CN110412359A - 用于测量金属化膜电容固有电感的试验装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电容器的测量技术领域，具体公开了一种用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，其中，包括第一连接件，所述第一连接件设置在被试电容器的进线端；第二连接件，设置在被试电容器的出线端；第三连接件，设置在陪试电容器的进线端；第四连接件，设置在陪试电容器的出线端；第五连接件，分别与第二连接件和第四连接件连接；第六连接件，一端连接第一连接件，另一端连接第五连接件；第六连接件上设置电流检测器和放电结构。本发明还公开了一种用于测量金属化膜电容器固有电感的试验系统。本发明提供的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置满足了插值法测量电容器固有电感的测试需求。
Description
技术领域
本发明涉及电容器的测量技术领域，尤其涉及一种用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置及包括该用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验系统。
背景技术
自愈式金属化膜电容器是一种常见的电容器形式，广泛的应用于直流支撑电容器、脉冲电容器、机车电容器等领域。在这些技术中，常常需要通过测量手段得知自愈式金属化膜电容器的固有电感，并作为工程设计的一个重要数据。
为了满足工程需要，自愈式金属化膜电容器的固有电感一般被要求做到最小，导致很难直接准确测量，故而一般采用试验回路对其进行间接的试验测量。在标准“JB/T8168－1999脉冲电容器及直流电容器”的“6.9固有电感测量”中，推荐了三种方法测量电容器的固有电感，其中插值法由于试验方法简单，被普遍使用。
采用插值法测量电容器固有电感一般要求试验回路的附加电感尽量小，因此，如何满足插值法测量电容器固有电感的需求成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置及包括该用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验系统，解决相关技术中存在的无法满足插值法测量电容器固有电感的需求的问题。
作为本发明的一个方面，提供一种用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，其中，所述用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置包括：
第一连接件，所述第一连接件设置在被试电容器的进线端；
第二连接件，所述第二连接件设置在被试电容器的出线端；
第三连接件，所述第三连接件设置在陪试电容器的进线端；
第四连接件，所述第四连接件设置在陪试电容器的出线端；
第五连接件，所述第五连接件分别与所述第二连接件和所述第四连接件连接，用于串联连接所述被试电容器和所述陪试电容器；
第六连接件，所述第六连接件的一端连接所述第一连接件，所述第六连接件的另一端连接所述第五连接件；
所述第六连接件上设置电流检测器和放电结构，所述电流检测器能够与示波器连接，所述放电结构、第六连接件和所述电流检测器形成放电回路；
所述第一连接件还用于连接直流充电回路的一个电极，所述第五连接件还用于连接直流充电回路的另一个电极。
进一步地，所述第六连接件包括第一弯折件和第二弯折件，所述第一弯折件的一端与所述第一连接件连接，所述第一弯折件的另一端与所述第二弯折件的一端连接，所述第二弯折件的另一端与所述第五连接件连接，所述放电结构设置在所述第一弯折件和所述第二弯折件的连接处，所述电流检测器设置在所述第一弯折件上。
进一步地，所述放电结构包括弯折板，所述弯折板的一端与所述第一弯折件固定，所述弯折板的另一端与所述第二弯折件可分离式接触。
进一步地，所述电流检测器包括罗氏线圈。
进一步地，所述第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件、第五连接件和第六连接件均包括导电铜母排。
作为本发明的另一个方面，提供一种用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，其中，所述用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置包括：
第一连接件，所述第一连接件设置在被试电容器的进线端；
第二连接件，所述第二连接件设置在被试电容器的出线端；
第三连接件，所述第三连接件设置在陪试电容器的进线端；
第四连接件，所述第四连接件设置在陪试电容器的出线端；
第五连接件，所述第五连接件分别与所述第二连接件和所述第四连接件连接，用于串联连接所述被试电容器和所述陪试电容器；
第六连接件，所述第六连接件的一端连接所述第一连接件，所述第六连接件的另一端连接所述第五连接件；
所述第六连接件上设置电流检测器和放电结构，所述电流检测器能够与示波器连接，所述放电结构、第六连接件和所述电流检测器形成放电回路；
所述第一连接件还用于连接直流充电回路的一个电极，所述第五连接件还用于连接直流充电回路的另一个电极；
第七连接件，所述第七连接件分别与所述第一连接件和所述第二连接件连接。
进一步地，所述第六连接件包括第一弯折件和第二弯折件，所述第一弯折件的一端与所述第一连接件连接，所述第一弯折件的另一端与所述第二弯折件的一端连接，所述第二弯折件的另一端与所述第五连接件连接，所述放电结构设置在所述第一弯折件和所述第二弯折件的连接处，所述电流检测器设置在所述第一弯折件上。
进一步地，所述放电结构包括弯折板，所述弯折板的一端与所述第一弯折件固定，所述弯折板的另一端与所述第二弯折件可分离式接触。
