<甘南>天正華意電氣設備有限公司 沖擊電壓發生器全自動試驗系統成套設備裝置2023已更新(今日/研究)

甘南雷電沖擊發生器自動測控系統本套設備采用具有世界先進水平的計算機測控一體化系統將控制和測量功能組合在一起。控制系統采用了日本三菱公司的PLC可編程控制器，使控制系統實現了小型化、智能化及高可靠性。屏幕采用10”觸摸屏。控制部分和本體的信號傳輸采用光纖傳輸，具有雙向信號處理功能，從而提高了控制系統的可靠性。控制系統中關鍵的元器件及部件全部選用進口件，如：PLC可編程控制器采用日本三菱公司、示波器采用美國泰克公司等。測量系統具有波形顯示、分析、成圖和打印等功能。可以按照高壓試驗的習慣設定測量參數從而自動整定好數字示波器。可自動計算各個波形參數，所采用的計算方法按照GB/T16896.1-1997及IEC1083標準的規定。控制測量系統采用了先進的抗干擾技術，在高電壓、強電場的環境下運行，系統測量準確、控制、可靠。控制系統技術說明如下:控制系統的主要目的是控制沖擊電壓發生器操作，完成正常的充放電過程，所有運行參數均可通過觸摸屏的操作來完成，并對設備運行參數進行實時監控。系統控制方式為手動或自動自動控制方式能按規定的程序進行沖擊電壓試驗，在界面顯示發生器狀態(接地/不接地充電速度充電電壓球距等)。

甘南雷電沖擊發生器 觸發球間隙調試在【參數設置】頁面中，點擊【球隙調試】進入觸發球間隙調試，該頁面總共包括3部分，觸發球狀態顯示、觸發球參數設置和觸發球控制設置。5.3.7.觸發球狀態顯示：右圖，以動畫的方式顯示當前觸發球檢測信號的位置、距離差和控制方式。?圖中“上下箭頭”為手動控制觸發球距離增大、減小。?“31.3mm”顯示的是當前參數下觸發球的距離。?“0 量值”該值顯示的是實際信號檢測到的數值，也就是我們所需要調試的值?“小值”“值”按鈕是用來將當前量程值寫入小位置，和位置。5.3.8.觸發球距離設置：右圖，將調試結果輸入在這里。?觸發球小位置：將觸發球運行至小距離處，記錄當前觸發球位置的量值，寫入【觸發球小距離位置】，或者將觸發球運行至小距離處后，點擊【寫入小位置】按鈕，數值自動記錄。?觸發球位置：將觸發球運行至距離處，記錄當前觸發球位置的量值，寫入【觸發球距離位置】，或者將觸發球運行至距離處后，點擊【寫入位置】按鈕，數值自動記錄。保存參數：調試結束后，點擊【保存】按鈕，保存調試結果。

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甘南雷電沖擊發生器 系統參數設置：設置控制系統的組成，個功能模塊的動作方式，以及系統硬件參數設置，一旦設備調試好，嚴禁隨意改動系統參數。進入方式：在參數設置頁面點擊【系統參數】切換到密碼輸入界面（圖7-4）。由于系統調試涉及重要的參數調整，必須輸入正確的授權密碼才可進入高級調試界面。圖7-4 密碼輸入界面5.3.3.輸入正確的密碼后，點擊“確定”按鈕，進入系統參數設置界面（圖7-5）圖7-5 系統參數設置5.3.4.充電回路參數：也就是設置主回路的參數。?【充電電壓】：用來設置系統設置電壓，防止在設置參數是設置電壓過高情況。?【直流分壓比】：設置充電電壓的采樣分壓器分壓比值，正確的分壓比可以直觀的以數字方式準確的檢測（和設置）到充電電壓。?【充電速度】：數值越小速度越慢。變壓器原邊輸入電壓控制值。?【中文】＆【英文】：切換系統語言，紅色為當前系統模式。?本體球隙、陡波球隙參數設置：球隙的自動調整與設置的充電電壓對應表；?完成設置：點擊【確認】按鈕完成參數的設置。5.3.5.球隙對應電壓設置【自動球隙1參數】點擊進入間隙調整頁面自動球隙距離：下圖，根據在實際測試中的結果，記錄下充電電壓從小到大，所對應的球隙距離。輸入完畢后，點擊【確認并返回保存】按鈕。返回到【系統參數設置界面】。

