电解电容器测试方法指南

2016-09-09 09:05:52来源: dzsc
  1  目的
  为了规范电解电容器来料检验及抽样计划,并促进来料质量的提高,特制定该检验规范。
  2  适用范围
  适用于IQC对电解电容器来料的检验。
  3  准备设备、工具:
  所需工具及其规格型号如表1所示:
表1(工具规格型号)

品名 规格/型号 数量 品名 规格/型号 数量
调压器 0V~450V/三相 1台 电流表 UNI-T 1台
万用表 FLUKE-117C 1台 游标卡尺 mm/inch 1把
电桥测试仪 Zen tech 1台 双综示波器 LM620C型 1台
高低温交变湿热试验箱   1台 温度计   1支
 
  4  外观物理检测
  4.1 首先需检查待测电容是否有正规的《产品规格说明书》,其中需包括产品名称、规格型号、安装尺寸、工艺要求、技术参数以及供应商名称、地址及其联系方式,以确保此批次产品是由正规厂商提供。电容器上的标识应包括:商标、工作电压、标准静电容量、极性、工作温度范围。
  4.2 参考《产品规格说明书》的工艺参数,观察电容的外观、颜色、及其材质等参数是否与其所标注的工艺指标一致。
  4.3 用游标卡尺对电容的安装尺寸进行确认,确保电容的直径、高度以及引出端的直径与间距等参数在产品工艺的误差范围之内,且外观尺寸要符合本公司选用要求。
  4.4 检查电容的外观,确保其外观整洁、无明显的变形、破损、裂纹、花斑、污浊、锈蚀等不良状况;且其标识清晰牢固、正确完整。
  4.5 检查其引出端子,保证其端子端正、无氧化、无锈蚀、无影响其导电性能等状况,且引出端子无扭曲、变形和影响插拔的机械损伤。
  4.6 检查电解电容标注的生产日期不应超过半年,并作好记录。
  5  容量与损耗测试
  5.1 用电桥测试其实际容量与标称容量是否一致(电解电容一般会有±20%的误差范围), 其损耗角正切值tanθ(即D值)大小是否符合国家标准(电解电容器tanθ≤0.25)。
  5.2 对Zen tech电桥测试仪的使用方法:正确连接电源以后,按“POWER”键开启测试仪的工作电压;按“LCR”键选择测试类型(L:电感,C:电容,R:电阻)。
  5.3 按“UP”与“DOWN”键选择测试量程(μF、nF、pF),按“FREQ”键选择测试频率(100HZ、120HZ、1KHZ),可根据厂商提供的技术参数来选择所需的测试频率,本试验选择“100HZ”。
  5.4 按“SERIES”(串联)与“PARALLEL”(并联)选择测试的连接方式,小电容(10μF以下)要用并联模式,大电容(10μF及以上)用串联模式。
  5.5 设置完成后将电桥测试端口(“LOW”与“HIGH”)连接到电容两端,用标签纸分别记下其在显示屏上的容量值与损耗值。并将标签纸贴到相应的电容上,以便后续分析。

  6  纹波电压测试

  6.1 按下图连接电路,将待测电容接至可调直流电源(注意正负极不要接反),示波器探头正极串联一个无感电容(1μF 1200V.DC)至待测电容的正极。

  6.2 对示波器的设置,要先将其设置为直流测试档位,且示波器电压微调旋钮要锁死。

  6.3 在测试过程中,要用调压器将直流电压慢慢调高到额定电压,且要密切关注示波器显示的变化,选择正确的量程,保证能从示波器波形上准确读出电压的大小。

  6.4 用相机拍下纹波波形,且用标签纸记录示波器的量程与格数(即计算出纹波电压)并将其贴到相应的电容之上,以备后续分析比较之用。

  6.5 记录完毕后,断开直流电源,将待测电容和无感电容用灯泡负载进行放电后,将待测电容拆下测试台。

  7  漏电流的测试

  7.1 间接测量方法

  按照下图接线。将待测电容串连一个1K的电阻,接至直流可调电源。用示波器探头接至电阻两端,通过采样电阻两端的电压信号,间接算出待测电容的漏电流。

  操作要领及注意事项:电路接好后,将直流可调电源调至电容的额定电压,待电路平衡两分钟后,读取电阻两端的电压值。读示波器时,电压微调旋钮应锁死,记录电压波形的最大值作为电压值,除以电阻值即得到漏电流的值;调节直流电源时,应缓慢调节(约150V/分钟),避免因充电时电流过大而烧坏电阻;试验结束后应将电容放电后再取下,避免出现事故。

  7.2 直接测量方法

  按下图接线,在电容与直流电源之间外加串联一空气开关,先将S1和S2分别闭合,调节调压器至额定电压给电容充电两分钟。

  之后将S1和S2均断开,此时可调电源处在额定值不要动。在S1和S2之间加一个毫安表,如下图所示,将S1和S2均闭合,稳定一分钟后通过毫安表直接读出漏电流的大小。

  7.3 注意事项

  切忌不可在未给电容充电时直接将毫安表串联到线路中,因开始充电电流较大,稍不慎会将毫安表烧坏。在拆卸过程中,首先要先 用灯泡负载给电容放电,在放电时要先将毫安表拆下,并且要保证放电电流不通过测试电阻,以防将测试电阻与毫安表损坏。

