專利名稱：一種電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于高壓試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種試驗(yàn)電路，尤其是電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路。
背景技術(shù)：
電力電容器及相關(guān)的高壓并聯(lián)電容器技術(shù)大綱規(guī)定進(jìn)行電容器的外殼爆破能量試驗(yàn)。該項(xiàng)試驗(yàn)主要采取外部能量注入電容器的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有的試驗(yàn)電路均以沖擊電流發(fā)生器為基礎(chǔ)，將電容器串入沖擊電流發(fā)生器試驗(yàn)電路中,通過(guò)大電流的注入進(jìn)行電容器能量檢測(cè),從而完成該試驗(yàn)。但是電容器外殼爆破能量試驗(yàn)有以下幾點(diǎn)特殊要求:首先要求試驗(yàn)電路接線簡(jiǎn)單，試驗(yàn)方便快捷，其次需要注入電容器的能量可控可測(cè)，最后還要求整個(gè)試驗(yàn)電路的工作效率高，減小不必要的能量損耗。目前尚無(wú)專門針對(duì)該項(xiàng)試驗(yàn)要求的試驗(yàn)電路，因此難以滿足試驗(yàn)要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路，快捷的完成試驗(yàn)線路的接線，減小試驗(yàn)電路的阻抗，提高注入電容器能量的效率。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，該實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:—種電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路,包括充電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和放電系統(tǒng)；所述充電系統(tǒng)后端通過(guò)電纜與儲(chǔ)能系統(tǒng)前端相連，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的后端通過(guò)母線與放電系統(tǒng)前端相連。本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:所述電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路還包括接地系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；接地系統(tǒng)分別同充電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、放電系統(tǒng)接地端相連；測(cè)量系統(tǒng)連接儲(chǔ)能系統(tǒng)和放電系統(tǒng)；控制系統(tǒng)連接充電系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)。本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:充電系統(tǒng)由依次串聯(lián)的調(diào)壓器、變壓器和整流裝置組成。本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:儲(chǔ)能系統(tǒng)由儲(chǔ)能電容器和保護(hù)裝置組成；所述儲(chǔ)能電容器由多臺(tái)電容器并聯(lián)而成，所述保護(hù)裝置由多個(gè)限流電阻組成。本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:放電系統(tǒng)由放電球與試品接線處組成，所述試品接線處由短接開(kāi)關(guān)和試品電容器接線端子組成。本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:接地系統(tǒng)由固定接地連接線與控制接地桿組成；接地系統(tǒng)通過(guò)固定接地連接線將充電系統(tǒng)的接地端與儲(chǔ)能系統(tǒng)的接地端與大地相連，通過(guò)控制接地桿將充電系統(tǒng)的高壓端與儲(chǔ)能系統(tǒng)的高壓端與地相連。本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:測(cè)量系統(tǒng)包括阻容混聯(lián)分壓器、純電阻沖擊分壓器和電流測(cè)試裝置；所述阻容混聯(lián)分壓器與儲(chǔ)能電容器的電容器相連；試品電容器接線端子連接試品電容器，純電阻沖擊分壓器與試品電容器相連；電流測(cè)量裝置串聯(lián)到電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路中。[0013]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:儲(chǔ)能電容器的多臺(tái)電容器環(huán)形布置且與放電球等距。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果:I)通過(guò)使用直流恒流源充電方式進(jìn)行儲(chǔ)能電容器充電，充電速度快，充電電流穩(wěn)定、充電能量易控制。2)將試驗(yàn)電路主設(shè)備合理布置，減小試驗(yàn)電路阻抗，提高能量注入效率。3)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)短接開(kāi)關(guān)的使用，可以有效加快試驗(yàn)進(jìn)程，提高試驗(yàn)的效率。4)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)采集。

