条件下，在电源及信号端口对外壳之间施加标准雷电冲击电压。

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