CN203444044U

CN203444044U - 用于高压电容器充放电的试验装置

Info

Publication number: CN203444044U
Application number: CN201320572040.4U
Authority: CN
Inventors: 雷立; 吴强; 罗仁俊; 陈刚; 黄欢; 熊强; 汪小梅; 林丽; 彭勃; 张得祥; 李庆武; 唐奔
Original assignee: Zhuzhou National Engineering Research Center of Converters Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou National Engineering Research Center of Converters Co Ltd
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2023-09-16

Abstract

本实用新型公开了一种用于高压电容器充放电的试验装置，包括依次相连的试验电源、前置处理单元及电容器充放电电路，电容器充放电电路包括第一晶闸管VT1、第二晶闸管VT2以及负载电阻R2，试验电源经前置处理单元后输出电源的正极、第一晶闸管VT1、负载电阻R2、被试电容器C2、输出电源的负极依次串联形成回路，第二晶闸管VT2的阳极连接于第一晶闸管VT1与负载电阻R2之间的A点，第二晶闸管VT2的阴极连接于被试电容器C2与输出电源负极之间的B点。本实用新型具有结构简单紧凑、成本低廉、智能化程度高、能够提升测试速度和效率、提高测试精度等优点。

Description

用于高压电容器充放电的试验装置

技术领域

本实用新型主要涉及到高压电容器领域，特指一种适用于高压电容器充放电的试验装置。

背景技术

高压电容器在国防、军事、铁路、高压输配电等装备上具有极其重要的作用，评定高压电容器质量好坏至关重要的性能指标是使用寿命，而决定使用寿命关键指标就是它的充放电次数；另根据国家相关标准，高压电容器都需进行破坏性试验来评定寿命结束时的性能，而破坏性试验中一个至关重要的试验就是充放电试验。充放电试验次数要求进行10000～50000次左右，每次充放电周间最大时间间隔为5Min。对于应用场合越重要时，此项试验要求的次数和充放电时间间隔更为苛刻。现有技术中，高压电容器充放电试验都是采取人工触发充放电方式，试验周期需数天甚至更长，采取人工触发方式极其疲劳，且影响到检测结果的准确性。

现有电容器充放电试验装置的不足之处为以下几点：

1、充放电装置中开关都是使用的触点式开关，开关触头长期频繁动作容易损坏，另进行高压或超高压电容器充放试验时，一般触点工作电压不够，难选择。

2、充放电装置中的执行机构为伸缩气缸，时间不易控制，响应速度缓慢。

3、充放电装置被试电容的电压等级较低，不能进行高压、大容值的电容器试验。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、成本低廉、智能化程度高、能够提升测试速度和效率、提高测试精度的用于高压电容器充放电的试验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于高压电容器充放电的试验装置，包括依次相连的试验电源、前置处理单元及电容器充放电电路，所述电容器充放电电路包括第一晶闸管VT1、第二晶闸管VT2以及负载电阻R2，所述试验电源经前置处理单元后输出电源的正极、第一晶闸管VT1、负载电阻R2、被试电容器C2、输出电源的负极依次串联形成回路，所述第二晶闸管VT2的阳极连接于第一晶闸管VT1与负载电阻R2之间的A点，所述第二晶闸管VT2的阴极连接于被试电容器C2与输出电源负极之间的B点。

作为本实用新型的进一步改进：

所述前置处理单元包括依次相连的调压电路、整流电路、限流和稳压电路。

所述第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2中控制电路与触发电路之间采取光纤通信。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型结构简单紧凑、成本低廉、智能化程度高、能够提升测试速度和效率、提高测试精度，利用电力电子晶闸管元器件作为开关，具备无触点式动作、开通响应速度快等特点，可使高压电容器充放电时间周期达到毫秒级。

2、本实用新型利用晶闸管串联技术，提高了装置电压耐受能力，能够实现高压或超高压电容器的充放电试验。

3、本实用新型可以替代原来人工触发对电容器的充放电方式，避免了人员的疲劳，解决了测量结果的误差和精确度问题。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理示意图。