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甘南雷電沖擊發生器 觸發球間隙調試在【參數設置】頁面中，點擊【球隙調試】進入觸發球間隙調試，該頁面總共包括3部分，觸發球狀態顯示、觸發球參數設置和觸發球控制設置。5.3.7.觸發球狀態顯示：右圖，以動畫的方式顯示當前觸發球檢測信號的位置、距離差和控制方式。?圖中“上下箭頭”為手動控制觸發球距離增大、減小。?“31.3mm”顯示的是當前參數下觸發球的距離。?“0 量值”該值顯示的是實際信號檢測到的數值，也就是我們所需要調試的值?“小值”“值”按鈕是用來將當前量程值寫入小位置，和位置。5.3.8.觸發球距離設置：右圖，將調試結果輸入在這里。?觸發球小位置：將觸發球運行至小距離處，記錄當前觸發球位置的量值，寫入【觸發球小距離位置】，或者將觸發球運行至小距離處后，點擊【寫入小位置】按鈕，數值自動記錄。?觸發球位置：將觸發球運行至距離處，記錄當前觸發球位置的量值，寫入【觸發球距離位置】，或者將觸發球運行至距離處后，點擊【寫入位置】按鈕，數值自動記錄。保存參數：調試結束后，點擊【保存】按鈕，保存調試結果。

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甘南雷電沖擊發生器 控制區主界面總共有5個按鈕，分別為“準備 “試驗開始”、“手動觸發”、“故障復位” 試驗參數”，其功能分別為：?準備： 開始試驗前，先設置試驗參數，檢查硬件回路，確定無誤后，按下備妥按鈕，表示準備完成。?試驗開始：系統處于停止狀態時，顯示“開始試驗”，當試驗開始后，顯示為“停止試驗”，按下可以停止正在進行的試驗。?手動觸發：手動觸發點火脈沖。?試驗參數：設置試驗常用參數，包括實驗流程，測試位置，系統設置等。?故障復位：當系統出現故障時，點擊后可以復位系統故障。5.3.試驗參數設置：在測試主頁面點擊【試驗參數】按鈕，進入實驗參數設置界面（圖7-3），可根據試驗要求設置測試流程，由系統自動進行測試。圖7-3 試驗參數設置5.3.1.沖擊試驗設置：?設定充電電壓：設置電容器的預期充電電壓，單位為kV（千伏）。可設置的充電電壓為0.5kV，額定充電電壓為100kV，不得超過100kV，設置精度為一位小數點（即100V）。不同波形電壓不同。?設定放電間隔：設置每次沖擊的間隔時間，單位秒（S）。?設定沖擊次數：在當前的極性下，總共自動沖擊的次數。?極性切換：單擊正極性按鈕，系統會切換到正極性，負極性是一樣操作方式。?完成設置：點擊觸摸按鈕【確認】，系統自動設置相關動作，并進入預備測試模式，保存設置參數，下次啟動頁面顯示為本次設置的參數。

甘南雷電沖擊發生器發生器主要技術參數標稱電壓 ±300 kV額定能 15kJ額定沖擊電容量 0.33μF額定充電電壓 100 kV級數 3級電容量 1μF級能 5kJ3.5沖擊電壓波形試驗。1.230％s /5020％s，幅值3％；沖擊電壓波形參數及其偏差均符合有關GB311及GB13.2 和 GB16927.2沖擊電壓參數；3.6 輸出電壓： ＞20％Un3.7 同步范圍：級電壓在20％～額定電壓范圍內，正負極性同步范圍不小于20％、(脈沖放大器點火脈沖＞±10 kV)3.8 同步放電失控率： ＜2％3.9 沖擊試驗次數設定范圍 0～99 次 調節精度 1 次3.10 點火范圍： 20％-Un3.11 充電電壓不穩定度 ＜±1.0％3.12 基準電壓調節范圍 0.0～100.0 kV 調節精度 0.1 kV3.13 充電電壓與基準電壓的偏差 ＜±1.0％3.14 持續時間:在80％額定電壓以上間斷工作在80％額定電壓以下，可連續運行。300kV/15kJ沖擊電壓發生器試驗設備組成本技術資料是為變壓器 電抗器 開關柜 套管等等絕緣設備做雷電沖擊試驗需要而編制的技術文件。沖擊電壓發生器成套試驗設備由THDY-300kV/15kJ沖擊電壓發生器本體、ZD-100kV直流充電裝置、DF-300kV400PF弱阻尼電容分壓器、ICM -3000計算機測量、觸摸屏控制系統等組成。4.1、結構特點（含直流充電裝置） THDY--300kV/15kJ沖擊電壓發生器本體結構采用四柱H結構形式，由單只法蘭構成的鋼體支架平行外掛兩只電容器，構成一個穩定的結構組成一級。本體設備為2級，組成組合塔式結構，各級逐級疊接，拆裝檢修方便，整體結構穩定。

