CN206975126U - 一种高压大容量电力电容器短路试验装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种高压大容量电力电容器短路试验装置，包含充电电路，放电电路和可控硅保护电路三个部分，在被测试电容器的两端并联可控硅保护电路，通过交流接触器控制所述大功率可控硅的开关，利用可控硅具有无触点触发、响应快、无火花、效率高等特点，可大大减少设备故障率和安全隐患，防止因电路故障或者电容器未完全放电，导致人体触电的危险。

Description

一种高压大容量电力电容器短路试验装置

技术领域：

本实用新型涉及元器件检测技术领域，特别是涉及一种高压大容量电力电容器短路试验装置。

背景技术：

电力电容器是常用于电力***和电工设备的电容器。冲击放电试验是GB/T17702-2013中规定的型式试验之一，即是为了验证电力电容器能否满足技术规范的全部要求所进行的试验。只有通过型式试验，该产品才能正式投入生产。

目前国内生产的电力电容器，容量大，耐压值高，在做近似短路冲击放电试验过程中，产生的冲击电流瞬间可能达到十几千安甚至更高，若采用普通的开关或交流接触器切换，会因瞬间电流过高而导致触点发热、打火甚至起火等现象，故障率高且容易产生安全隐患。

实用新型内容：

本申请提供一种高压大容量电力电容器短路试验装置，包含充电电路，放电电路和可控硅保护电路三个部分，其中：充电电路由DC直流电源、充电电阻R1、放电电阻R2、电源放电开关J1和充电开关J2组成，所述DC直流电源的正极串联连接充电电阻R1后串联连接充电开关J2，所述DC直流电源的负极串联连接所述放电电阻R2后串联连接所述电源放电开关J1后连接至充电电阻R1和充电开关J2的中间；放电电路由交流接触器J3，样品放电电阻R3，交流接触器J4和可控硅SCR组成，所述交流接触器J3和所述样品放电电阻R3串联连接后一端连接至所述充电开关J2，另一端连接至所述DC直流电源的负极和所述放电电阻R2中间，所述交流接触器J4和可控硅SCR的正极串联连接，且所述J4一端连接至所述J2和J3之间，所述可控硅SCR的负极连接至所述DC直流电源的负极和所述放电电阻R2中间；所述可控硅保护电路并联连接于所述可控硅SCR的两端，所述可控硅保护电路主要由电容C1，电阻R5，压敏电阻VDR和四个高压二极管组成，所述电容C1和电阻R5串联后与压敏电阻VDR并联，同时四个所述高压二极管通过并联桥接的方式并联于所述压敏电阻VDR两端，被测试电容器并联在所述交流接触器J3和所述样品放电电阻R3串联所形成的整体的两端；PLC或者其他逻辑单元对所述可控硅的控制极，交流接触器J4和充电开关J2施加控制信号。

当所述被测试电容器在充满电的状态下时，首先闭合所述交流接触器J4对样品进行短路放电，然后通过控制信号施加到单向可控硅的控制极，实现对被试电容器的短路放电，所述控制信号由PLC或者其他逻辑单元施加；当所述短路放电结束时，将所述交流接触器J4和单向可控硅的控制极信号都断开，实现可控硅关断；所述交流接触器J3和样品放电电阻R3在试验结束时，对所述被测试电容器进行放电，实现所述高压大容量电力电容器短路试验。

其中，所述四个高压二极管通过并联桥接的方式具体为：所述高压二极管D1和D2并联，所述高压二极管D3和D4并联，所述高压二极管D1和D2的正极串联连接至所述高压二极管D3和D4的负极，所述高压二极管D1和D2的负极串联连接至所述交流接触器J4和可控硅SCR之间，所述高压二极管D3和D4的正极串联连接至所述DC直流电源的负极和所述放电电阻R2中间。

本实用新型中采用交流接触器+大功率可控硅的方式，可控硅具有无触点触发、响应快、无火花、效率高等特点，可大大减少设备故障率和安全隐患。可以防止因电路故障或者电容器未完全放电，导致人体触电的危险。

