局部放電巡檢儀是一種多功能的手持儀器，其基于超聲波、特高頻及高頻電流檢測方法，測試設(shè)備的局部放電情況，可讀出局部放電幅度及圖譜波形，可以提供二維、三維圖譜的存儲以及讀出功能等，可以較好地評估電氣設(shè)備局部放電情況，適用于GIS、變壓器及電力電纜等電氣設(shè)備的局放檢測。設(shè)備采用便攜式，操作簡單，所有的檢測對高壓設(shè)備的運(yùn)行不產(chǎn)生任何影響。該產(chǎn)品可以對測量信號多周期觀察，對放電進(jìn)行頻率識別，并通過多種模式進(jìn)行分析，能夠清楚地判斷故障，
超聲波（US）
局部放電發(fā)生前，放電點(diǎn)周圍的電場力絕緣介質(zhì)的機(jī)械應(yīng)力和粒子力處于相對平衡狀態(tài)。局部放電發(fā)生時電荷的快速釋放或遷移使電場發(fā)生改變，打破了平衡狀態(tài)，引起周圍粒子發(fā)生震蕩性機(jī)械運(yùn)動，從而產(chǎn)生聲音或振動信號。超聲波法通過在設(shè)備腔體外壁上安裝超聲波傳感器來測量局部放電信號。該方法特點(diǎn)是傳感器與地理設(shè)備的電氣回路無任何聯(lián)系，不受電器方面的干擾，但在現(xiàn)場使用時容易受周圍環(huán)境噪聲或設(shè)備機(jī)械振動的影響。由于超聲信號在電力設(shè)備常用絕緣材料中的衰減較大，超聲波檢測法的檢測范圍有限，但具有定位準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。局部放電產(chǎn)生的聲波的頻譜很寬，可以從幾十Hz 到幾MHz，其中頻率低于20kHz 的信號能夠被人耳聽到，而高于這一頻率的超聲波信號必須用超聲波傳感器才能接收到。通過測量超聲波信號的聲壓大小，推測放電的強(qiáng)弱。由于被檢測對象超聲傳輸介質(zhì)不同，一般情況下開關(guān)柜使用空氣超聲傳感器，GIS和變壓器使用接觸式超聲傳感器進(jìn)行檢測。
特高頻(UHF)
電力設(shè)備絕緣體中絕緣強(qiáng)度和擊穿場強(qiáng)都很高，當(dāng)局部放電在很小的范圍內(nèi)發(fā)生時，擊穿過程很快，將產(chǎn)生很陡的脈沖電流，其上升時間小于1ns，并激發(fā)頻率高達(dá)數(shù)GHz 的電磁波。局部放電檢測特高頻（UHF）法基本原理是通過UHF 傳感器對電力設(shè)備中局部放電時產(chǎn)生的特高頻電磁波（300MHz ≤ f ≤ 3GHz ）信號進(jìn)行檢測，從而獲得局部放電的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)局部放電監(jiān)測。根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備情況的不同，可以采用內(nèi)置式特高頻傳感器和外置式特高頻傳感器。由于現(xiàn)場的電暈干擾主要集中300MHz 頻段以下，因此UHF 法能有效地避開現(xiàn)場的電暈等干擾，具有較高的靈敏度和抗干擾能力，可實(shí)現(xiàn)局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識別等優(yōu)點(diǎn)。
高頻電流互感器（HFCT）
高頻電流互感器主要用于高壓電氣設(shè)備的局部放電檢測，采用脈沖電流原理。由于絕大部分高壓電氣設(shè)備，其高低壓側(cè)或接地部分都存在分布電容，高場強(qiáng)區(qū)發(fā)生放電時，會耦合到接地部分并通過接地線進(jìn)入大地。HFCT卡在接地線上，檢測其局放產(chǎn)生的脈沖電流信號，從而獲得被檢測設(shè)備的局部放電信息。主要用于電纜、變壓器、電抗器、GIS、開關(guān)柜等中高壓設(shè)備的局部放電信號檢測。利用HFCT 套接電氣設(shè)備接地線的檢測屬于非侵入式的檢測方法, 被檢測設(shè)備不需要停運(yùn)，簡單可靠。
1.1 儀器充電
測量主機(jī)：使用DC12V的電源適配器，使用前，應(yīng)為該裝置充電。完全充電所需時間大約4小時。一旦電池充滿，指示燈熄滅。充電器插入時，不建議用儀器進(jìn)行測量。
信號調(diào)理單元：使用DC12V的電源適配器，充電時在面板上有相應(yīng)電量指示。
注：對本儀器內(nèi)置電池進(jìn)行充電時，必須使用本儀器配帶的專用電源適配器充電，不得使用其它電源，否則可能造成電池或儀器損壞！
2. 檢測流程
2.1 US局部放電檢測流程
1) 設(shè)備連接：連接測試儀的各個部件，固定傳感器。
2) 開機(jī)檢測：開機(jī)后系統(tǒng)自檢，確認(rèn)各個檢測通道正常工作。
3) 設(shè)置參數(shù)：點(diǎn)擊【系統(tǒng)設(shè)置】，通過設(shè)置[存儲目錄]功能新建一個保存試驗數(shù)據(jù)的文件名，后期所有測量數(shù)據(jù)均存儲在此文件中；通過設(shè)置[超聲類型]功能，可以配置試驗過程中對數(shù)據(jù)的處理方式。再返回【US】模塊進(jìn)入測量界面，點(diǎn)擊右上角圖標(biāo)可以對US測量過程進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)設(shè)置。
4) 背景檢測：將傳感器對著空曠的地方，當(dāng)信號保持穩(wěn)定時按下【停止】按鍵，再點(diǎn)擊【記錄背景】，記錄下背景值。
5) 信號檢測：將超聲波傳感器探頭沿著柜體上的縫隙進(jìn)行掃描檢測，觀察波形變化。
6) 異常診斷與分析：當(dāng)檢測到周期性信號時進(jìn)行分析，觀察在連續(xù)檢測模式下50Hz頻率成分，100Hz頻率成分的大小，并與背景信號比較，看是否有明顯變化。并且開展局部放電診斷與分析，包括通過應(yīng)用相位檢測模式，時域波形檢測模式判斷放電類型；或是挪動傳感器位置，尋找信號*大值，查明可能的放電位置。
表 6 1 US檢測缺陷判據(jù)
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參數(shù)
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局部放電缺陷
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電暈缺陷
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正常（無放電）
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連續(xù)
檢測
模式
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有效值
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高
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較高
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低
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周期峰值
