CN104950200A - 一种节能电容元件寿命试验方法 - Google Patents

一种节能电容元件寿命试验方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能电容元件寿命试验方法，包括：抽取百分之十数量的被测电容器，再随机分组；将随机分组后的被测电容器放入温度恒定的烘箱中，烘箱温度为45-55℃；采用交直流结合方式，给抽样电容器元件依次施加1.1-1.25、1.3-1.45、1.5- 1.65倍电容器元件额定电压的交流电，然后再依次施加1.7-1.85、1.90-2.05、2.1-2.25倍电容器元件额定电压的直流电，对应运行时间为12-15h、13-15h、7-9h、3-5h、4-6h、3-5h；电容器元件击穿数量小于抽样电容器元件三分之一，则寿命试验合格。节省生产试验时间。用本发明的加速寿命试验的方法，可以很快对电容器元件的寿命和性能作出判断，如果电容器元件不合格，就不用做成电容器，直到电容器元件合格后，再做电容器，节省了生产时间。

Description

一种节能电容元件寿命试验方法
技术领域
本发明属于电力电子技术领域，特别是涉及一种节能电容元件寿命试验方法。
背景技术
电容器的质量或工作寿命，在市场激烈竞争的今天，得到电容器制造厂和用户越来越多的关注。制造厂希望在保证电容器一定的质量与工作寿命的前提下，降低生产成本，以提高竞争力；而用户则希望花同样的钱，能买到质量更好、工作寿命更长的产品。因此采用一种试验方法，能比较客观的对电容器的工作寿命进行评估是很有必要的。
例如，丰骏.铝电解电容器的耐久性试验和寿命试验【J】.电子元件与材料：1995,01,014:57，这篇文章介绍了铝电解电容器的耐久性试验，寿命试验是基本的可靠性试验方法，在正常工作条件下，常常采用寿命试验方法来评价产品的可靠性。但是，这种方法对寿命特别长的产品来说并不是一种合适的方法。因为这种方法需要花费很长的试验时间，甚至经常来不及做完寿命试验，新的产品又被设计出来，老产品就要被淘汰了。因此，在寿命试验的基础上形成的加大应力、缩短时间的加速寿命试验方法逐渐取代了常规的寿命试验方法。
为了减少试验时间并节约试验成本，电力电容器的耐久性试验或老化试验常采用提高试验电压的加速试验方法。例如，江正平.电容器加速寿命试验的电压加速指数【J】.电力电容器：2007,01:44，这篇文章介绍了不同加速电压和寿命的关系常采用指数形式，即电压逆幂定律。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过对节能电容元件进行加速寿命试验，然后间接判断电力电容器寿命及产品性能的试验方法。
本发明采用的技术方案是：
一种节能电容元件寿命试验方法，包括以下步骤：
步骤一，在待评价的节能电容元件组中抽取百分之十数量的被测电容元件，给每只被测电容元件编号后测量并记录被测电容元件的平均初始电容值，然后再随机分组；
步骤二，将随机分组后的被测电容元件放入温度恒定的烘箱中，烘箱温度为45-55℃；
步骤三，采用交直流结合方式，给抽样电容元件依次施加1.1-1.25、1.3-1.45、1.5-1.65倍电容元件额定电压的交流电，然后再依次施加1.7-1.85、1.90-2.05、2.1-2.25倍电容元件额定电压的直流电，对应运行时间为12-15h、13-15h、7-9h、3-5h、4-6h、3-5h；
步骤四，统计电容元件击穿数量，电容元件击穿数量小于抽样电容器元件三分之一，则寿命试验合格。
所述步骤三中，给抽样电容元件依次施加1.2、1.4、1.6倍电容元件额定电压的交流电，然后再依次施加1.8、2.0、2.2倍电容元件额定电压的直流电，对应运行时间为13h、14h、8h、4h、5h、4.5h。
所述步骤三中，给抽样电容元件依次施加1.1、1.3、1.5倍电容元件额定电压的交流电，然后再依次施加1.7、1.9、2.1倍的电容元件额定电压的直流电，对应运行时间为12h、15 h、7 h、3 h、4 h、5 h。
所述步骤三中，给抽样电容元件依次施加1. 25、1. 45、1. 65倍电容元件额定电压的交流电，然后再依次施加1.85、2.05、2.25倍的电容元件额定电压的直流电，对应运行时间为15h、13 h、9 h、5 h、6 h、3 h。
所述步骤二中，烘箱温度为50℃。
本发明采用上述技术方案后，具有如下技术效果：
1、节省生产试验时间。用本发明的加速寿命试验的方法，可以很快对电容器元件的寿命和性能作出判断，如果电容器元件不合格，就不用做成电容器，直到电容器元件合格后，再做电容器，节省了生产时间。
2、节省材料。现用方法要求对不同容量的电力电容器都进行寿命试验，对于大容量产品来说将更加浪费材料，而本方法只对电容器元件进行加速寿命试验，试验浪费材料少。
具体实施方式
为使本申请的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本申请实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
