[实用新型]一种测量陶瓷电容器在直流3kV下电容量的装置

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种测量陶瓷电容器在直流3kV下电容量的装置，具体是陶瓷电容器在高压状态下实际电容量的测量，属无线电测量领域。

二、背景技术

陶瓷电容器的主要参数为额定容量，它的测量是在25℃、电压1.0V±0.1Vrms、频率1KHz或1MHz的条件下测出的，此容量值也叫静态容量。目前市场上比较成熟的此类容量测试仪很多，国外以美国安捷伦公司为代表，国内以常州同惠电子为代表。常用的电容测试仪，测试电压为1V±0.2Vrms，被测电容并接在测试夹具两端，如果在电容器上直接施加直流电压：电压较低时(5V＜V_DC＜10V)会使测试值出现很大的偏差；电压较高时(V_DC＞10V)测试仪器必然会发生击穿或毁坏。很明显，直接加压难以实现电容器电容量的在线测试。

随着陶瓷电容器应用领域的不断扩展，使用方经常会寻求陶瓷电容器在加上电压时(即在实际应用线路中，电压范围0～3kV)的容量值，电容器制造厂家苦于没有现成的测试仪器进行测量，难以提供令人信服的数据。

三、实用新型的内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种采用“大电容串联”的方案选用现有的容量测试仪、高压直流电源、控制单元以及高压放电和高压保护回路组合而成的测试装置可以较为准确地测试出陶瓷电容器在直流3kV状态下的实际容量值的一种测量陶瓷电容器在直流3kV下电容量的装置。

要实现本实用新型在高直流电压状态下的电容测试，必须解决三个问题：

1、施加在被测电容器上的高压被隔断，保证电容测试仪正常工作；

2、使正常测得的电容量数据与被测电容之间存在某种关联关系，从而间接求得电容器的在线容量值。为了方便使用最好能够直接读取被测电容器的在线容量值且其 误差不得大于±2％；

3、测试过程必须有高压保护，测试结束必须有放电回路以释放能量。

本实用新型的思路是：它由高压电源、容量测试仪、控制单元、放电回路、保护回路以及隔直流大电容构成。其中高压电源提供直流高压(0～3kV)施加在被测电容C_X的两端，具体电压值根据测试需要通过高压电源输出；隔离电容C₀与C_X串接构成串联回路，回路电容Cn可由容量测试仪直接读出(当C₀＞＞C_X时，回路电容Cn约等于被测电容C_X)；测量过程中容量测试仪的两个输入端并接有保护回路以保证容量测试仪两端的电压不得高于5V；测试结束后由控制单元控制继电器通过放电回路对C_X两端放电泄放掉已存储的电能。

本实用新型采用一只已知大电容与被测电容串联，大电容能够隔断直流使电容测试仪正常工作而测出回路的总电容。再通过两个串联电容总容量的计算公式间接得出被测电容的电容量。例如采用大电容的电容量为C₀，被测电容容量为C_X，那么回路总电容其中C₀为已知，C_n可以正常测出，C_X即可求出。在本发明的实际制作中，已知电容C₀＞＞C_X时，仪表读出的总容量值就近似等于被测的电容值(即C_n≈C_X)。经过理论计算可以验证被测电容实际值和回路总电容值(容量测试仪显示值)相差≤±2％。