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高
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較高
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低
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50Hz頻率相關(guān)性
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有
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有
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無
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100Hz頻率相關(guān)性
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有
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弱
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無
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相位檢測模式
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有規(guī)律，一周波兩簇信號，且幅值相當(dāng)
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有規(guī)律，一周波一簇大信號，一簇小信號
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無規(guī)律
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波形檢測模式
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有規(guī)律，存在周期性脈沖信號
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有規(guī)律，存在周期性脈沖信號
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無規(guī)律
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7) 數(shù)據(jù)記錄：連接Type-c數(shù)據(jù)線，運(yùn)行隨機(jī)附帶的報告生成軟件，點(diǎn)擊導(dǎo)出數(shù)據(jù)功能，即可將試驗過程中所有數(shù)據(jù)導(dǎo)出到pc端，根據(jù)數(shù)據(jù)庫以及圖文信息生成巡檢報告。
圖 6 2 US檢測位置示意圖
2.2 HFCT局部放電檢測流程
1) 設(shè)備連接：連接測試儀的各個部件，固定傳感器。
2) 開機(jī)檢測：開機(jī)后系統(tǒng)自檢，確認(rèn)各個檢測通道正常工作。
3) 設(shè)置參數(shù)：點(diǎn)擊【系統(tǒng)設(shè)置】，通過設(shè)置[存儲目錄]功能新建一個保存試驗數(shù)據(jù)的文件名，后期所有測量數(shù)據(jù)均存儲在此文件中；再返回【HFCT】模塊進(jìn)入測量界面，點(diǎn)擊右上角圖標(biāo)可以對HFCT測量過程進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)設(shè)置。
4) 連接設(shè)備：進(jìn)入【HFCT】模塊后會彈出選擇連接設(shè)備的對話框，本機(jī)有三種連接方式：
<自動掃描>、<手動輸入>、<使用上次匹配設(shè)備>，每種方式都可直接連接到試驗設(shè)備。
5) 背景檢測：連接HFCT傳感器，當(dāng)信號保持穩(wěn)定時按下【停止】按鍵，再點(diǎn)擊【記錄背景】，記錄下背景值。
6) 接入傳感器：將HFCT傳感器卡在設(shè)備的接地線上，根據(jù)HFCT上的箭頭標(biāo)識從高頻電流互感器的正面（有標(biāo)牌面）穿入，背面穿出接地。
7) 信號檢測：觀察所測波形是否具有周期性，并與背景信號比較，看是否有明顯變化。
8) 異常診斷：當(dāng)通過波形模式檢測到異常信號時，應(yīng)對局部放電進(jìn)行診斷與分析，通過改變測量模式記錄和分析信號。
9) 數(shù)據(jù)記錄：通過儀器的記錄功能將數(shù)據(jù)保存：在首頁中的【檢測記錄】模塊可查看對應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)，以供后期分析。
10) 生成報告：連接Type-c數(shù)據(jù)線，運(yùn)行隨機(jī)附帶的報告生成軟件，點(diǎn)擊導(dǎo)出數(shù)據(jù)功能，即可將試驗過程中所有數(shù)據(jù)導(dǎo)出到pc端，根據(jù)數(shù)據(jù)庫以及圖文信息生成巡檢報告。
2.3 UHF檢測流程
1) 設(shè)備連接：按照設(shè)備接線連接測試儀的各個部件，固定傳感器。
2) 開機(jī)檢測：開機(jī)后，系統(tǒng)自檢，確認(rèn)各個檢測通道工作正常。
3) 設(shè)置參數(shù)：點(diǎn)擊【系統(tǒng)設(shè)置】，通過設(shè)置[存儲目錄]功能新建一個保存試驗數(shù)據(jù)的文件名，后期所有測量數(shù)據(jù)均存儲在此文件中；再返回【UHF】模塊進(jìn)入測量界面，點(diǎn)擊右上角圖標(biāo)可以對UHF測量過程進(jìn)行詳細(xì)的參數(shù)設(shè)置。
4) 連接設(shè)備：進(jìn)入【UHF】模塊后會彈出選擇連接設(shè)備的對話框，本機(jī)有三種連接方式：
<自動掃描>、<手動輸入>、<使用上次匹配設(shè)備>，每種方式都可直接連接到試驗設(shè)備。
5) 背景檢測：將UHF傳感器貼在接地的金屬體上（非測量源）。當(dāng)信號穩(wěn)定時按下【停止】按鍵，再點(diǎn)擊【記錄背景】，記錄下背景值。可以根據(jù)背景值設(shè)置背景閾值以慮除噪聲干擾等。
6) 信號檢測：觀察檢測到的信號，如果發(fā)現(xiàn)信號無異常，保存少量數(shù)據(jù)，退出并改變檢測位置繼續(xù)下一點(diǎn)檢測；如果發(fā)現(xiàn)信號存在異常，則延長檢測時間并記錄多組數(shù)據(jù)，進(jìn)入異常診斷流程。
7) 異常診斷：當(dāng)通過波形模式檢測到信號時，應(yīng)對局部放電進(jìn)行診斷與分析，觀察信號的周期性通過改變測量模式記錄和分析信號。
8) 數(shù)據(jù)記錄：通過儀器的記錄功能將數(shù)據(jù)保存：在首頁中的【檢測記錄】模塊可查看對應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)，以供后期分析。