圖1為電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路的原理框圖；圖2為主試驗(yàn)設(shè)備布置框圖。圖中:I為充電系統(tǒng),2為儲(chǔ)能系統(tǒng),3為放電系統(tǒng),4為接地系統(tǒng),5為測(cè)量系統(tǒng),6為控制系統(tǒng)，7為儲(chǔ)能電容器組，8為放電球，9為試品接線處，10為電容器試驗(yàn)室。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型一種電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路，包括充電系統(tǒng)1，主要完成充電過(guò)程的電壓、電流的量值轉(zhuǎn)換，并將經(jīng)過(guò)調(diào)理、轉(zhuǎn)換后的電參量通過(guò)線纜連接到儲(chǔ)能系統(tǒng)2中，對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)2中的儲(chǔ)能電容器實(shí)現(xiàn)充電，放電系統(tǒng)3經(jīng)過(guò)放電球的操作，釋放儲(chǔ)能系統(tǒng)2中的儲(chǔ)存能量，并對(duì)放電系統(tǒng)3中的試品接線處的試品電容器進(jìn)行放電，待放電過(guò)程完成后接地系統(tǒng)4實(shí)現(xiàn)主設(shè)備的安全接地，對(duì)于放電過(guò)程中的電參量采集均是通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)5來(lái)實(shí)現(xiàn)，控制系統(tǒng)6主要進(jìn)行整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的參數(shù)設(shè)定與控制。參見(jiàn)圖2，本實(shí)用新型主要進(jìn)行如下設(shè)計(jì):充電系統(tǒng)I盡量靠近儲(chǔ)能系統(tǒng)2，儲(chǔ)能系統(tǒng)2中的儲(chǔ)能電容器組7采用環(huán)形布置，圍繞放電球8均勻安裝，放電球8的后端與試品接線處9緊密相連，接地系統(tǒng)4可以實(shí)現(xiàn)主設(shè)備的安全保護(hù)接地，整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)采用電容器試驗(yàn)室10的平面布置。本實(shí)用新型的具體連接關(guān)系如下:充電系統(tǒng)I包括串聯(lián)的調(diào)壓器、變壓器和整流裝置；在充電系統(tǒng)I處對(duì)引入的交流電源進(jìn)行調(diào)壓與變壓，將變壓后的交流電通過(guò)引線輸入到整流裝置，整流裝置的輸出與儲(chǔ)能系統(tǒng)2的保護(hù)裝置相連接，經(jīng)過(guò)保護(hù)裝置對(duì)儲(chǔ)能電容器組7進(jìn)行充電，儲(chǔ)能電容器組7的后端與放電系統(tǒng)3的放電球8相連，放電球8通過(guò)低阻抗線纜將試品接線處9串聯(lián)到整個(gè)試驗(yàn)回路中，接地系統(tǒng)4通過(guò)固定接地連接線將充電系統(tǒng)I的接地端與儲(chǔ)能系統(tǒng)2的接地端與大地相連，通過(guò)控制接地桿將充電系統(tǒng)I的高壓端與儲(chǔ)能系統(tǒng)2的高壓端與地相連，測(cè)量系統(tǒng)5通過(guò)阻容混聯(lián)分壓器與儲(chǔ)能電容器組7的電容器相連，純電阻沖擊分壓器與試品接線處9的試品電容器相連，電流測(cè)量裝置則串聯(lián)到整個(gè)試驗(yàn)回路中，該測(cè)量系統(tǒng)5根據(jù)不同的電壓、電流參量選用不同的量測(cè)設(shè)備，能夠有效地減小測(cè)量誤差，控制系統(tǒng)6通過(guò)控制線與充電系統(tǒng)I和測(cè)量系統(tǒng)5相連，以工控機(jī)作為硬件架構(gòu)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的實(shí)時(shí)控制與檢測(cè)，并將測(cè)量系統(tǒng)5中的測(cè)量信息進(jìn)行處理分析，通過(guò)合理布置試驗(yàn)設(shè)備的相對(duì)位置，有效地減小了試驗(yàn)電路的固有阻抗，提高注入試品電容器能量的效率出發(fā)，同時(shí)利用電容器試驗(yàn)室10的布局，將控制測(cè)量區(qū)與試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行劃分，一方面提高了試驗(yàn)過(guò)程的安全系數(shù)，另一方面有效地減小了放電過(guò)程中對(duì)測(cè)量、控制設(shè)備的干擾，保證了控制過(guò)程的可靠性與測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。本實(shí)用新型的工作原理如下:根據(jù)DL/T840-2003標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)施檢測(cè)時(shí)，首先將試品接線處9的短接開(kāi)關(guān)閉合，即將試品電容器短路，使用控制系統(tǒng)6進(jìn)行試驗(yàn)控制，通過(guò)調(diào)壓器引入外部交流電源，經(jīng)過(guò)整流裝置的整流后，再通過(guò)保護(hù)裝置對(duì)儲(chǔ)能電容器組7進(jìn)行充電，待充電電壓達(dá)到控制系統(tǒng)的預(yù)設(shè)值時(shí)，放電球進(jìn)行接觸放電，儲(chǔ)能電容器組7通過(guò)整個(gè)回路的電感和電阻進(jìn)行空載放電，測(cè)量系統(tǒng)5獲取電參量的具體參數(shù)，并將此數(shù)據(jù)送入控制系統(tǒng)6進(jìn)行分析處理，得出試驗(yàn)回路的固有參數(shù)，待放電完成后，接地系統(tǒng)4保持主設(shè)備接地，保證設(shè)備及人身安全；然后將短接開(kāi)關(guān)打開(kāi)，將試品電容器串入試驗(yàn)回路中，重復(fù)上述充放電過(guò)程，則放電過(guò)程的大部分能量注入到試品電容器中，通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)5再次將所測(cè)數(shù)據(jù)送入到控制系統(tǒng)6中，結(jié)合兩次放電過(guò)程的數(shù)據(jù)完成試驗(yàn)過(guò)程的外殼爆破能量計(jì)算。綜上所述，本實(shí)用新型的試驗(yàn)電路采用直流恒流源進(jìn)行儲(chǔ)能電容器充電，具有充電平穩(wěn)、易控的優(yōu)點(diǎn)，儲(chǔ)能電容器采用環(huán)形結(jié)構(gòu)布置，與放電球等距，放電回路阻抗較小，放電過(guò)程電流、電壓波形平滑，試品接線處增加短接開(kāi)關(guān)，使得試驗(yàn)電路接線便捷，測(cè)量系統(tǒng)選用專用的量測(cè)裝置，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，控制系統(tǒng)利用軟硬件結(jié)合，操作簡(jiǎn)單易用，該試驗(yàn)電路一方面提高了注入試品電容器的能量效率，減小了試驗(yàn)回路的能量損耗，另一方面提高了試驗(yàn)過(guò)程的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度和工作效率。
