一种电容器放电试验仪的制作方法

本发明涉及电气试验技术领域，特别是涉及一种电容器放电试验仪。

背景技术

gb/t12747.1-2017/iec60831-1:2014在11条款规定了对自愈式电容器内部放电器件的试验要求，其试验方法在22条款规定为：“电容器单元和/或组应装有使每一单元在3min内从的额定电压峰值放电到75v或更低的放电器件。

gb/t15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》在条款7.12放电试验规定：放电试验在不同容量的电容器上进行，用直流法将电容器充电至额定电压峰值，然后接通放电设备，符合6.9.8规定的要求，则此项试验通过。其中6.9.8条款的主要内容为：装置的放电设施应当保证电容器断电后，从额定电压峰值放电至50v的时间不大于3min。

上述两个标准对自愈式电容器内部放电器件的放电时间的测试方法基本上是相同的，仅在放电电压的规定值不同，一个规定为75v或更低，一个规定为50v。

现有技术中为实现对电容器的放电试验，通常用一个电压表并接在自愈式电容器两端。先用一个直流电源将自愈式电容器充电至然后手动断开充电电路后开始采用秒表记时，观察电容器两端电压，在电容器放电至规定值(指75v或50v)时停止计时，记录放电时间，记录的时间在3min内为符合要求。这个简易测试方法虽然能满足试验要求，但其智能化程度不同，充电电压人为控制，精度低，另外记录的放电时间靠人观察，误差大。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电容器放电试验仪，充电控制精度高，时间记录误差小。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电容器放电试验仪，包括：

第一端与电源连接的可控开关；

输入端与所述可控开关的第二端连接的调压模块；

输入端与所述调压模块的输出端连接，输出端与待测电容器连接的整流模块；

输入端与所述待测电容器连接的电压采集模块，用于实时记录所述待测电容器的两端的电压；

输入端与所述电压采集模块的输出端连接的模数转换器；

分别与所述可控开关的控制端、所述调压模块的控制端及所述模数转换器的输出端连接的控制模块，用于在接收到用户指令时控制所述可控开关闭合，并通过控制所述调压模块使所述待测电容器的两端电压充至预设充电电压；还用于在所述待测电容器的两端的电压已充电至所述预设充电电压时，控制所述可控开关断开并开始计时，在所述待测电容器的两端的电压降至预设放电电压时停止计时，以得到所述待测电容器从所述预设充电电压降至所述预设放电电压的时间。

优选地，所述调压模块包括：

输入端作为所述调压模块的输入端、控制端作为所述调压模块的控制端的单相自动调压器；

输入端与所述单相自动调压器的输出端连接、输出端作为所述调压模块的输出端的升压变压器。

优选地，所述可控开关为继电器。

优选地，还包括：

设置于所述电源与所述继电器之间的断路器。

优选地，所述电压采集模块为电压表。

优选地，所述整流模块为整流二极管。

优选地，所述控制模块包括：

处理器；

与所述处理器连接的人机交互装置，用于接收所述用户指令。

优选地，所述处理器还用于控制所述人机交互装置对所述待测电容器的放电电压与放电时间曲线进行实时显示。

优选地，所述人机交互装置还设置有usb接口，用于提供所述待测电容器的放电电压与放电时间曲线的电子文档输出。

优选地，所述人机交互装置为人机交互触摸屏。

本申请提供的电容器放电试验仪，在接收到用户指令后能够自动实现对待测电容器进行先充电，在充电至预设充电电压后再断电，并记录待测电容器两端的电压从预设充电电压放电至预设放电电压所需的时间，以便后续根据该段时间判定该待测电容器是否合格，该充电控制过程及放电时间记录过程均无需人为参与，充电控制精度高，时间记录误差小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种电容器放电试验仪的结构示意图；

图2为本发明提供的另一种电容器放电试验仪的结构示意图；

图3为本发明提供的一种待测电容器的放电电压与放电时间曲线示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种电容器放电试验仪，充电控制精度高，时间记录误差小。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明提供的一种电容器放电试验仪的结构示意图，该电容器放电试验仪包括：