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甘南雷電沖擊發生器驗參數設置?基本信息：設置基本參數，這些參數將被保存在數據庫，試驗備注信息將直接打印在波形圖片上。?保存波形數據：選擇自動保存時，系統在每測量一個波形將自動保存數據至設置的數據庫。?估計沖擊電流：單位千安（kA），根據預計的電流峰值輸入，用于初始化示波器參數及波形顯示區域范圍。?預計電壓峰值：單位千伏（kV），根據預計的電壓峰值輸入，用于初始化示波器參數及波形顯示區域范圍。?沖擊試驗次數：分“單次測試”和“多次測試”，單次測試是指，每開始測試后等待示波器采集到波形后結束測試，只做一次脈沖的采樣分析。“多次測試”是指系統連續和示波器通訊，示波器沒出現一個波形，測量系統自動記錄并保存，采集到波形后，繼續等待下一個波形出現。?沖擊極性，根基波形極性自動設置示波器觸發方向。1.2.2.波形參數：在這個參數設置頁面可以設置界面所顯示的參數，波形顏色，以及對示波器的基本參數設置（圖4-3）。這個界面是一個隱藏界面在＠的位置雙擊輸入“1234”可以出現。圖4-3 波形參數設置界面1.2.2.1.波形參數選擇：圖4-3，選擇需要在界面上顯示的波形參數，分“手動選擇波形參數”和“自動根據波形類型選擇波形參數”兩種。當選擇為手動時，可以在“手動選擇波形參數”欄內，選擇期望在波形界面中顯示的各種參數，根據電壓或者電流波形顯示；當選擇為自動時，波形將根據所選擇的波形類型自動分配需要顯示的波形參數。右測為圖形化的波形計算方式。1.2.2.2.界面顏色選擇：點擊“界面顏色選擇”標簽，出現顏色搭配選擇頁面，可以根據自己的習慣和方式，自由搭配，使顯示更清晰。1.2.2.3.信號分析設置：圖4-4，設置示波器的通訊方式，以及示波器的時基，觸發方式等，以及在分析波形時對波形計算中的濾波方式、采樣變比等的設置。?示波器參數設定：根據實際的示波器選擇“示波器型號”，設置通訊的方式。?時基：根據不同的波形，為了能完全的現實波形，需要根據不同的波形設置不同的時基。?觸發水平：觸發水平的位置占總峰值的百分比，建議40％，太小容易被提前干擾觸發，太大波形又不容易出來。?觸發通道：根據不同的信號，設置信號穩定的一方為觸發通道即可。

