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  • 電解電容器測試方法介紹
    • 發布時間:2020-08-18 18:24:43
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    電解電容器測試方法介紹
    1 目的
    為了規范電解電容器來料檢驗及抽樣計劃,并促進來料質量的提高,特制定該檢驗規范。
    2 適用范圍
    適用于IQC對電解電容器來料的檢驗。
    3 準備設備、工具:
    所需工具及其規格型號如表1所示:
    表1(工具規格型號)
    電解電容
    4 外觀物理檢測
    4.1 首先需檢查待測電容是否有正規的《產品規格說明書》,其中需包括產品名稱、規格型號、安裝尺寸、工藝要求、技術參數以及供應商名稱、地址及其聯系方式,以確保此批次產品是由正規廠商提供。電容器上的標識應包括:商標、工作電壓、標準靜電容量、極性、工作溫度范圍。
    4.2 參考《產品規格說明書》的工藝參數,觀察電容的外觀、顏色、及其材質等參數是否與其所標注的工藝指標一致。
    4.3 用游標卡尺對電容的安裝尺寸進行確認,確保電容的直徑、高度以及引出端的直徑與間距等參數在產品工藝的誤差范圍之內,且外觀尺寸要符合本公司選用要求。
    4.4 檢查電容的外觀,確保其外觀整潔、無明顯的變形、破損、裂紋、花斑、污濁、銹蝕等不良狀況;且其標識清晰牢固、正確完整。
    4.5 檢查其引出端子,保證其端子端正、無氧化、無銹蝕、無影響其導電性能等狀況,且引出端子無扭曲、變形和影響插拔的機械損傷。
    4.6 檢查電解電容標注的生產日期不應超過半年,并作好記錄。
    5 容量與損耗測試
    5.1 用電橋測試其實際容量與標稱容量是否一致(電解電容一般會有±20%的誤差范圍), 其損耗角正切值tanθ(即D值)大小是否符合國家標準(電解電容器tanθ≤0.25)。
    5.2 對Zen tech電橋測試儀的使用方法:正確連接電源以后,按“POWER”鍵開啟測試儀的工作電壓;按“LCR”鍵選擇測試類型(L:電感,C:電容,R:電阻)。
    5.3 按“UP”與“DOWN”鍵選擇測試量程(μF、nF、pF),按“FREQ”鍵選擇測試頻率(100HZ、120HZ、1KHZ),可根據廠商提供的技術參數來選擇所需的測試頻率,本試驗選擇“100HZ”。
    5.4 按“SERIES”(串聯)與“PARALLEL”(并聯)選擇測試的連接方式,小電容(10μF以下)要用并聯模式,大電容(10μF及以上)用串聯模式。
    5.5 設置完成后將電橋測試端口(“LOW”與“HIGH”)連接到電容兩端,用標簽紙分別記下其在顯示屏上的容量值與損耗值。并將標簽紙貼到相應的電容上,以便后續分析。
    6 紋波電壓測試
    6.1 按下圖連接電路,將待測電容接至可調直流電源(注意正負極不要接反),示波器探頭正極串聯一個無感電容(1μF 1200V.DC)至待測電容的正極。
    電解電容
    6.2 對示波器的設置,要先將其設置為直流測試檔位,且示波器電壓微調旋鈕要鎖死。
    6.3 在測試過程中,要用調壓器將直流電壓慢慢調高到額定電壓,且要密切關注示波器顯示的變化,選擇正確的量程,保證能從示波器波形上準確讀出電壓的大小。
    6.4 用相機拍下紋波波形,且用標簽紙記錄示波器的量程與格數(即計算出紋波電壓)并將其貼到相應的電容之上,以備后續分析比較之用。
    6.5 記錄完畢后,斷開直流電源,將待測電容和無感電容用燈泡負載進行放電后,將待測電容拆下測試臺。
    7 漏電流的測試
    7.1 間接測量方法
    按照下圖接線。將待測電容串連一個1K的電阻,接至直流可調電源。用示波器探頭接至電阻兩端,通過采樣電阻兩端的電壓信號,間接算出待測電容的漏電流。
    電解電容
    操作要領及注意事項:電路接好后,將直流可調電源調至電容的額定電壓,待電路平衡兩分鐘后,讀取電阻兩端的電壓值。讀示波器時,電壓微調旋鈕應鎖死,記錄電壓波形的最大值作為電壓值,除以電阻值即得到漏電流的值;調節直流電源時,應緩慢調節(約150V/分鐘),避免因充電時電流過大而燒壞電阻;試驗結束后應將電容放電后再取下,避免出現事故。
    7.2 直接測量方法
    按下圖接線,在電容與直流電源之間外加串聯一空氣開關,先將S1和S2分別閉合,調節調壓器至額定電壓給電容充電兩分鐘。
    電解電容
    之后將S1和S2均斷開,此時可調電源處在額定值不要動。在S1和S2之間加一個毫安表,如下圖所示,將S1和S2均閉合,穩定一分鐘后通過毫安表直接讀出漏電流的大小。
    電解電容
    7.3 注意事項