權(quán)利要求1.一種電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路，其特征在于，包括充電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和放電系統(tǒng)；所述充電系統(tǒng)后端通過(guò)電纜與儲(chǔ)能系統(tǒng)前端相連，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)的后端通過(guò)母線與放電系統(tǒng)如端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路，其特征在于，所述電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路還包括接地系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；接地系統(tǒng)分別同充電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、放電系統(tǒng)接地端相連；測(cè)量系統(tǒng)連接儲(chǔ)能系統(tǒng)和放電系統(tǒng)；控制系統(tǒng)連接充電系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路，其特征在于，充電系統(tǒng)由依次串聯(lián)的調(diào)壓器、變壓器和整流裝置組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路，其特征在于，儲(chǔ)能系統(tǒng)由儲(chǔ)能電容器和保護(hù)裝置組成；所述儲(chǔ)能電容器由多臺(tái)電容器并聯(lián)而成，所述保護(hù)裝置由多個(gè)限流電阻組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路，其特征在于，放電系統(tǒng)包括放電球、短接開(kāi)關(guān)和試品電容器接線端子。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路，其特征在于，接地系統(tǒng)由固定接地連接線與控制接地桿組成；接地系統(tǒng)通過(guò)固定接地連接線將充電系統(tǒng)的接地端與儲(chǔ)能系統(tǒng)的接地端與大地相連，通過(guò)控制接地桿將充電系統(tǒng)的高壓端與儲(chǔ)能系統(tǒng)的高壓端與地相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路，其特征在于，測(cè)量系統(tǒng)包括阻容混聯(lián)分壓器、純電阻沖擊分壓器和電流測(cè)試裝置；所述阻容混聯(lián)分壓器與儲(chǔ)能電容器的電容器相連；試品電容器接線端子連接試品電容器，純電阻沖擊分壓器與試品電容器相連；電流測(cè)量裝置串聯(lián)到電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路，其特征在于，儲(chǔ)能電容器的多臺(tái)電容器環(huán)形布置且與放電球等距。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電容器外殼爆破能量試驗(yàn)電路，包括充電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、放電系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)六部分。充電系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能電容器進(jìn)行直流恒流源充電，待達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，通過(guò)放電球的接觸放電，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電容器的儲(chǔ)能釋放，并通過(guò)量測(cè)設(shè)備對(duì)放電過(guò)程的電壓、電流參量進(jìn)行實(shí)時(shí)的波形和參數(shù)測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送至控制系統(tǒng)進(jìn)行分析處理，結(jié)合短接開(kāi)關(guān)的使用，重復(fù)該試驗(yàn)過(guò)程，將兩次測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、比對(duì)，得出電容器外殼爆破能量。該試驗(yàn)電路對(duì)主試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行合理的布置安裝，減小了試驗(yàn)回路的固有阻抗，能夠有效地提高注入試品電容器的能量效率，并使得試驗(yàn)過(guò)程變得簡(jiǎn)單、易控，快捷的完成電容器外殼爆破能量試驗(yàn)。
文檔編號(hào)G01R31/00GK202939232SQ201220505598
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者袁淵, 任穩(wěn)柱, 馮建強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)西電電氣股份有限公司