電解電容器測(cè)試方法指南

1 目的　　為了規(guī)范電解電容器來(lái)料檢驗(yàn)及抽樣計(jì)劃，并促進(jìn)來(lái)料質(zhì)量的提高，特制定該檢驗(yàn)規(guī)范?！　? 適用范圍　　適用于IQC對(duì)電解電容器來(lái)料的檢驗(yàn)?！　? 準(zhǔn)備設(shè)備、工具：　　所需工具及其規(guī)格型號(hào)如表1所示：表1（工具規(guī)格型號(hào)）

品名	規(guī)格/型號(hào)	數(shù)量	品名	規(guī)格/型號(hào)	數(shù)量
調(diào)壓器	0V～450V/三相	1臺(tái)	電流表	UNI-T	1臺(tái)
萬(wàn)用表	FLUKE-117C	1臺(tái)	游標(biāo)卡尺	mm/inch	1把
電橋測(cè)試儀	Zentech	1臺(tái)	雙綜示波器	LM620C型	1臺(tái)
高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱	1臺(tái)	溫度計(jì)	1支

4 外觀物理檢測(cè)　　4.1 首先需檢查待測(cè)電容是否有正規(guī)的《產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明書(shū)》，其中需包括產(chǎn)品名稱、規(guī)格型號(hào)、安裝尺寸、工藝要求、技術(shù)參數(shù)以及供應(yīng)商名稱、地址及其聯(lián)系方式，以確保此批次產(chǎn)品是由正規(guī)廠商提供。電容器上的標(biāo)識(shí)應(yīng)包括：商標(biāo)、工作電壓、標(biāo)準(zhǔn)靜電容量、極性、工作溫度范圍?！　?.2 參考《產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明書(shū)》的工藝參數(shù)，觀察電容的外觀、顏色、及其材質(zhì)等參數(shù)是否與其所標(biāo)注的工藝指標(biāo)一致?！　?.3 用游標(biāo)卡尺對(duì)電容的安裝尺寸進(jìn)行確認(rèn)，確保電容的直徑、高度以及引出端的直徑與間距等參數(shù)在產(chǎn)品工藝的誤差范圍之內(nèi)，且外觀尺寸要符合本公司選用要求?！　?.4 檢查電容的外觀，確保其外觀整潔、無(wú)明顯的變形、破損、裂紋、花斑、污濁、銹蝕等不良狀況；且其標(biāo)識(shí)清晰牢固、正確完整?！　?.5 檢查其引出端子，保證其端子端正、無(wú)氧化、無(wú)銹蝕、無(wú)影響其導(dǎo)電性能等狀況，且引出端子無(wú)扭曲、變形和影響插拔的機(jī)械損傷?！　?.6 檢查電解電容標(biāo)注的生產(chǎn)日期不應(yīng)超過(guò)半年，并作好記錄?！　? 容量與損耗測(cè)試　　5.1 用電橋測(cè)試其實(shí)際容量與標(biāo)稱容量是否一致（電解電容一般會(huì)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（電解電容器tanθ≤0.25）。　　5.2 對(duì)Zen tech電橋測(cè)試儀的使用方法：正確連接電源以后，按“POWER”鍵開(kāi)啟測(cè)試儀的工作電壓；按“LCR”鍵選擇測(cè)試類型（L：電感，C：電容，R：電阻）?！　?.3 按“UP”與“DOWN”鍵選擇測(cè)試量程（μF、nF、pF），按“FREQ”鍵選擇測(cè)試頻率（100HZ、120HZ、1KHZ），可根據(jù)廠商提供的技術(shù)參數(shù)來(lái)選擇所需的測(cè)試頻率，本試驗(yàn)選擇“100HZ”?！　?.4 按“SERIES”（串聯(lián)）與“PARALLEL”（并聯(lián)）選擇測(cè)試的連接方式，小電容（10μF以下）要用并聯(lián)模式，大電容（10μF及以上）用串聯(lián)模式?！　?.5 設(shè)置完成后將電橋測(cè)試端口（“LOW”與“HIGH”）連接到電容兩端，用標(biāo)簽紙分別記下其在顯示屏上的容量值與損耗值。并將標(biāo)簽紙貼到相應(yīng)的電容上，以便后續(xù)分析。

6 紋波電壓測(cè)試

6.1 按下圖連接電路，將待測(cè)電容接至可調(diào)直流電源（注意正負(fù)極不要接反），示波器探頭正極串聯(lián)一個(gè)無(wú)感電容（1μF 1200V.DC）至待測(cè)電容的正極。

6.2 對(duì)示波器的設(shè)置，要先將其設(shè)置為直流測(cè)試檔位，且示波器電壓微調(diào)旋鈕要鎖死。

6.3 在測(cè)試過(guò)程中，要用調(diào)壓器將直流電壓慢慢調(diào)高到額定電壓，且要密切關(guān)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(zhǔn)確讀出電壓的大小。