第一端与电源连接的可控开关1；

输入端与可控开关1的第二端连接的调压模块2；

输入端与调压模块2的输出端连接，输出端与待测电容器c连接的整流模块3；

输入端与待测电容器c连接的电压采集模块4，用于实时记录待测电容器c的两端的电压；

输入端与电压采集模块4的输出端连接的模数转换器5；

分别与可控开关1的控制端、调压模块2的控制端及模数转换器5的输出端连接的控制模块6，用于在接收到用户指令时控制可控开关1闭合，并通过控制调压模块2使待测电容器c的两端电压充至预设充电电压；还用于在待测电容器c的两端的电压已充电至预设充电电压时，控制可控开关1断开并开始计时，在待测电容器c的两端的电压降至预设放电电压时停止计时，以得到待测电容器c从预设充电电压降至预设放电电压的时间。

具体地，在对待测电容器c进行检测前，先将待测电容器c连接至该放电试验仪的测试端，也即整流模块3的输出端。然后用户向控制模块6输入用户指令，这里的用户指令可以包括待测电容器c的预设充电电压以及预设放电电压，其中，这里的预设充电电压通常为un为待测电容器c的额定电压，预设放电电压通常为75v或者50v，具体数值根据实际情况来定。控制模块6在接收到用户指令后会控制可控开关1闭合，此外，由于不同的待测电容器c，其预设充电电压也可能不同，但电源(可以为市电，输出220v交流电)输出的额定电压通常是固定的，基于此，控制模块6还会根据预设充电电压并通过调压模块2来对电源输出的电压进行调整，实现对待测电容器c充电电压调整至预设充电电压。调压模块2输出的电压经过整流模块3整流后会为待测电容器c充电。此时电压采集模块4会实时地对待测电容器c的两端的电压进行采集，控制模块6判断待测电容器c的两端的电压是否到达预设充电电压，如果是，则控制可控开关1断开，电源停止为待测电容器c充电；否则，电源继续为待测电容器c充电。

为提高放电试验的可靠性和放电稳定性，控制模块6在判定待测电容器c的两端的电压到达预设充电电压后，可以控制待测电容器c的两端的电压保持一段时间(可以根据实际情况设定)后再控制可控开关1断开，并在控制可控开关1断开的同时开始计时，此时电源停止为待测电容器c充电，待测电容器c通过其自带的放电电阻r开始放电，其两端的电压由预设充电电压开始逐渐下降，控制模块6通过电压采集模块4采集的电压判定待测电容器c的两端的电压下降至预设放电电压时，停止计时，至此，便能够得到该待测电容器c从预设充电电压至预设放电电压的放电时间。用户根据该放电时间便可判定该待测电容器c是否合格。

本申请提供的电容器放电试验仪，在接收到用户指令后能够自动实现对待测电容器c进行先充电，在充电至预设充电电压后再断电，并记录待测电容器c两端的电压从预设充电电压放电至预设放电电压所需的时间，以便后续根据该段时间判定该待测电容器c是否合格，该充电控制过程及放电时间记录过程均无需人为参与，充电控制精度高，时间记录误差小。

请参照图2，图2为本发明提供的另一种电容器放电试验仪的结构示意图；

在上述实施例的基础上：

作为一种优选地实施例，调压模块2包括：

输入端作为调压模块2的输入端、控制端作为调压模块2的控制端的单相自动调压器tp；

输入端与单相自动调压器tp的输出端连接、输出端作为调压模块2的输出端的升压变压器tr。

具体地，本申请考虑到一般电源的额定输出电压不可能无限大，且电源的额定输出电压一般无法调整，而不同的待测电容器c，其预设充电电压也可能是不同的，且相当一部分的待测电容器c的预设充电电压会大于电源的额定输出电压。

基于此，本实施例中，调压模块2包括单相自动调压器tp，用于根据控制模块6的控制指令对电源的输出电压进行调整，升压变压器tr则对调压模块2调整后的电压进行升压，以使经过整流模块后的电压能够将待测电容器c的两端电压充至预设充电电压。可见，本实施例通过单相自动调压器tp+升压变压器tr的组合来满足不同待测电容器c的测试需求，适应性好。