进一步地，所述第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件、第五连接件、第六连接件和第七连接件均包括导电铜母排。
作为本发明的另一个方面，提供一种用于测量金属化膜电容器固有电感的试验系统，其中，所述用于测量金属化膜电容器固有电感的试验系统包括：
被试电容器、陪试电容器、第一试验装置、第二试验装置、示波器和直流充电回路，所述被试电容器和所述陪试电容器相邻设置，所述被试电容器和所述陪试电容器通过所述第一试验装置或所述第二试验装置连接测试，所述示波器与所述第一试验装置或所述第二试验装置中的电流检测器连接，所述直流充电回路分别与所述被试电容器的进线端和所述陪试电容器的出线端电连接，所述第一试验装置包括前文所述的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，所述第二试验装置包括前文所述的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置。
通过上述用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置及系统，能够实现对金属化膜电容器的测量，且能够减小试验回路的等效电感，满足插值法测量电容器固有电感的测试需求，使得试验回路的附加电感与被试电容器电感在同一数量级，且该试验装置及系统不需要采用特殊的导电、紧固和测量器件，易于实现。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为插值法测量金属化膜电容器固有电感的过程1电路图。
图2为插值法测量金属化膜电容器固有电感的过程2电路图。
图3为本发明提供的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置针对过程1的结构示意图。
图4为本发明提供的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置针对过程2的结构示意图。
图5为图3所示的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置的整体结构示意图。
图6为图4所示的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置的整体结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据JB/T 8168－1999脉冲电容器及直流电容器第“6.9.2差值法(或称串联电容器法)测量电容器的固有电感”的方法，测试过程分为：
过程1：如图1所示，被测电容器A与同型号陪试电容器B串联，接入充电放回路。当充电电压达到某一固定值U时，通过放电点进行放电并记录放电波形；
过程2：如图2所示，被测电容器A短路，仅将同型号陪试电容器B接入充电放回路。当充电电压达到U时，通过放电点再次进行放电并记录放电波形；
最后依据两次放电波形周期TA+B和TB，以及两台电容器的电容值CA和CB便可通过下式计算出被测电容器A的固有电感值LA：
根据上述测试方法，需要分两个测试过程分别记录放电波形，因此，为了实现上述测试过程，本实施例中提供了一种用于测量金属化膜电容器固有电感的试验系统，其中，所述用于测量金属化膜电容器固有电感的试验系统包括：
被试电容器、陪试电容器、第一试验装置、第二试验装置、示波器和直流充电回路，所述被试电容器和所述陪试电容器相邻设置，所述被试电容器和所述陪试电容器通过所述第一试验装置或所述第二试验装置连接测试，所述示波器与所述第一试验装置或所述第二试验装置中的电流检测器连接，所述直流充电回路分别与所述被试电容器的进线端和所述陪试电容器的出线端电连接。
具体地，在上述测试过程1中，使用第一试验装置将所述被试电容器和陪试电容器连接，并实现与示波器的连接，实现对放电波形的记录；在上述测试过程2中，使用第二试验装置将所述被试电容器和陪试电容器连接，并实现与示波器的连接，实现对放电波形的记录，其中所述第二试验装置在实现对被试电容器和陪试电容器连接的同时还能够实现对被试电容器的短路。因此，通过上述用于测量金属化膜电容器固有电感的试验系统实现了对金属化膜电容器固有电感的测量，且该试验系统能够使得试验回路的附加电感与被测电容器电感在同一数量级，尽量减小试验回路的等效电感，满足了试验需求，另外，本实施例提供的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验系统不需要对电容器的物理位置进行变动，节约人力，且测试结果精确。
作为所述第一试验装置的实施例，提供了一种用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，用于实现所述第一试验装置的功能，图3是根据本发明实施例提供的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置的结构示意图，如图3和图5所示，包括：
第一连接件T1，所述第一连接件T1设置在被试电容器A的进线端；
第二连接件T2，所述第二连接件T2设置在被试电容器A的出线端；
第三连接件T3，所述第三连接件T3设置在陪试电容器B的进线端；
第四连接件T4，所述第四连接件T4设置在陪试电容器B的出线端；
第五连接件T5，所述第五连接件T5分别与所述第二连接件T2和所述第四连接件T4连接，用于串联连接所述被试电容器A和所述陪试电容器B；
第六连接件，所述第六连接件的一端连接所述第一连接件T1，所述第六连接件的另一端连接所述第五连接件T5；
所述第六连接件上设置电流检测器RC和放电结构G，所述电流检测器RC能够与示波器连接，所述放电结构G、第六连接件和所述电流检测器RC形成放电回路；
所述第一连接件T1还用于连接直流充电回路的一个电极，所述第五连接件T5还用于连接直流充电回路的另一个电极。