图2是本实用新型在具体应用时构成充电回路的原理示意图。

图3是本实用新型在具体应用时构成放电回路的原理示意图。

图4是本实用新型在具体应用时晶闸管的控制原理示意图。

图例说明：

1、试验电源；2、调压电路；3、整流电路；4、限流和稳压电路；5、电容器充放电电路。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的用于高压电容器充放电的试验装置，包括依次相连的试验电源1、前置处理单元及电容器充放电电路5，图中C2为被试电容器。电容器充放电电路5包括第一晶闸管VT1、第二晶闸管VT2以及负载电阻R2，试验电源1经前置处理单元后输出电源的正极、第一晶闸管VT1、负载电阻R2、被试电容器C2、输出电源的负极依次串联形成回路，第二晶闸管VT2的阳极连接于第一晶闸管VT1与负载电阻R2之间的A点，第二晶闸管VT2的阴极连接于被试电容器C2与输出电源负极之间的B点，通过在不同时刻触发晶闸管，达到使被试电容充电和放电目的，且利用电力电子晶闸管器件作为开关，晶闸管器件能够反复频繁开通，不易损坏。即：

在进行充电时，构成充电回路：输出电源的正极+DC，经过第一晶闸管VT1、负载电阻R2、被试电容器C2、输出电源的负极-DC，如此循环构成电容器充电回路，如图2所示。

在进行放电时，构成放电回路：被试电容器C2充电完成后相当于一个电压源，通过负载电阻R2、第二晶闸管VT2回到被试电容器C2，如此循环构成电容器放电回路，如图3所示。

上述前置处理单元提供+DC和-DC电源后，因第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2的阳极电压均高于阴极电压，只给第一晶闸管VT1门极触发电压，第一晶闸管VT1将开通，此时通过充电回路使被试电容器C2充电，经过充电时间τ，被试电容器C2充电已满，充电回路上已无电流，第一晶闸管VT1阳极流向阴极电流小于晶闸管最小维持电流，第一晶闸管VT1将自动关断，充电过程完成。

被试电容器C2充电完成后，此时只给第二晶闸管VT2门极加触发电压，第二晶闸管VT2将开通，此时被试电容器C2通过负载电阻R2、第二晶闸管VT2回路完成放电过程。

由此可见，最为主要核心是第一晶闸管VT1、第二晶闸管VT2的控制电路，晶闸管导通条件：1、阳极和阴极之间需有正向电压；2、门极、阴极之间有正向触发电压；3、阳极与阴极正向电流需大于晶闸管最小维持电流；三者缺一不可。晶闸管没有导通时，相当于一个无穷大的电阻。本实施例中，第一晶闸管VT1、第二晶闸管VT2的控制原理如图4所示，因本试验装置被试电容器C2为高压电容器，控制电路与触发电路之间采取光纤通信，对高低压进行隔离。

本实施例中，进一步前置处理单元包括依次相连的调压电路2、整流电路3、限流和稳压电路4。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种用于高压电容器充放电的试验装置，其特征在于，包括依次相连的试验电源（1）、前置处理单元及电容器充放电电路（5），所述电容器充放电电路（5）包括第一晶闸管VT1、第二晶闸管VT2以及负载电阻R2，所述试验电源（1）经前置处理单元后输出电源的正极、第一晶闸管VT1、负载电阻R2、被试电容器C2、输出电源的负极依次串联形成回路，所述第二晶闸管VT2的阳极连接于第一晶闸管VT1与负载电阻R2之间的A点，所述第二晶闸管VT2的阴极连接于被试电容器C2与输出电源负极之间的B点。

2.根据权利要求1所述的用于高压电容器充放电的试验装置，其特征在于，所述前置处理单元包括依次相连的调压电路（2）、整流电路（3）、限流和稳压电路（4）。

3.根据权利要求1或2所述的用于高压电容器充放电的试验装置，其特征在于，所述第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2中控制电路与触发电路之间采取光纤通信。