6.4 用相機(jī)拍下紋波波形，且用標(biāo)簽紙記錄示波器的量程與格數(shù)（即計(jì)算出紋波電壓）并將其貼到相應(yīng)的電容之上，以備后續(xù)分析比較之用。

6.5 記錄完畢后，斷開(kāi)直流電源，將待測(cè)電容和無(wú)感電容用燈泡負(fù)載進(jìn)行放電后，將待測(cè)電容拆下測(cè)試臺(tái)。

7 漏電流的測(cè)試

7.1 間接測(cè)量方法

按照下圖接線。將待測(cè)電容串連一個(gè)1K的電阻，接至直流可調(diào)電源。用示波器探頭接至電阻兩端，通過(guò)采樣電阻兩端的電壓信號(hào)，間接算出待測(cè)電容的漏電流。

操作要領(lǐng)及注意事項(xiàng)：電路接好后，將直流可調(diào)電源調(diào)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(shí)，電壓微調(diào)旋鈕應(yīng)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(diào)節(jié)直流電源時(shí)，應(yīng)緩慢調(diào)節(jié)（約150V/分鐘），避免因充電時(shí)電流過(guò)大而燒壞電阻；試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)將電容放電后再取下，避免出現(xiàn)事故。

7.2 直接測(cè)量方法

按下圖接線，在電容與直流電源之間外加串聯(lián)一空氣開(kāi)關(guān)，先將S1和S2分別閉合，調(diào)節(jié)調(diào)壓器至額定電壓給電容充電兩分鐘。

之后將S1和S2均斷開(kāi)，此時(shí)可調(diào)電源處在額定值不要?jiǎng)?。在S1和S2之間加一個(gè)毫安表，如下圖所示，將S1和S2均閉合，穩(wěn)定一分鐘后通過(guò)毫安表直接讀出漏電流的大小。

7.3 注意事項(xiàng)

切忌不可在未給電容充電時(shí)直接將毫安表串聯(lián)到線路中，因開(kāi)始充電電流較大，稍不慎會(huì)將毫安表燒壞。在拆卸過(guò)程中，首先要先 用燈泡負(fù)載給電容放電，在放電時(shí)要先將毫安表拆下，并且要保證放電電流不通過(guò)測(cè)試電阻，以防將測(cè)試電阻與毫安表?yè)p壞。

7.4 1.2Un下的漏電流

將直流電壓調(diào)至電解電容額定電壓的1.2倍，再次測(cè)量其漏電流并將不同的樣品進(jìn)行對(duì)比。

8 防爆試驗(yàn)

8.1 直流測(cè)試

將待測(cè)電容施加反向直流電壓，慢慢調(diào)整可調(diào)直流電壓，同時(shí)用鉗流表密切觀察電流大小，直流電源的設(shè)定一般不超過(guò)30V，根據(jù)電容器的尺寸設(shè)定電流值如下：

6mm≤電容直徑≤22.4mm時(shí)，電流不能超過(guò)1A；電容直徑>22.4mm時(shí)，電流不能超過(guò)10A。

8.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用溫度計(jì)密切觀察電容表面溫度（可將溫度計(jì)的感應(yīng)觸頭用膠帶纏在電容上），注意剛開(kāi)始電流很小幾乎為零，當(dāng)電容溫度升高時(shí)（約35～40℃），電流明顯增大，此時(shí)應(yīng)密切觀察，電流達(dá)到或接近10A時(shí)，應(yīng)將電壓調(diào)低保證電流控制在10A以內(nèi)。

8.3 試驗(yàn)開(kāi)始后30分鐘之內(nèi)，電容器保險(xiǎn)閥應(yīng)打開(kāi)。若電容保險(xiǎn)閥打開(kāi)，應(yīng)立即切斷電源（350V6800μF的電解電容在以下條件下會(huì)自動(dòng)打開(kāi)：電流約8A，表面溫度約45～60℃），如果電流接近10A且經(jīng)過(guò)30分鐘之后保險(xiǎn)閥仍未打開(kāi)，則此項(xiàng)功能缺失。

9 溫度試驗(yàn)

9.1 電容的容量

會(huì)因?yàn)榄h(huán)境溫度的不同而改變，一般情況下，容量會(huì)因溫度升高而增大。溫度試驗(yàn)就是在設(shè)定的溫度之下經(jīng)過(guò)平衡之后測(cè)試電容容量的變化。

9.2 高溫試驗(yàn)

分別接兩條小線至待測(cè)電容的引出端子，先在常溫下測(cè)試兩條引線端的容量并標(biāo)明標(biāo)號(hào)做記錄，然后將電容放進(jìn)高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱，引線留在試驗(yàn)箱外面以便測(cè)試電容容量。