影响电容器寿命的因素包括温度、时间及所施加的电压。本发明是在同一环境温度条件下，阶梯式提高电容器元件的施加电压值来加速其寿命。根据电容器的电容、损耗与电压的关系，在低电压下电容器长时间运行温升很小，对电容器的寿命影响也很小，而电压越高时电容器的温升相应增加，内部温度越高，绝缘老化越快，电容器寿命越短，同样原理，给电容器元件阶梯式施加高压，可以加速电容器元件寿命衰竭。
实施例1
选取制作电容器CD293 400V-220uF产品的元件，随机抽取一组放置于温度恒定的烘箱中，烘箱温度保持在45℃，先给抽取的电容器元件施加1.2倍电容器元件额定电压（UNE）的交流电13小时，然后再依次施加电压1.4UNE，1.6UNE交流电，再依次施加1.8UNE、2.0UNE、2.2UNE直流电，对应的试验时间为14h、8h、4h、5h、4.5h。戴好细纱手套将样品按照正负极等量地夹在样品架上，要安装牢固，对于发热的样品其电容器之间的距离不应小于25mm，样品不应受到直接辐射，烘箱内空气应充分流通、确保箱内可放置电容器元件的任一点温度与规定温度相差不超过2℃，试验架放入箱内后，应用仪表在测量孔上进行测量，确认每只样品是否与电源线接触良好。检查每根通往试验架上的电缆线是否正确。插好保护电阻器，接触要牢固。
试验结果见表1
实施例2
选取制作电容器CD293 250V-220uF产品的元件，随机抽取一组放置于温度恒定的烘箱中，烘箱温度保持在50℃，先给抽取的电容器元件施加1.1倍的电容器元件额定电压（UNE）的交流电12小时，然后再依次1.3、1.5倍的电容器元件额定电压的交流电，然后再依次施加1.7、1.9、2.1倍的电容器元件额定电压的直流电，对应的试验时间为15h、7h、3h、4h、5h。
试验结果见表2
实施例3
选取制作电容器CD293 400V-220uF产品的元件，随机抽取一组放置于温度恒定的烘箱中，烘箱温度保持在55℃，先给抽取的电容器元件施加1.25倍的电容器元件额定电压（UNE）交流电15小时，然后再依次施加1.45、1.65倍电容器元件额定电压的交流电，再依次施加1.85、2.05、2.25倍电容器元件额定电压的直流电，对应的试验时间为13h、9h、5h、6h、3h。
试验结果见表3
通过上述三个对比试验例，说明本发明可以作为间接判断电力电容器寿命的依据。显而易见，利用现用电力电容器寿命试验判断电容器的使用寿命及性能能否满足十年寿命要求，同样也是间接判断方法，耽误作业时间又浪费材料，同时又无法直接对电容器元件的设计寿命与性能进行验证。而本发明电力电容器元件的寿命试验方法经过了大量的研究性试验验证，通过这种加速寿命试验的方法可以很快对电容器元件的寿命和性能作出判断，既节省研究和生产时间，又减少了材料的浪费。尤其目前根据电网的要求，电力电容器产品的种类越来越多，所用材料越来越贵，要求研究和生产时间越来越紧迫，本发明的利用产生了巨大的经济效益和社会效益，为我国的电力电容器寿命试验标准的进一步修订奠定了基础。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种节能电容元件寿命试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，在待评价的节能电容元件组中抽取百分之十数量的被测电容元件，给每只被测电容元件编号后测量并记录被测电容元件的平均初始电容值，然后再随机分组；
步骤二，将随机分组后的被测电容元件放入温度恒定的烘箱中，烘箱温度为45-55℃；
步骤三，采用交直流结合方式，给抽样电容元件依次施加1.1-1.25、1.3-1.45、1.5-1.65倍电容元件额定电压的交流电，然后再依次施加1.7-1.85、1.90-2.05、2.1-2.25倍电容元件额定电压的直流电，对应运行时间为12-15h、13-15h、7-9h、3-5h、4-6h、3-5h；
步骤四，统计电容元件击穿数量，电容元件击穿数量小于抽样电容元件三分之一，则寿命试验合格。
2.根据权利要求1所述的节能电容元件寿命试验方法，其特征在于，所述步骤三中，给抽样电容元件依次施加1.2、1.4、1.6倍电容元件额定电压的交流电，然后再依次施加1.8、2.0、2.2倍电容元件额定电压的直流电，对应运行时间为13h、14h、8h、4h、5h、4.5h。
3.根据权利要求1所述的节能电容元件寿命试验方法，其特征在于，所述步骤三中，给抽样电容元件依次施加1.1、1.3、1.5倍电容元件额定电压的交流电，然后再依次施加1.7、1.9、2.1倍的电容元件额定电压的直流电，对应运行时间为12h、15 h、7 h、3 h、4 h、5 h。
4.根据权利要求1所述的节能电容元件寿命试验方法，其特征在于，所述步骤三中，给抽样电容元件依次施加1. 25、1. 45、1. 65倍电容元件额定电压的交流电，然后再依次施加1.85、2.05、2.25倍的电容元件额定电压的直流电，对应运行时间为15h、13 h、9 h、5 h、6 h、3 h。
5.一种如权利要求1所述的节能电容元件寿命试验方法，其特征在于，所述步骤二中，烘箱温度为50℃。
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