另外，这里的升压变压器tr的输出参数满足自愈式电容器的额定电压从220v至1000v的试验要求。本申请对于选用哪种类型的单相自动调压器tp不做特别的限定，根据实际情况来定。

作为一种优选地实施例，可控开关1为继电器km。

具体地，继电器km串联在调压模块2的输入端，在需要为待测电容器c充电时，其触点闭合，充电完成后，其触点断开，断开充电电源。

继电器km能够实现对控制模块6与待测电容器c的充电电路之间的有效隔离，提高了电容器放电试验仪的安全性和可靠性。

当然，这里的可控开关1还可以为其他类型的可控开关，本申请在此不作特别的限定。

作为一种优选地实施例，还包括：

设置于电源与继电器km之间的断路器qf。

具体地，为了进一步提高电容器放电试验仪的安全性和可靠性，本申请还在电源与继电器km之间设置了断路器qf，其能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流，起到设备的保护和电气隔离用。

作为一种优选地实施例，电压采集模块4为电压表。

具体地，电压表具有采集精度高、成本低的优点，当然，这里的电压采集模块4还可以为其他类型的电压采集模块，本申请在此不作特别的限定。

作为一种优选地实施例，整流模块3为整流二极管d1。

具体地，这里选用的整流二极管d1采用具有高反向电压的整流二极管d1。为了提高可靠性和安全性，这里可以采用多个整流二极管d1串联以满足其反向耐压的要求。

整流二极管d1具有体积小、电路结构简单、成本低的优点。当然，这里的整流模块3还可以为其他类型的整流模块3，例如整流桥等，本申请在此不作特别的限定。

作为一种优选地实施例，控制模块6包括：

处理器；

与处理器连接的人机交互装置，用于接收用户指令。

具体地，人机交互装置主要用来接收用户指令，并将接收到的用户指令发送至处理器，处理器在接收到用户指令实现对待测电容器c进行先充电再放电并记录放电时间。

人机交互装置，通过与处理器进行数据交互，完成相关预定任务。

人机交互装置上的具体设置可以包括电源开关、设置、做图页、历史记录、升压、降压、充电、自动、放电、文件名、保存至u盘、暂停、清除数据、放电电压、充电电压，放电时间的记录。

另外，这里的处理器可以为plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)，当然，还可以为其他类型的处理器，根据实际情况来定。plc通过对预设充电电压的控制、运算，编制专用的软件，实现充电电压的自动调节；plc还能够实现充电电压、放电电压的曲线显示等功能。

作为一种优选地实施例，处理器还用于控制人机交互装置对待测电容器c的放电电压与放电时间曲线进行实时显示。

请参照图3，图3为本发明提供的一种待测电容器c的放电电压与放电时间曲线示意图。

为了方便用户对待测电容的放电特性进行了解，处理器还会控制人机交互装置对待测电容器c的放电电压与放电时间的曲线进行实时显示。

具体地，在对待测电容器c的放电电压与放电时间的曲线进行显示时，可以将待测电容器c的放电电压作为纵坐标，将充放电时间作为横坐标，同时显示预设充电电压、预设放电电压及从预设充电电压至预设放电电压的放电时间。其中，纵坐标的单位大小可以根据待测电容器c的额定电压进行大小设定。横坐标的单位大小可以根据需要进行调整。

作为一种优选地实施例，人机交互装置还设置有usb接口，用于提供待测电容器c的放电电压与放电时间曲线的电子文档输出。

具体地，为了方便用户对该待测电容器c的放电特性进行进一步了解，本实施例提供的人机交互装置上还设置有usb接口，以便将待测电容器c的放电电压与放电时间曲线以电子文档的形式输出。

作为一种优选地实施例，人机交互装置为人机交互触摸屏。

具体地，与按键式人机交互装置相比，人机交互触摸屏更加方便用户操作。当然，这里的人机交互装置也可以采用其他类型的人机交互装置，根据实际情况来定。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。