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備局部放電情況，適用于GIS、變壓器及電力電纜等電氣設備的局放檢測。設備采用便攜式，操作簡單，所有的檢測對高壓設備的運行不產(chǎn)生任何影響。該產(chǎn)品可以對測量信號多周期觀察，對放電進行頻率識別，并通過多種模式進行分析，能夠清楚地判斷故障，
超聲波（US）
局部放電發(fā)生前，放電點周圍的電場力絕緣介質(zhì)的機械應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)生震蕩性機械運動，從而產(chǎn)生聲音或振動信號。超聲波法通過在設備腔體外壁上安裝超聲波傳感器來測量局部放電信號。該方法特點是傳感器與地理設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)境噪聲或設備機械振動的影響。由于超聲信號在電力設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，但具有定位準確度高的優(yōu)點。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，推測放電的強弱。由于被檢測對象超聲傳輸介質(zhì)不同，一般情況下開關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行檢測。
特高頻(UHF)
電力設備絕緣體中絕緣強度和擊穿場強都很高，當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 傳感器對電力設備中局部放電時產(chǎn)生的特高頻電磁波（300MHz ≤ f ≤ 3GHz ）信號進行檢測，從而獲得局部放電的相關信息，實現(xiàn)局部放電監(jiān)測。根據(jù)現(xiàn)場設備情況的不同，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，可實現(xiàn)局部放電帶電檢測、定位以及缺陷類型識別等優(yōu)點。
高頻電流互感器（HFCT）
高頻電流互感器主要用于高壓電氣設備的局部放電檢測，采用脈沖電流原理。由于絕大部分高壓電氣設備，其高低壓側或接地部分都存在分布電容，高場強區(qū)發(fā)生放電時，會耦合到接地部分并通過接地線進入大地。HFCT卡在接地線上，檢測其局放產(chǎn)生的脈沖電流信號，從而獲得被檢測設備的局部放電信息。主要用于電纜、變壓器、電抗器、GIS、開關柜等中高壓設備的局部放電信號檢測。利用HFCT 套接電氣設備接地線的檢測屬于非侵入式的檢測方法, 被檢測設備不需要停運，簡單可靠。
1.1 儀器充電
測量主機：使用DC12V的電源適配器，使用前，應為該裝置充電。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電量指示。
注：對本儀器內(nèi)置電池進行充電時，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) 設備連接：連接測試儀的各個部件，固定傳感器。
2) 開機檢測：開機后系統(tǒng)自檢，確認各個檢測通道正常工作。
3) 設置參數(shù)：點擊【系統(tǒng)設置】，通過設置[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】模塊進入測量界面，點擊右上角圖標可以對US測量過程進行詳細的參數(shù)設置。
4) 背景檢測：將傳感器對著空曠的地方，當信號保持穩(wěn)定時按下【停止】按鍵，再點擊【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行掃描檢測，觀察波形變化。
6) 異常診斷與分析：當檢測到周期性信號時進行分析，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
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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，運行隨機附帶的報告生成軟件，點擊導出數(shù)據(jù)功能，即可將試驗過程中所有數(shù)據(jù)導出到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) 設備連接：連接測試儀的各個部件，固定傳感器。
2) 開機檢測：開機后系統(tǒng)自檢，確認各個檢測通道正常工作。
3) 設置參數(shù)：點擊【系統(tǒng)設置】，通過設置[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】模塊進入測量界面，點擊右上角圖標可以對HFCT測量過程進行詳細的參數(shù)設置。
4) 連接設備：進入【HFCT】模塊后會彈出選擇連接設備的對話框，本機有三種連接方式：
<自動掃描>、<手動輸入>、<使用上次匹配設備>，每種方式都可直接連接到試驗設備。
5) 背景檢測：連接HFCT傳感器，當信號保持穩(wěn)定時按下【停止】按鍵，再點擊【記錄背景】，記錄下背景值。
6) 接入傳感器：將HFCT傳感器卡在設備的接地線上，根據(jù)HFCT上的箭頭標識從高頻電流互感器的正面（有標牌面）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：當通過波形模式檢測到異常信號時，應對局部放電進行診斷與分析，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，運行隨機附帶的報告生成軟件，點擊導出數(shù)據(jù)功能，即可將試驗過程中所有數(shù)據(jù)導出到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) 設備連接：按照設備接線連接測試儀的各個部件，固定傳感器。
2) 開機檢測：開機后，系統(tǒng)自檢，確認各個檢測通道工作正常。
3) 設置參數(shù)：點擊【系統(tǒng)設置】，通過設置[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】模塊進入測量界面，點擊右上角圖標可以對UHF測量過程進行詳細的參數(shù)設置。
4) 連接設備：進入【UHF】模塊后會彈出選擇連接設備的對話框，本機有三種連接方式：
<自動掃描>、<手動輸入>、<使用上次匹配設備>，每種方式都可直接連接到試驗設備。
5) 背景檢測：將UHF傳感器貼在接地的金屬體上（非測量源）。當信號穩(wěn)定時按下【停止】按鍵，再點擊【記錄背景】，記錄下背景值。可以根據(jù)背景值設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)，進入異常診斷流程。
7) 異常診斷：當通過波形模式檢測到信號時，應對局部放電進行診斷與分析，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，運行隨機附帶的報告生成軟件，點擊導出數(shù)據(jù)功能，即可將試驗過程中所有數(shù)據(jù)導出到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非常明顯，通常在工頻相位的負半軸或正半軸出現(xiàn)，放電信號強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，將設備與電腦連接。點擊我的電腦，找到對應的磁盤，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）復制到電腦。然后點擊【瀏覽文件】按鈕選擇hcpd文件夾下試驗目錄。選擇好傳感器類型后，點擊【加載數(shù)據(jù)】按鈕。將試驗數(shù)據(jù)導入軟件。根據(jù)需求填寫必要信息后即可生成報告。
1. 技術參數(shù)
表 4 1技術參數(shù)表
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主機參數(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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標準SMA連接主機
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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
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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
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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立體聲耳機插孔
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電源
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DC-12V/2A直流電源
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擴展功能
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USB-TypeC/500萬攝像頭/RFID/WIFI/藍牙
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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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