打開(kāi)試驗(yàn)箱開(kāi)關(guān)按鈕，點(diǎn)擊屏幕中“溫度設(shè)置”，將溫度設(shè)置為100℃，點(diǎn)擊“運(yùn)行”，試驗(yàn)箱開(kāi)始工作。待溫度達(dá)到100℃后約2小時(shí)再次測(cè)試容量，算出容量的變化百分比（差值÷最初測(cè)量值）。實(shí)驗(yàn)中可將不同品牌的電容放進(jìn)試驗(yàn)箱中一同測(cè)試以節(jié)省時(shí)間。

9.3 低溫試驗(yàn)

將待測(cè)電容放進(jìn)試驗(yàn)箱（注意不要使用經(jīng)高溫測(cè)試過(guò)的電容，特殊需求除外）。打開(kāi)試驗(yàn)箱開(kāi)關(guān)按鈕，點(diǎn)擊屏幕中“溫度設(shè)置”，將溫度設(shè)置為-25℃，點(diǎn)擊“運(yùn)行”，試驗(yàn)箱開(kāi)始工作。待溫度達(dá)到-25℃后約2小時(shí)再次測(cè)試容量，算出容量的變化百分比（差值÷最初測(cè)量值）。

9.4 注意事項(xiàng)

試驗(yàn)中應(yīng)密切關(guān)注電容有無(wú)明顯變化，如果出現(xiàn)電容表面開(kāi)裂、保險(xiǎn)閥打開(kāi)等嚴(yán)重狀況，則應(yīng)使試驗(yàn)箱立即停止工作，試驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)箱的操作規(guī)程操作，不可隨意打開(kāi)試驗(yàn)箱門(mén)，高溫試驗(yàn)結(jié)束后，待試驗(yàn)箱內(nèi)部溫度降下來(lái)之后再將電容取出，避免燙傷等事故發(fā)生。

10 同機(jī)對(duì)比測(cè)試

10.1 同機(jī)對(duì)比測(cè)試是通過(guò)對(duì)同臺(tái)機(jī)器，相同安裝位置，相同型號(hào)，但不同廠商的電容進(jìn)行的測(cè)試，通過(guò)用示波器對(duì)其紋波的對(duì)比檢測(cè)，可以直觀的分析出電容性能的優(yōu)良。

10.2 此處可以用一臺(tái)CHP3030的機(jī)器為例，先用示波器記錄其空載時(shí)電解電容的紋波波形（示波器探頭側(cè)要加無(wú)感電容進(jìn)行隔離），然后帶載50%~100%測(cè)其紋波波形并記錄模塊溫度，開(kāi)始十五分鐘內(nèi)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(xù)測(cè)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(jìn)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(xiàng)溫度繪制成溫度曲線，不同廠商間進(jìn)行對(duì)比分析。10.4此項(xiàng)測(cè)試過(guò)程中要保證安全操作，特別是對(duì)電解電容，拆卸時(shí)務(wù)必用燈泡負(fù)載對(duì)其進(jìn)行放電，確保無(wú)安全隱患的出現(xiàn)。

11 同型號(hào)UPS對(duì)比測(cè)試

11.1 同型號(hào)UPS對(duì)比測(cè)試，即是用兩臺(tái)相同型號(hào)的UPS機(jī)器，相同位置安裝不同廠商提供的電容進(jìn)行的對(duì)比測(cè)試。

11.2 兩臺(tái)CHP3030KVA安裝好電解電容后，測(cè)量其空載紋波電壓和帶載50%~100%后的紋波，并記錄兩臺(tái)機(jī)器的模塊溫度，進(jìn)行對(duì)比。

11.3 測(cè)試中示波器的兩個(gè)探頭應(yīng)設(shè)置在相同倍率、相同檔位。測(cè)試完成后，需將機(jī)器還原，在拆卸電解電容的之前必須先用燈泡負(fù)載對(duì)其進(jìn)行放電處理，而后將所測(cè)得數(shù)據(jù)與紋波波形進(jìn)行分析處理，并將各項(xiàng)溫度繪制成溫度曲線，不同廠商間進(jìn)行對(duì)比分析。

12 電容的綜合性能判斷

將以上測(cè)試數(shù)據(jù)，同類別、同型號(hào)、不同廠商的電容從測(cè)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(biāo)的優(yōu)良。

13 處理和標(biāo)示方法

經(jīng)抽樣檢查、判定為合格的整批接收；但在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的不合格品，應(yīng)及時(shí)做好不合格品標(biāo)識(shí)，作隔離并通知供應(yīng)商退貨處理。

關(guān)鍵詞： 電解電容器測(cè)試方