通过上述用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，能够实现上述第一试验装置的功能，即实现对上述过程1的测试(对应图1所示的电路结构)，该用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置的结构能够减小试验回路的等效电感，使得试验回路的附加电感与被试电容器电感在同一数量级，且该试验装置不需要采用特殊的导电、紧固和测量器件，易于实现。
作为所述第六连接件的具体实施方式，如图3所示，所述第六连接件包括第一弯折件T7和第二弯折件T6，所述第一弯折件T7的一端与所述第一连接件T1连接，所述第一弯折件T7的另一端与所述第二弯折件T6的一端连接，所述第二弯折件T6的另一端与所述第五连接件T5连接，所述放电结构G设置在所述第一弯折件T7和所述第二弯折件T6的连接处，所述电流检测器RC设置在所述第一弯折件T7上。
具体地，如图3所示，所述放电结构G包括弯折板，所述弯折板的一端与所述第一弯折件T7固定，所述弯折板的另一端与所述第二弯折件T6可分离式接触。
优选地，所述电流检测器包括罗氏线圈。
优选地，所述第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件、第五连接件和第六连接件均包括导电铜母排。
作为所述第二试验装置的实施例，提供了一种用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，用于实现所述第二试验装置的功能，图4是根据本发明实施例提供的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置的结构示意图，如图4和图6所示，包括：
第一连接件T1，所述第一连接件T1设置在被试电容器A的进线端；
第二连接件T2，所述第二连接件T2设置在被试电容器A的出线端；
第三连接件T3，所述第三连接件T3设置在陪试电容器B的进线端；
第四连接件T4，所述第四连接件T4设置在陪试电容器B的出线端；
第五连接件T5，所述第五连接件T5分别与所述第二连接件T2和所述第四连接件T4连接，用于串联连接所述被试电容器A和所述陪试电容器B；
第六连接件，所述第六连接件的一端连接所述第一连接件T1，所述第六连接件的另一端连接所述第五连接件T5；
所述第六连接件上设置电流检测器RC和放电结构G，所述电流检测器RC能够与示波器连接，所述放电结构G、第六连接件和所述电流检测器RC形成放电回路；
所述第一连接件T1还用于连接直流充电回路的一个电极，所述第五连接件T5还用于连接直流充电回路的另一个电极；
第七连接件T8，所述第七连接件T8分别与所述第一连接件T1和所述第二连接件T2连接。
通过上述用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，能够实现第一测试装置的功能，在上述试验装置完成接线之后，针对上述过程1的试验过程为：
(1)将电流检测器输出端接入示波器；
(2)通过直流充电回路对被试电容器A和陪试电容器B进行充电，达到电压U时停止；
(3)操作放电机构G进行放电，通过示波器记录电流检测器输出的放电波形。
通过本实施例提供的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，能够实现上述第一试验装置的功能，即实现对上述过程2的测试(对应图2所示的电路结构)，该用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置的结构能够减小试验回路的等效电感，使得试验回路的附加电感与被试电容器电感在同一数量级，且该试验装置不需要采用特殊的导电、紧固和测量器件，易于实现。
作为所述第六连接件的具体实施方式，如图4所示，所述第六连接件包括第一弯折件T7和第二弯折件T6，所述第一弯折件T7的一端与所述第一连接件T1连接，所述第一弯折件T7的另一端与所述第二弯折件T6的一端连接，所述第二弯折件T6的另一端与所述第五连接件T5连接，所述放电结构G设置在所述第一弯折件T7和所述第二弯折件T6的连接处，所述电流检测器RC设置在所述第一弯折件T7上。
具体地，如图4所示，所述放电结构G包括弯折板，所述弯折板的一端与所述第一弯折件T7固定，所述弯折板的另一端与所述第二弯折件T6可分离式接触。
优选地，所述电流检测器包括罗氏线圈。
优选地，所述第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件、第五连接件、第六连接件和第七连接件均包括导电铜母排。
通过本实施例提供的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，能够实现第二测试装置的功能，在上述试验装置完成接线之后，针对上述过程2的试验过程为：
(1)将电流检测器输出端接入示波器；
(2)通过直流充电回路对陪试电容器B进行充电，达到电压U时停止；
(3)操作放电机构G进行放电，通过示波器记录电流检测器输出的放电波形。
完成过程1和过程2之后，依据两次放电波形周期TA+B和TB，以及两台电容器的电容值CA和CB便可计算出被测电容器A的固有电感值LA。
通过本发明实施例提供的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验系统测试某额定电压2kV额定电容7mF的自愈式金属化膜直流电容器，电容器的固有电感测得约为45nH。
因此，本发明实施例提供的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，能够使得试验回路的附加电感与被测电容器电感在同一数量级(约几十nH)，满足测试需求。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，其特征在于，所述用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置包括：