  7.4 1.2Un下的漏电流

  将直流电压调至电解电容额定电压的1.2倍,再次测量其漏电流并将不同的样品进行对比。
 

  8  防爆试验

  8.1 直流测试

  将待测电容施加反向直流电压,慢慢调整可调直流电压,同时用钳流表密切观察电流大小,直流电源的设定一般不超过30V,根据电容器的尺寸设定电流值如下:

  6mm≤电容直径≤22.4mm时,电流不能超过1A;电容直径>22.4mm时,电流不能超过10A。

  8.2 实验过程中用温度计密切观察电容表面温度(可将温度计的感应触头用胶带缠在电容上),注意刚开始电流很小几乎为零,当电容温度升高时(约35~40℃),电流明显增大,此时应密切观察,电流达到或接近10A时,应将电压调低保证电流控制在10A以内。

  8.3 试验开始后30分钟之内,电容器保险阀应打开。若电容保险阀打开,应立即切断电源(350V6800μF的电解电容在以下条件下会自动打开:电流约8A,表面温度约45~60℃),如果电流接近10A且经过30分钟之后保险阀仍未打开,则此项功能缺失。

  9  温度试验

  9.1 电容的容量

      会因为环境温度的不同而改变,一般情况下,容量会因温度升高而增大。温度试验就是在设定的温度之下经过平衡之后测试电容容量的变化。

  9.2 高温试验

  分别接两条小线至待测电容的引出端子,先在常温下测试两条引线端的容量并标明标号做记录,然后将电容放进高低温交变湿热试验箱,引线留在试验箱外面以便测试电容容量。

  打开试验箱开关按钮,点击屏幕中“温度设置”,将温度设置为100℃,点击“运行”,试验箱开始工作。待温度达到100℃后约2小时再次测试容量,算出容量的变化百分比(差值÷最初测量值)。实验中可将不同品牌的电容放进试验箱中一同测试以节省时间。

  9.3 低温试验

  将待测电容放进试验箱(注意不要使用经高温测试过的电容,特殊需求除外)。打开试验箱开关按钮,点击屏幕中“温度设置”,将温度设置为-25℃,点击“运行”,试验箱开始工作。待温度达到-25℃后约2小时再次测试容量,算出容量的变化百分比(差值÷最初测量值)。

  9.4 注意事项

  试验中应密切关注电容有无明显变化,如果出现电容表面开裂、保险阀打开等严重状况,则应使试验箱立即停止工作,试验中应严格按照试验箱的操作规程操作,不可随意打开试验箱门,高温试验结束后,待试验箱内部温度降下来之后再将电容取出,避免烫伤等事故发生。
 

  10  同机对比测试

  10.1 同机对比测试是通过对同台机器,相同安装位置,相同型号,但不同厂商的电容进行的测试,通过用示波器对其纹波的对比检测,可以直观的分析出电容性能的优良。

  10.2 此处可以用一台CHP3030的机器为例,先用示波器记录其空载时电解电容的纹波波形(示波器探头侧要加无感电容进行隔离),然后带载50%~100%测其纹波波形并记录模块温度,开始十五分钟内每隔三分钟记录一下IGBT三相的模块温度,而后每十分钟记录一次IGBT温度,持续测试记录120分钟左右。

  10.3 而后将上述位置电容用不同厂商的电容分别逐次进行替换,用示波器记录其电容两端的波形并记录模块温度,并将各项温度绘制成温度曲线,不同厂商间进行对比分析。10.4此项测试过程中要保证安全操作,特别是对电解电容,拆卸时务必用灯泡负载对其进行放电,确保无安全隐患的出现。

  11  同型号UPS对比测试

  11.1 同型号UPS对比测试,即是用两台相同型号的UPS机器,相同位置安装不同厂商提供的电容进行的对比测试。

  11.2 两台CHP3030KVA安装好电解电容后,测量其空载纹波电压和带载50%~100%后的纹波,并记录两台机器的模块温度,进行对比。

  11.3 测试中示波器的两个探头应设置在相同倍率、相同档位。测试完成后,需将机器还原,在拆卸电解电容的之前必须先用灯泡负载对其进行放电处理,而后将所测得数据与纹波波形进行分析处理,并将各项温度绘制成温度曲线,不同厂商间进行对比分析。

  12  电容的综合性能判断

  将以上测试数据,同类别、同型号、不同厂商的电容从测算容量、容量误差(越小越好)、损耗(越小越好)、温升、纹波电压(越小越好)等全方位、多角度的综合性分析,以确定此电容性能指标的优良。

  13  处理和标示方法

  经抽样检查、判定为合格的整批接收;但在检验中发现的不合格品,应及时做好不合格品标识,作隔离并通知供应商退货处理。

关键字:电解电容器  测试方法

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016090917167.html
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