專利名稱：高壓陶瓷電容器質(zhì)量缺陷水平的非破壞檢測(cè)和評(píng)價(jià)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)同一批次的II類高壓陶瓷電容器質(zhì)量缺陷水平的非破壞性檢測(cè)和評(píng)價(jià)的方法，特別涉及對(duì)兩引出端的II類高壓陶瓷電容器質(zhì)量缺陷水平的非破壞性檢測(cè)和評(píng)價(jià)。
背景技術(shù)：
高壓陶瓷電容器廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備中，如常用來改善斷路器斷口間或避雷器閥片間的電壓分布；高壓陶瓷電容器在脈沖功率技術(shù)也有著廣泛應(yīng)用，如常用在高壓電源的倍壓電路中。存在缺陷的高壓陶瓷電容器若被使用，將會(huì)極大地降低設(shè)備的可靠性和安全性。然而由于制造工藝的限制，各種缺陷會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)在某些高壓陶瓷電容器中，這便使得高壓陶瓷電容器的質(zhì)量可靠性無法得到完全保證。因此，在出廠試驗(yàn)或用戶驗(yàn)收試驗(yàn)中對(duì)高壓陶瓷電容器進(jìn)行質(zhì)量缺陷水平的檢測(cè)或評(píng)價(jià)十分必要。但對(duì)高壓陶瓷電容器的缺陷水平檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)不但應(yīng)簡(jiǎn)便快捷、耗費(fèi)較低，也不應(yīng)對(duì)電容器的性能帶來影響。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2693-2001和GB/T 9322-1988中的規(guī)定，廠商在產(chǎn)品出廠前一般對(duì)高壓陶瓷電容器進(jìn)行如下的常規(guī)性能檢測(cè)(1)在IkHzUV的測(cè)量電壓下，測(cè)量高壓陶瓷電容器的電容量，電容量需在規(guī)定的允許偏差范圍內(nèi)；(2)在IkHzUV的測(cè)量電壓下，測(cè)量高壓陶瓷電容器的損耗角正切值，損耗角正切值不超過規(guī)定值；(3)在施加500V的直流電壓一分鐘后，測(cè)量高壓陶瓷電容器的絕緣電阻，試品的絕緣電阻阻值應(yīng)不小于4000ΜΩ (有些國外廠商提高了此項(xiàng)指標(biāo)的要求，如日本村田公司規(guī)定在IkV電壓下不小于10000M Ω )；(4)對(duì)高壓陶瓷電容器施加1. 5倍于額定電壓(以下簡(jiǎn)稱Uk)的直流高壓，外施電壓維持一分鐘，在試驗(yàn)期間內(nèi)電容器應(yīng)無擊穿或飛弧。常規(guī)性能檢測(cè)的方法是基于簡(jiǎn)便快捷及低耗費(fèi)來考慮的，但是這幾項(xiàng)測(cè)試并不能保證高壓陶瓷電容器的質(zhì)量。由于試驗(yàn)電壓與高壓陶瓷電容器的實(shí)際工作電壓相比較低，因此常規(guī)性能檢測(cè)中的電容量和介質(zhì)損耗正切值測(cè)試無法準(zhǔn)確反映電容器的絕緣性能。絕緣電阻是反映高壓陶瓷電容器絕緣性能的重要參數(shù)，但常規(guī)性能檢測(cè)中的試驗(yàn)電壓與工作電壓相比仍有較大差距。而且高壓陶瓷電容器的絕緣電阻值巨大(一般大于 10000兆歐)，在額定電壓下也難以準(zhǔn)確測(cè)量出絕緣電阻值。此外，由于配方及工藝的差別， 絕緣電阻值的高低并不能表明電容器質(zhì)量可靠性的水平。對(duì)高壓陶瓷電容器進(jìn)行耐壓測(cè)試一般能發(fā)現(xiàn)電容器中較顯著的集中性缺陷。但當(dāng)電容器中的缺陷較小時(shí)，想通過耐受電壓測(cè)試將內(nèi)部缺陷檢測(cè)出來十分困難。并且對(duì)電容器施加超過Uk的高電壓，將可能導(dǎo)致微小缺陷的進(jìn)一步發(fā)展，使得通過耐壓測(cè)試的電容器在實(shí)際使用時(shí)存在隱患。