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甘南雷電沖擊發生器 ★升壓器號設定：如果使用I號升壓器單獨升壓，升壓器號設定為I號（此時試驗電壓設定≤30KV），如果使用I號升壓器和II號升壓器串聯升壓，升壓器號設定為I＋II號。★頻率有四種選擇：0.1、0.05、0.02、0.01。它規定了儀器的輸出頻率。單位為Hz。★試驗電壓范圍為10KV至額定值。(請不要設小于10KV的試驗電壓)它規定了我們所要升至的試驗電壓。儀器升至接近這個設定電壓值時，就不再升壓，并保持在這個峰值下進行等幅的正弦波輸出。★電壓保護值設定范圍為0至額定值，單位為kV。它規定了通過試品的電壓上限值，當電壓超過此設定時，儀器自動切斷輸出，進行停機操作。一般情況下電壓保護值由系統自動設定比試驗電壓高2-4KV。★電流保護值設定范圍為0至額定值，單位為mA。它規定了通過試品的電流上限值，當電流超過此設定時，儀器自動切斷輸出，進行停機操作 一般情況下電流保護值由系統自動設定。★定時修改范圍：0-60分。它規定了試驗時間的長短。單位為分鐘。★F表示輸入電壓頻率。 ★可以存儲打印20組歷史數據。以上電壓，電流均為峰值，儀器顯示的測量數據，以及打印報告上的電壓電流值均為峰值。按退出鍵顯示20組歷史數據，將光標移到“啟動試驗電壓”按確定鍵，儀器進入圖6所示的升壓界面。圖6（升壓畫面）自動升壓自檢成功后，儀器自動進入升壓狀態。儀器將用若干個周期的時間（幾分鐘）將電壓升至設定值。在升壓過程中，按停機鍵，儀器將切斷電壓輸出，回到開始畫面。當升壓值接近設定值時出現圖7圖7此時按“上下”鍵1秒鐘，微調電壓，可多次調整，調整到設定值時按“確定”鍵1秒鐘，出現圖8，儀器開始計時，計時結束后自動打印試驗報告。回到開始畫面，放電結束后關機再開始下一次測量。

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甘南雷電沖擊發生器波頭(前)電阻、波尾電阻均采用板形結構，無感繞制，其自感2.5H(減小電感的目的是為了增大負載容量，對于特大容量的負載（如大于5000PF）此項可采用外加調波電容和調波電阻的合適的組合來達到增大負載的目的。)，接頭均為彈簧壓接力式；(6)波頭(前)、波尾電阻支架可以由四支電阻同時并聯，波頭(前)、波尾電阻長度相等，可通用，且每一級都設有存放多余的調波電阻及短路桿的位置；用短路桿插接可方便使發生器串聯運行；(7) 全套配有7.1 雷電波頭電阻2套；7.2 波尾電阻1套；7.3充電電阻1套（備用1只）；(8)級球隙采用雙邊異極性觸發，級至第二級球隙均采用三間隙球隙點火，同步誤動率或拒動率不大于2％；同步范圍≥20％。(9)各級球隙距離由電動機驅動作直線調整，控制系統指示對應球距的充電電壓，傳動結構帶有上下限位開關；(10)球隙距離可在控制系統上手動或自動調節；(11)本體可每二級或三級并聯使用，并聯連接桿采用統一接插件，方便換接。設備上能擱置多余的調波電阻而不影響電氣性能；(12)每級試驗存放調波電阻和連接桿的托架；(13)各級采用二端密封絕緣筒，密封性能良好；(14)各級間均采取防暈措施，在整套充電過程中不會出現明顯電暈。(15)級間絕緣及機械支撐能夠承受100kV直流電壓而不產生放電。(16) 發生器頂部裝有均壓罩。

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甘南雷電沖擊發生器沖擊電壓發生器成套試驗設備技術方案一、適用范圍本發生器適用于220KV以下空氣間隙、電力電纜及附件、絕緣子串、套管、電力變壓器和互感器等試品進行標準雷電沖擊電壓全波、截波、陡波等沖擊電壓試驗。二、使用條件海拔高度： ≤1000m環境溫度： -15℃～＋45℃相對濕度：≤90％（20℃）使用環境： 戶內無導電塵埃接地電阻 0.5Ω無火災及爆炸危險耐震能力：8級烈度不含有腐蝕金屬和絕緣的氣體存在電源電壓的波形為實際正弦波波形畸變率10％Un4.4同步范圍不小于20％4.5同步放電失控率：＜2％4.6本體電感 55μH4.7點火范圍10％-Un4.8充電電壓不穩定度 ＜±1.0％4.9充電電壓與基準電壓的偏差 ＜±1.0％4.10電壓利用系數：負荷電容為1000PF以下時，標準雷電波的電壓利用系數≥90％，負荷電容為3000PF以下時，標準雷電波的電壓利用系數≥85％， 4.11用持續時間:在70％額定電壓以上，每120秒充放電一次可連續運行，在70％額定電壓以下，可連續運行。

