隐形的力量：用于电缆测试仪的高压干簧继电器

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• 高压线缆测试仪需要可靠的切换
• 聚焦应用：线缆测试仪或电子线束测试仪
• 线缆测试的关键特性
• 整体高压测试能力
• 结论

高压线缆测试仪需要可靠的切换

高压测试是确保电子系统与组件可靠性、安全性和寿命的关键流程。干簧继电器专为满足此类应用的严苛要求而设计，具备诸如极高的隔离电压与绝缘电阻等关键特性——无论是在触点断开状态下的触点之间，还是线圈与触点之间。除此之外，簧片继电器还提供极低的导通电阻、低电容，并能可靠地切换从微小到高等级的负载。这些能力对于实现跨越多个数量级的测量至关重要，从纳伏到千伏、从飞安到安培。

聚焦应用：线缆测试仪或电子线束测试仪

在现代车辆中，尤其是EV，线束在复杂系统中传输高压电力与信号。哪怕是绝缘损伤或局部断裂等细微缺陷，也可能影响安全与性能。

高压线缆测试仪对于检测这类故障并确保汽车电气系统的可靠性至关重要。

用于线缆短路的高压测试

干簧继电器在施加数千伏电压（例如：触点间最高可实现10 kVDC切换与15 – 20 kVDC的触点间耐压）以识别潜在线缆短路方面至关重要。这种“每根线对其他所有线”的测试方法，也称为“矩阵扫描（matrix scanning）”，配合高电压是用于检测短路或薄弱绝缘的标准做法，能发现低电压方法可能遗漏的问题。

用于线缆局部断裂的大电流测试

此外，这些继电器还可帮助在线缆上施加大电流（例如：在连续100%工作条件下最高可达5安培，且在短时脉冲条件下可实现更高电流）以检测部分被切断的导线，否则这类问题可能导致完全断裂与灾难性故障。

针对一项特别具有挑战性的测试与测量应用：需要在小封装内使用紧凑型高压继电器（5 kV AC / 7kV峰值耐受）来测试绝缘特性与局部放电，我们开发了一个独特方案。这涉及一种新的干簧继电器设计（MRE 系列），内部将两个簧片开关串联连接，在保持紧凑尺寸（30 mm x 10 mm安装面积）的同时，实现所需性能。这种开关内部串联连接通常不是其他供应商所提供的，使继电器更稳健，也更易于集成到对高压隔离与爬电距离要求严格、同时又受电路板空间限制的设计中。

~ David Stastny, 产品经理（继电器）

线缆测试的关键特性

1) 高压能力

高压簧片继电器可切换高达10,000伏，并可承受触点间高达15,000伏。某些系列，如H、HE和HM，可切换高达10 kVDC并提供高达20 kVDC的隔离。继电器也可以在开关与线圈之间承受15,000伏的电压。

2) 大电流能力

这些继电器可连续承载高达5安培的电流（100%工作循环），短时脉冲电流可能更高。例如，HE/HM系列可连续承载高达5安培，并可在数毫秒内承载10安培。一些应用案例证明，在微秒级范围内，脉冲电流甚至可达到数十安培或接近/低至数百安培。

3) 高绝缘电阻

它们具有高绝缘电阻，通常大于10^13欧姆（10 TOhm）；定制继电器的绝缘电阻甚至可达到500 TOhm以上。

4) 可靠性与寿命

干簧继电器矩阵在电缆测试仪中已被可靠使用，并且在冷切换情况下可实现数亿次操作。它们可在宽温度范围内可靠运行，并为执行切换操作提供经济的解决方案。

5) 强健性

干簧继电器采用气密封装的干簧开关，并进一步封装在坚固的高强度树脂与塑料中，确保即使在各种环境条件下也能保持可靠性。

6) 多种配置

它们提供多种封装与引脚配置，可支持多个开关（常开与常闭触点），以及用于“空中布线（sky wiring）”的高压引线。

整体高压测试能力

除线缆测试仪外，干簧继电器也是广泛高压测试与测量应用中的关键部件，可实现跨越多个数量级的测量能力，从纳伏到千伏、从飞安到安培。

1. 宽电压范围

可提供最高达10 kVDC的切换电压，击穿电压与介电强度可扩展至15 kVDC。例如，KT 系列 是可切换高达1.5 kVDC的表面贴装干簧继电器，并提供高达7 kVDC的高隔离。BH系列可切换最高达1 kVDC，并提供3 kVDC的击穿电压，同时在触点断开状态下具有低漏电流。LI、SHV与BE 系列可提供高达4 kVDC的高击穿电压与高达1 kVDC的切换能力，适用于紧密堆叠的矩阵。尤其是SHV 系列，非常适合高密度装配，同时仍能保持出色的高压性能。

2. 电流承载能力

干簧继电器可切换最高达3 A的电流，并可连续承载最高达5 A的电流，且脉冲电流最高可达10 A。

3. 卓越隔离

卓越隔离：它们在控制电路与负载电路之间提供完美隔离。高绝缘电阻可超过 10^15 Ω。BH 系列尤其具备高IR，在触点断开状态下的触点间以及触点对线圈的IR可高达10 TOhm（10^13 Ω）。LI 和KT 系列同样拥有大于10^13 Ω的高IR。高绝缘电阻会带来极低的漏电流，通常在皮安级范围内。

4. 低热电偏置电压

对精密测量至关重要，特殊的BT 系列可提供小于1μV的低热电偏置电压。

5. 快速动作

动作时间通常在500 μs到1 ms范围内。

6. 气密封装开关

气密封装的开关通常配合灌封封装或坚固的热固性模塑，可确保在宽温度范围内的可靠性，并因其本质安全，适用于多种环境，包括多尘或可能发生爆炸的环境。

7. 高密度应用

许多系列，包括CRR、SIL、MS、UMS、RM、MF、MFS 以及SHV，都专为大型且紧密堆叠的切换矩阵而设计。

8. 光耦

针对特定的高隔离与本质安全（ATEX & IECEx）应用，可提供光耦，用于将低压设备与高压电路进行电气隔离。

光耦

本质安全光耦

干簧继电器为要求苛刻的高压测试与测量应用提供了更优的功能、寿命与可靠性。其多样性支持定制化方案，以满足独特的切换与检测需求。

高压隔离

结论

高压干簧继电器仍是线缆与线束测试仪的基础切换技术，可提供复杂测试矩阵中实现精准故障检测所需的隔离、绝缘电阻与电压承受能力。其可切换高达10 kVDC、承受15至20 kVDC、连续承载高达5 A电流，并将绝缘电阻维持在10^13至10^15 Ω范围内的能力，确保其在高压与大电流测试流程中实现稳健性能。诸如MRE 系列这类紧凑的串联连接设计以及高密度继电器家族的可用性，可支持现代PCB的空间限制，同时保持所需的爬电距离与电气间隙距离。

凭借气密封装开关、低热电偏置选项以及在数亿次循环中验证的寿命，Standex Detect 继电器为工程师提供了可靠、低漏电的切换能力，这对于从飞安到安培、从纳伏到千伏的精密测量至关重要。随着测试需求的提升，Standex 持续推进继电器能力，以支持下一代高压测试与测量系统。