為了更好的保證高壓陶瓷電容器的質(zhì)量，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/I^693-2001和GB/T 9322-1988中還規(guī)定了產(chǎn)品的鑒定批準(zhǔn)試驗(yàn)，主要試驗(yàn)項(xiàng)目如下1、在最高工作溫度下，向高壓陶瓷電容器施加1.25UK(UK彡IOkV)或1.5UK(UK < IOkV)的直流高電壓，對(duì)其進(jìn)行1000小時(shí)的耐久性測(cè)試。要求電容器不發(fā)送擊穿或飛弧， 電容量、介質(zhì)損耗角正切及絕緣電阻的變化符合標(biāo)準(zhǔn)要求(具體要求詳見GB/T 9322-1988 的 4. 14)；2、對(duì)于額定電壓不小于IOkV的高壓陶瓷電容器，向其施加50Hz、3kV的交流電壓一分鐘，要求放電電荷不超過50pC，不產(chǎn)生電暈(具體要求詳見GB/T 9322-1988的4. 15)；3、對(duì)于額定電壓不小于IOkV的高壓陶瓷電容器，在額定電壓下對(duì)其進(jìn)行10000次的充放電壽命，要求電容量、介質(zhì)損耗角正切及絕緣電阻的變化符合標(biāo)準(zhǔn)要求(具體要求詳見 GB/T 9322-1988 的 4. 16)。國外廠商也對(duì)高壓陶瓷電容器進(jìn)行相似的產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性評(píng)定試驗(yàn)。如日本村田公司規(guī)定在最高工作溫度下，向電容器施加100小時(shí)1. 25Ue的高電壓，要求電容量、介質(zhì)損耗角正切及絕緣電阻的變化不超過允許范圍。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的鑒定批準(zhǔn)試驗(yàn)和國外廠商采用的質(zhì)量可靠性評(píng)定試驗(yàn)，對(duì)高壓陶瓷電容器的缺陷水平的檢驗(yàn)效果良好。但是該方法屬于鑒定試驗(yàn)，試驗(yàn)周期較長，無法滿足簡(jiǎn)便快捷的測(cè)試要求。而且在測(cè)試過程中會(huì)對(duì)高壓陶瓷電容器造成損傷，因此不適用于廠商或用戶對(duì)高壓陶瓷電容器進(jìn)行質(zhì)量缺陷水平的非破壞性檢測(cè)和評(píng)價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)單易行、評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確的高壓陶瓷電容器質(zhì)量缺陷水平的非破壞檢測(cè)和評(píng)價(jià)的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種高壓陶瓷電容器質(zhì)量缺陷水平的非破壞檢測(cè)和評(píng)價(jià)的方法，其特征在于1)對(duì)同一批次的高壓陶瓷電容器進(jìn)行樣本抽取，并對(duì)抽取的高壓陶瓷電容器樣本按1號(hào)至η號(hào)的順序編號(hào)；2)對(duì)高壓陶瓷電容器樣本進(jìn)行依次兩兩組合，即1號(hào)和2號(hào)、2號(hào)和3號(hào)........