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甘南雷電沖擊發生器發生器主要技術參數標稱電壓 ±300 kV額定能 15kJ額定沖擊電容量 0.33μF額定充電電壓 100 kV級數 3級電容量 1μF級能 5kJ3.5沖擊電壓波形試驗。1.230％s /5020％s，幅值3％；沖擊電壓波形參數及其偏差均符合有關GB311及GB13.2 和 GB16927.2沖擊電壓參數；3.6 輸出電壓： ＞20％Un3.7 同步范圍：級電壓在20％～額定電壓范圍內，正負極性同步范圍不小于20％、(脈沖放大器點火脈沖＞±10 kV)3.8 同步放電失控率： ＜2％3.9 沖擊試驗次數設定范圍 0～99 次 調節精度 1 次3.10 點火范圍： 20％-Un3.11 充電電壓不穩定度 ＜±1.0％3.12 基準電壓調節范圍 0.0～100.0 kV 調節精度 0.1 kV3.13 充電電壓與基準電壓的偏差 ＜±1.0％3.14 持續時間:在80％額定電壓以上間斷工作在80％額定電壓以下，可連續運行。300kV/15kJ沖擊電壓發生器試驗設備組成本技術資料是為變壓器 電抗器 開關柜 套管等等絕緣設備做雷電沖擊試驗需要而編制的技術文件。沖擊電壓發生器成套試驗設備由THDY-300kV/15kJ沖擊電壓發生器本體、ZD-100kV直流充電裝置、DF-300kV400PF弱阻尼電容分壓器、ICM -3000計算機測量、觸摸屏控制系統等組成。4.1、結構特點（含直流充電裝置） THDY--300kV/15kJ沖擊電壓發生器本體結構采用四柱H結構形式，由單只法蘭構成的鋼體支架平行外掛兩只電容器，構成一個穩定的結構組成一級。本體設備為2級，組成組合塔式結構，各級逐級疊接，拆裝檢修方便，整體結構穩定。

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甘南雷電沖擊發生器 測量系統結構說明如下：測控一體化工作臺為兩聯柜形式，顯示器、鍵盤鼠標放置在桌面上，計算機主機、示波器、隔離濾波電源、UPS放在辦公桌內，繼電器、PLC、過電壓和過電流保護元件等放置在本體底盤內。 用戶在系統界面上選擇“波形分析”功能后系統進入測量功能設置界面。測量系統以美國泰克公司的數字存儲示波器為波形數據采集平臺工作方式的設置由測控軟件（具有軟件著作權）自動完成。其帶寬100MHz，標稱分辯率達9bit，采樣速度達2.5GS/s，記錄長度10M，通道2個；可記錄雷電全波、操作波和雷電截波。用戶只需根據界面提示，輸入各項試驗條件即可（用戶也可選擇其它示波器）。系統可以完成表1所示的各種沖擊電壓的測量和表2測量誤差及系統波形參數分析功能。軟件已通過IEC61083-2評測。可使用2002年從德國進口的KAL1000沖擊校準儀（儀器具有PTB校準）校準示波器和軟件。表1 沖擊電壓波形及其參數波形 參數雷電沖擊標準波雷電沖擊陡波 峰值電壓波前時間半峰值時間波前陡度時間表2 測量系統不確定度(含分壓器)測量的沖擊波類測量系統不確定度(含分壓器) K ％標準雷電波/陡波3沖擊電壓的所有信息均以位圖(.bmp)文件和數據文件(.DAT)格式保存在硬盤上。系統的典型測量功能包括:沖擊電壓測量和波形分析: 2通道采樣速率1.25GS/S不同沖擊電壓波形的比較和離線分析: 可將試驗得到的波形 以數據文件(＊.DAT)的格式存盤，從硬盤中讀出并顯示在屏幕上，幫助用戶比較不同沖擊試驗得到的沖擊試驗波形試驗報告數字化: 點擊菜單項“試驗報告”可直接進入中文Word ，在已設計好的沖擊試驗報告模板上編寫試驗報告。利用Word 強大的處理功能 輸入文字，繪制和插入電路接線圖，插入試驗波形圖，存儲、打印試驗報告等。多時基波形顯示: 系統具備將各個通道波形數據(例如變壓器的入波電壓和示傷電流波形)分別獨立按不同的時基顯示的功能，方便用戶分析波形。