附图说明：

图1 为所述高压大容量电力电容器短路试验装置图；

具体实施方式：

（一）充电部分：

充电部分由DC直流电源、充电电阻R1、放电电阻R2、电源放电开关J1和充电开关J2组成。

DC为直流电源模块，可以采用开关直流稳压电源、线性直流稳压电源或者通过调压整流滤波等形式实现。

R1为充电电阻（限流电阻），防止充电电流因负载过大而导致输出电源损坏。

R2为电源放电电阻，任何形式的直流电源，输出都会接滤波电容，因此在试验结束时通过放电开关J1进行放电，防止触电。

J2为样品充放电开关，当试验开始时，若已调节好电源输出，闭合J2时，即可通过线路对被试电容器进行充电。

（二）放电部分：

放电部分为本设计的主要部分，当被试电容器电压较高，容量较大时，根据标准要求近似短路放电，考虑到放电回路阻抗接近于0，其瞬时产生的热量可以瞬间引起交流接触器的触电烧毁甚至起火，因此在设计时不能单纯的采用交流接触器或者其他的开关器件进行短路。

本设计采用大功率单向可控硅进行放电处理，因其响应速度快，无触点导通触发，开关过程中无火花，导通效率高等特点，广泛应用在电力电子设备中。

由于单向可控硅导通条件一是可控硅阳极与阴极间必须加正向电压，二是控制极也要加正向电压。以上两个条件必须同时具备，可控硅才会处于导通状态。另外，可控硅一旦导通后，即使降低控制极电压或去掉控制极电压，可控硅仍然导通。可控硅关断条件:降低或去掉加在可控硅阳极至阴极之间的正向电压，使阳极电流小于最小维持电流以下。因此在设计中需在放电回路中增加交流接触器J4用于断开可控硅阳极和阴极间的正向电压。

当被试电容器在充满电的状态下时，需对样品进行短路放电时，首先需闭合交流接触器J4，然后通过控制信号control施加到单向可控硅的控制极，即可实现对被试电容器的短路放电。控制信号control可由PLC或者其他逻辑单元施加。

在短路放电结束时，需将交流接触器J4和单向可控硅的控制极信号control都断开，才可实现可控硅关断。交流接触器J3和样品放电电阻R3在试验结束时，对被试电容器进行放电，防止因电路故障或者电容器未完全放电，导致人体触电的危险。

（三）可控硅保护电路：

电容C1和电阻R5组成阻容吸收电路，防止因电压上升斜率过快，击穿可控硅。

压敏电阻VDR为过压保护模块，防止因过压损坏可控硅。

D1~D4为高压二极管，防止因反向电压击穿可控硅，通过多个串联并联的方式，使电路可以在更高耐压的场合应用。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.一种高压大容量电力电容器短路试验装置，包含充电电路，放电电路和可控硅保护电路三个部分，其中：充电电路由DC直流电源、充电电阻R1、放电电阻R2、电源放电开关J1和充电开关J2组成，所述DC直流电源的正极串联连接充电电阻R1后串联连接充电开关J2，所述DC直流电源的负极串联连接所述放电电阻R2后串联连接所述电源放电开关J1后连接至充电电阻R1和充电开关J2的中间；放电电路由交流接触器J3，样品放电电阻R3，交流接触器J4和可控硅SCR组成，所述交流接触器J3和所述样品放电电阻R3串联连接后一端连接至所述充电开关J2，另一端连接至所述DC直流电源的负极和所述放电电阻R2中间，所述交流接触器J4和可控硅SCR的正极串联连接，且所述交流接触器J4一端连接至所述充电开关J2和交流接触器J3之间，所述可控硅SCR的负极连接至所述DC直流电源的负极和所述放电电阻R2中间；所述可控硅保护电路并联连接于所述可控硅SCR的两端，所述可控硅保护电路主要由电容C1，电阻R5，压敏电阻VDR和四个高压二极管组成，所述电容C1和电阻R5串联后与压敏电阻VDR并联，同时四个所述高压二极管通过并联桥接的方式并联于所述压敏电阻VDR两端，被测试电容器并联在所述交流接触器J3和所述样品放电电阻R3串联所形成的整体的两端；PLC单元对所述可控硅的控制极，交流接触器J4和充电开关J2施加控制信号。

2.根据权利要求1中所述的装置，其中，所述四个高压二极管通过并联桥接的方式具体为：所述高压二极管D1和D2并联，所述高压二极管D3和D4并联，所述高压二极管D1和D2的正极串联连接至所述高压二极管D3和D4的负极，所述高压二极管D1和D2的负极串联连接至所述交流接触器J4和可控硅SCR之间，所述高压二极管D3和D4的正极串联连接至所述DC直流电源的负极和所述放电电阻R2中间。