(η-1)號(hào)和η號(hào)、η號(hào)和1號(hào)；3)在外施電壓不超過額定電壓的條件下，對(duì)步驟2、兩兩組合的高壓陶瓷電容器樣本進(jìn)行絕緣電阻的比值測(cè)試，在首次測(cè)得兩只電容器各自承擔(dān)的電壓之后，將兩只電容器的測(cè)量位置互換，再次測(cè)量各自所承擔(dān)的電壓，兩次測(cè)試中施加的電壓必須相等，并按照公式(1)進(jìn)行絕緣電阻的比值的計(jì)算H⑴；所述氏和分別代表兩兩組合的高壓陶瓷電容器各自的絕緣電阻，U1為首次測(cè)量分壓比時(shí)接地側(cè)電容器(其絕緣電阻為氏+1)所承擔(dān)的電壓, 為再次測(cè)量分壓比時(shí)接地側(cè)電容器(其絕緣電阻為Ri)所承擔(dān)的電壓；其中進(jìn)行測(cè)量時(shí)，兩只電容器須用一定長度的金屬圓桿來延長電氣連接，所述金屬圓桿的長度可根據(jù)式( 來選??；
L ≥ Ue/10(2)；所述L為金屬圓桿長度，單位為cm ;UE為高壓陶瓷電容器的額定工作電壓、單位為 kV ；4)對(duì)步驟3)獲得的絕緣電阻的比值按照公式(3)和(4)取自然對(duì)數(shù)，并將其作為自變量xjPx' i:
權(quán)利要求
1. 一種高壓陶瓷電容器質(zhì)量缺陷水平的非破壞檢測(cè)和評(píng)價(jià)的方法，其特征在于1)對(duì)同一批次的高壓陶瓷電容器進(jìn)行樣本抽取，并對(duì)抽取的高壓陶瓷電容器樣本按1 號(hào)至η號(hào)的順序編號(hào)；2)對(duì)高壓陶瓷電容器樣本進(jìn)行依次兩兩組合，即1號(hào)和2號(hào)、2號(hào)和3號(hào)........(η-1)號(hào)和η號(hào)、η號(hào)和1號(hào)；3)在外施電壓不超過額定電壓的條件下，對(duì)步驟幻兩兩組合的高壓陶瓷電容器樣本進(jìn)行絕緣電阻的比值測(cè)試，在首次測(cè)得兩只電容器各自承擔(dān)的電壓之后，將兩只電容器的測(cè)量位置互換，再次測(cè)量各自所承擔(dān)的電壓，兩次測(cè)試中施加的電壓必須相等，并按照公式 (1)進(jìn)行絕緣電阻的比值的計(jì)算Ri URm υ,Λ7 121所述氏和分別代表兩兩組合的高壓陶瓷電容器各自的絕緣電阻，U1為首次測(cè)量分壓比時(shí)接地側(cè)電容器(其絕緣電阻為氏+1)所承擔(dān)的電壓，隊(duì)為再次測(cè)量分壓比時(shí)接地側(cè)電容器(其絕緣電阻為Ri)所承擔(dān)的電壓；其中，進(jìn)行測(cè)量時(shí)，兩只電容器須用一定長度的金屬圓桿來延長電氣連接，所述金屬圓桿的長度可根據(jù)式( 來選取；L 彡 Ue/10(2)；所述L為金屬圓桿長度，單位為cm ;UE為高壓陶瓷電容器的額定工作電壓、單位為kV ； 4)對(duì)步驟3)獲得的絕緣電阻的比值按照公式(3)和(4)取自然對(duì)數(shù)，并將其作為自變量 Xi 禾口 χ ‘ J [In(代/代+1) \<i<nHKIR1) i = n(3).[1η(《+1/《) \<i<n,(4)Lln(^1R) i = n5)對(duì)步驟4)獲得的自變量Xi和χ' i按照公式(5)和(6)計(jì)算獲得標(biāo)準(zhǔn)方差S
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高壓陶瓷電容器質(zhì)量缺陷水平的非破壞檢測(cè)和評(píng)價(jià)的方法，其包括以下步驟1)對(duì)同一批次的高壓陶瓷電容器進(jìn)行樣本抽取，并對(duì)抽取的高壓陶瓷電容器樣本按1號(hào)至n號(hào)的順序編號(hào)；2)對(duì)高壓陶瓷電容器樣本進(jìn)行依次兩兩組合，即1號(hào)和2號(hào)、2號(hào)和3號(hào)、......、(n-1)號(hào)和n號(hào)、n號(hào)和1號(hào)；3)在外施電壓不超過額定電壓的條件下，對(duì)步驟2)兩兩組合的高壓陶瓷電容器樣本進(jìn)行絕緣電阻的比值測(cè)試；4)對(duì)步驟3)獲得的絕緣電阻的比值測(cè)試按照公式取自然對(duì)數(shù)，并將其作為自變量xi進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)分析；5)對(duì)步驟4)獲得的自變量xi按照公式計(jì)算獲得標(biāo)準(zhǔn)方差S；6)對(duì)由步驟5)獲得的標(biāo)準(zhǔn)方差S進(jìn)行評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)G01N27/20GK102253089SQ20111010743
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者劉洋, 楊蘭均, 肖磊, 閆建興, 高潔, 黃東 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)