甘南雷電沖擊發生器 測量系統結構說明如下：測控一體化工作臺為兩聯柜形式，顯示器、鍵盤鼠標放置在桌面上，計算機主機、示波器、隔離濾波電源、UPS放在辦公桌內，繼電器、PLC、過電壓和過電流保護元件等放置在本體底盤內。 用戶在系統界面上選擇“波形分析”功能后系統進入測量功能設置界面。測量系統以美國泰克公司的數字存儲示波器為波形數據采集平臺工作方式的設置由測控軟件（具有軟件著作權）自動完成。其帶寬100MHz，標稱分辯率達9bit，采樣速度達2.5GS/s，記錄長度10M，通道2個；可記錄雷電全波、操作波和雷電截波。用戶只需根據界面提示，輸入各項試驗條件即可（用戶也可選擇其它示波器）。系統可以完成表1所示的各種沖擊電壓的測量和表2測量誤差及系統波形參數分析功能。軟件已通過IEC61083-2評測。可使用2002年從德國進口的KAL1000沖擊校準儀（儀器具有PTB校準）校準示波器和軟件。表1 沖擊電壓波形及其參數波形 參數雷電沖擊標準波雷電沖擊陡波 峰值電壓波前時間半峰值時間波前陡度時間表2 測量系統不確定度(含分壓器)測量的沖擊波類測量系統不確定度(含分壓器) K ％標準雷電波/陡波3沖擊電壓的所有信息均以位圖(.bmp)文件和數據文件(.DAT)格式保存在硬盤上。系統的典型測量功能包括:沖擊電壓測量和波形分析: 2通道采樣速率1.25GS/S不同沖擊電壓波形的比較和離線分析: 可將試驗得到的波形 以數據文件(＊.DAT)的格式存盤，從硬盤中讀出并顯示在屏幕上，幫助用戶比較不同沖擊試驗得到的沖擊試驗波形試驗報告數字化: 點擊菜單項“試驗報告”可直接進入中文Word ，在已設計好的沖擊試驗報告模板上編寫試驗報告。利用Word 強大的處理功能 輸入文字，繪制和插入電路接線圖，插入試驗波形圖，存儲、打印試驗報告等。多時基波形顯示: 系統具備將各個通道波形數據(例如變壓器的入波電壓和示傷電流波形)分別獨立按不同的時基顯示的功能，方便用戶分析波形。

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甘南雷電沖擊發生器 控制區主界面總共有5個按鈕，分別為“準備 “試驗開始”、“手動觸發”、“故障復位” 試驗參數”，其功能分別為：?準備： 開始試驗前，先設置試驗參數，檢查硬件回路，確定無誤后，按下備妥按鈕，表示準備完成。?試驗開始：系統處于停止狀態時，顯示“開始試驗”，當試驗開始后，顯示為“停止試驗”，按下可以停止正在進行的試驗。?手動觸發：手動觸發點火脈沖。?試驗參數：設置試驗常用參數，包括實驗流程，測試位置，系統設置等。?故障復位：當系統出現故障時，點擊后可以復位系統故障。5.3.試驗參數設置：在測試主頁面點擊【試驗參數】按鈕，進入實驗參數設置界面（圖7-3），可根據試驗要求設置測試流程，由系統自動進行測試。圖7-3 試驗參數設置5.3.1.沖擊試驗設置：?設定充電電壓：設置電容器的預期充電電壓，單位為kV（千伏）。可設置的充電電壓為0.5kV，額定充電電壓為100kV，不得超過100kV，設置精度為一位小數點（即100V）。不同波形電壓不同。?設定放電間隔：設置每次沖擊的間隔時間，單位秒（S）。?設定沖擊次數：在當前的極性下，總共自動沖擊的次數。?極性切換：單擊正極性按鈕，系統會切換到正極性，負極性是一樣操作方式。?完成設置：點擊觸摸按鈕【確認】，系統自動設置相關動作，并進入預備測試模式，保存設置參數，下次啟動頁面顯示為本次設置的參數。

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