    切忌不可在未給電容充電時直接將毫安表串聯到線路中,因開始充電電流較大,稍不慎會將毫安表燒壞。在拆卸過程中,首先要先 用燈泡負載給電容放電,在放電時要先將毫安表拆下,并且要保證放電電流不通過測試電阻,以防將測試電阻與毫安表損壞。
    7.4 1.2Un下的漏電流
    將直流電壓調至電解電容額定電壓的1.2倍,再次測量其漏電流并將不同的樣品進行對比。
    8 防爆試驗
    8.1 直流測試
    將待測電容施加反向直流電壓,慢慢調整可調直流電壓,同時用鉗流表密切觀察電流大小,直流電源的設定一般不超過30V,根據電容器的尺寸設定電流值如下:
    6mm≤電容直徑≤22.4mm時,電流不能超過1A;電容直徑>22.4mm時,電流不能超過10A。
    8.2 實驗過程中用溫度計密切觀察電容表面溫度(可將溫度計的感應觸頭用膠帶纏在電容上),注意剛開始電流很小幾乎為零,當電容溫度升高時(約35~40℃),電流明顯增大,此時應密切觀察,電流達到或接近10A時,應將電壓調低保證電流控制在10A以內。
    8.3 試驗開始后30分鐘之內,電容器保險閥應打開。若電容保險閥打開,應立即切斷電源(350V6800μF的電解電容在以下條件下會自動打開:電流約8A,表面溫度約45~60℃),如果電流接近10A且經過30分鐘之后保險閥仍未打開,則此項功能缺失。
    9 溫度試驗
    9.1 電容的容量
    會因為環境溫度的不同而改變,一般情況下,容量會因溫度升高而增大。溫度試驗就是在設定的溫度之下經過平衡之后測試電容容量的變化。
    9.2 高溫試驗
    分別接兩條小線至待測電容的引出端子,先在常溫下測試兩條引線端的容量并標明標號做記錄,然后將電容放進高低溫交變濕熱試驗箱,引線留在試驗箱外面以便測試電容容量。
    打開試驗箱開關按鈕,點擊屏幕中“溫度設置”,將溫度設置為100℃,點擊“運行”,試驗箱開始工作。待溫度達到100℃后約2小時再次測試容量,算出容量的變化百分比(差值÷最初測量值)。實驗中可將不同品牌的電容放進試驗箱中一同測試以節省時間。
    9.3 低溫試驗
    將待測電容放進試驗箱(注意不要使用經高溫測試過的電容,特殊需求除外)。打開試驗箱開關按鈕,點擊屏幕中“溫度設置”,將溫度設置為-25℃,點擊“運行”,試驗箱開始工作。待溫度達到-25℃后約2小時再次測試容量,算出容量的變化百分比(差值÷最初測量值)。
    9.4 注意事項
    試驗中應密切關注電容有無明顯變化,如果出現電容表面開裂、保險閥打開等嚴重狀況,則應使試驗箱立即停止工作,試驗中應嚴格按照試驗箱的操作規程操作,不可隨意打開試驗箱門,高溫試驗結束后,待試驗箱內部溫度降下來之后再將電容取出,避免燙傷等事故發生。
    10 同機對比測試
    10.1 同機對比測試是通過對同臺機器,相同安裝位置,相同型號,但不同廠商的電容進行的測試,通過用示波器對其紋波的對比檢測,可以直觀的分析出電容性能的優良。
    10.2 此處可以用一臺CHP3030的機器為例,先用示波器記錄其空載時電解電容的紋波波形(示波器探頭側要加無感電容進行隔離),然后帶載50%~100%測其紋波波形并記錄模塊溫度,開始十五分鐘內每隔三分鐘記錄一下IGBT三相的模塊溫度,而后每十分鐘記錄一次IGBT溫度,持續測試記錄120分鐘左右。
    10.3 而后將上述位置電容用不同廠商的電容分別逐次進行替換,用示波器記錄其電容兩端的波形并記錄模塊溫度,并將各項溫度繪制成溫度曲線,不同廠商間進行對比分析。10.4此項測試過程中要保證安全操作,特別是對電解電容,拆卸時務必用燈泡負載對其進行放電,確保無安全隱患的出現。
    11 同型號UPS對比測試
    11.1 同型號UPS對比測試,即是用兩臺相同型號的UPS機器,相同位置安裝不同廠商提供的電容進行的對比測試。
    11.2 兩臺CHP3030KVA安裝好電解電容后,測量其空載紋波電壓和帶載50%~100%后的紋波,并記錄兩臺機器的模塊溫度,進行對比。
    11.3 測試中示波器的兩個探頭應設置在相同倍率、相同檔位。測試完成后,需將機器還原,在拆卸電解電容的之前必須先用燈泡負載對其進行放電處理,而后將所測得數據與紋波波形進行分析處理,并將各項溫度繪制成溫度曲線,不同廠商間進行對比分析。
    12 電容的綜合性能判斷
    將以上測試數據,同類別、同型號、不同廠商的電容從測算容量、容量誤差(越小越好)、損耗(越小越好)、溫升、紋波電壓(越小越好)等全方位、多角度的綜合性分析,以確定此電容性能指標的優良。
    13 處理和標示方法
    經抽樣檢查、判定為合格的整批接收;但在檢驗中發現的不合格品,應及時做好不合格品標識,作隔離并通知供應商退貨處理。
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