9) 生成報告：連接Type-c數(shù)據(jù)線，運(yùn)行隨機(jī)附帶的報告生成軟件，點(diǎn)擊導(dǎo)出數(shù)據(jù)功能，即可將試驗過程中所有數(shù)據(jù)導(dǎo)出到pc端，根據(jù)數(shù)據(jù)庫以及圖文信息生成巡檢報告。
表 6 3典型缺陷局部放電圖譜分析與診斷
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放電類型
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規(guī)律
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電暈放電
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放電信號的極性效應(yīng)非常明顯，通常在工頻相位的負(fù)半軸或正半軸出現(xiàn)，放電信號強(qiáng)度較弱且相位分布較寬，放電次數(shù)多。但較高電壓等級下另一個半軸也可能出現(xiàn)放電信號，幅值更高且相位分布較窄，放電次數(shù)少。
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懸浮放電
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放電信號通常在工頻相位的正、負(fù)半軸均會出現(xiàn)，且具有一定的對稱性，放電信號很大且相鄰放電信號時間間隔基本一致，放電次數(shù)少，放電重復(fù)率較低。PRPS圖譜具有“內(nèi)八字”或“外八字”分布特征。
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顆粒放電
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放電信號極性效應(yīng)不明顯，任意相位上具有分布，放電次數(shù)少，放電信號幅值無明顯規(guī)律，放電信號時間間隔不穩(wěn)定。提高電壓等級放電信號幅值增大但放電間隔降低。
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空穴放電
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放電信號通常在工頻相位的正、負(fù)半周均會出現(xiàn)，且具有一定對稱性，放電信號幅值較分散，且放電次數(shù)較少。
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2.4 生成報告流程
打開報告生成軟件，將設(shè)備與電腦連接。點(diǎn)擊我的電腦，找到對應(yīng)的磁盤，將試驗過程中的數(shù)據(jù)和圖片的文件夾（hcpd文件夾和報告生成軟件文件夾）復(fù)制到電腦。然后點(diǎn)擊【瀏覽文件】按鈕選擇hcpd文件夾下試驗?zāi)夸?。選擇好傳感器類型后，點(diǎn)擊【加載數(shù)據(jù)】按鈕。將試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件。根據(jù)需求填寫必要信息后即可生成報告。
1. 技術(shù)參數(shù)
表 4 1技術(shù)參數(shù)表
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主機(jī)參數(shù)
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可檢測通道數(shù)
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3通道：
1個US，
1個UHF（無線，選配），
1個HFCT（無線，選配）
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采樣精度
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12bit
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同步方式
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內(nèi)同步，外同步，光同步
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接觸US
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頻率范圍
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20kHz～300kHz
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輸出阻抗
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50Ω
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檢測靈敏度
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0.1mV
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測量范圍
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0.1mV～1V
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輸出接口
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標(biāo)準(zhǔn)SMA連接主機(jī)
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UHF（選配）
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檢測帶寬
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300MHz～1.5GHz
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輸出方式
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BNC接口-信號調(diào)理單元，無線連接主機(jī)
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接收方式
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天線接收
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傳輸方式
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同軸電纜
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檢測靈敏度
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<-60dBm
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HFCT（選配）
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檢測帶寬
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1M-30MHz
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傳輸阻抗
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>5mV/mA(10MHz )
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輸出阻抗
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50Ω
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測量范圍
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-20~80dB
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測量誤差
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±1dB
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分辨率
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1dB
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輸出接口
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BNC接口-信號調(diào)理單元，無線連接主機(jī)
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硬件
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顯示屏
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5.0寸TFT真彩色液晶顯示屏
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分辨率
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800×480
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操作
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觸摸/按鍵
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存儲
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TF卡
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接口
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3.5mm立體聲耳機(jī)插孔
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電源
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DC-12V/2A直流電源
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擴(kuò)展功能
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USB-TypeC/500萬攝像頭/RFID/WIFI/藍(lán)牙
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電源
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內(nèi)部電源
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電池供電（4800mAH 7.4V）
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正常工作時間
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約7小時，充滿時間約3小時
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尺寸
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長×寬×高
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235mm×133mm×48mm
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重量
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0.85kg
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環(huán)境
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使用環(huán)境溫度
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-20℃～50℃
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存儲環(huán)境溫度
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-40℃～70℃
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濕度
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10%-90%（非冷凝）
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海拔高度
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≤3000m
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