第一连接件，所述第一连接件设置在被试电容器的进线端；
第二连接件，所述第二连接件设置在被试电容器的出线端；
第三连接件，所述第三连接件设置在陪试电容器的进线端；
第四连接件，所述第四连接件设置在陪试电容器的出线端；
第五连接件，所述第五连接件分别与所述第二连接件和所述第四连接件连接，用于串联连接所述被试电容器和所述陪试电容器；
第六连接件，所述第六连接件的一端连接所述第一连接件，所述第六连接件的另一端连接所述第五连接件；
所述第六连接件上设置电流检测器和放电结构，所述电流检测器能够与示波器连接，所述放电结构、第六连接件和所述电流检测器形成放电回路；
所述第一连接件还用于连接直流充电回路的一个电极，所述第五连接件还用于连接直流充电回路的另一个电极。
2.根据权利要求1所述的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，其特征在于，所述第六连接件包括第一弯折件和第二弯折件，所述第一弯折件的一端与所述第一连接件连接，所述第一弯折件的另一端与所述第二弯折件的一端连接，所述第二弯折件的另一端与所述第五连接件连接，所述放电结构设置在所述第一弯折件和所述第二弯折件的连接处，所述电流检测器设置在所述第一弯折件上。
3.根据权利要求2所述的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，其特征在于，所述放电结构包括弯折板，所述弯折板的一端与所述第一弯折件固定，所述弯折板的另一端与所述第二弯折件可分离式接触。
4.根据权利要求2所述的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，其特征在于，所述电流检测器包括罗氏线圈。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，其特征在于，所述第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件、第五连接件和第六连接件均包括导电铜母排。
6.一种用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，其特征在于，所述用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置包括：
第一连接件，所述第一连接件设置在被试电容器的进线端；
第二连接件，所述第二连接件设置在被试电容器的出线端；
第三连接件，所述第三连接件设置在陪试电容器的进线端；
第四连接件，所述第四连接件设置在陪试电容器的出线端；
第五连接件，所述第五连接件分别与所述第二连接件和所述第四连接件连接，用于串联连接所述被试电容器和所述陪试电容器；
第六连接件，所述第六连接件的一端连接所述第一连接件，所述第六连接件的另一端连接所述第五连接件；
所述第六连接件上设置电流检测器和放电结构，所述电流检测器能够与示波器连接，所述放电结构、第六连接件和所述电流检测器形成放电回路；
所述第一连接件还用于连接直流充电回路的一个电极，所述第五连接件还用于连接直流充电回路的另一个电极；
第七连接件，所述第七连接件分别与所述第一连接件和所述第二连接件连接。
7.根据权利要求6所述的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，其特征在于，所述第六连接件包括第一弯折件和第二弯折件，所述第一弯折件的一端与所述第一连接件连接，所述第一弯折件的另一端与所述第二弯折件的一端连接，所述第二弯折件的另一端与所述第五连接件连接，所述放电结构设置在所述第一弯折件和所述第二弯折件的连接处，所述电流检测器设置在所述第一弯折件上。
8.根据权利要求7所述的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，其特征在于，所述放电结构包括弯折板，所述弯折板的一端与所述第一弯折件固定，所述弯折板的另一端与所述第二弯折件可分离式接触。
9.根据权利要求6~8中任意一项所述的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，其特征在于，所述第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件、第五连接件、第六连接件和第七连接件均包括导电铜母排。
10.一种用于测量金属化膜电容器固有电感的试验系统，其特征在于，所述用于测量金属化膜电容器固有电感的试验系统包括：
被试电容器、陪试电容器、第一试验装置、第二试验装置、示波器和直流充电回路，所述被试电容器和所述陪试电容器相邻设置，所述被试电容器和所述陪试电容器通过所述第一试验装置或所述第二试验装置连接测试，所述示波器与所述第一试验装置或所述第二试验装置中的电流检测器连接，所述直流充电回路分别与所述被试电容器的进线端和所述陪试电容器的出线端电连接，所述第一试验装置包括权利要求1至5中任意一项所述的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置，所述第二试验装置包括权利要求6至9中任意一项所述的用于测量金属化膜电容器固有电感的试验装置。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2019
- 2019-08-29 CN CN201910808709.7A patent/CN110412359A/zh active Pending
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