一种高压大电流电容器短路放电装置的制作方法

本技术涉及电容器测试，具体涉及一种用于高电压、大电流电容器的短路放电装置，适用于电力电子电容器的性能测试与安全放电。

背景技术：

1、电力电子电容器具有体积小、损耗低、无极性、耐冲击电流能力强、可靠性高等显著优点，已成为轨道交通、新能源发电、柔性直流输电、工业变频及医疗设备等领域的核心元器件之一。这类电容器通常工作于高电压、大电流乃至强脉冲工况，因此，对其性能与可靠性的测试，尤其是短路放电能力测试，提出了极为严格的要求。

2、目前，针对高压大电流电容器的短路放电测试，主要采用机械触点式放电装置：通过电磁机构或气动机构驱动金属触点闭合，形成短路放电回路。该类装置结构相对简单，通流能力较强，但普遍存在以下问题：

3、第一、触点在大电流分断时易受电弧烧蚀，导致接触电阻逐渐增大，影响多次测试的一致性与准确性；

4、第二、充电回路与放电回路通常未能实现完全的物理隔离，短路放电时产生的巨大电流和电磁干扰可能对前端的精密直流高压电源造成冲击甚至损坏；

5、第三、触点的动作寿命有限，维护频繁，长期使用可靠性下降。

6、因此，亟需开发一种能够实现充电与放电回路物理硬隔离、具备超强短路放电能力与触点抗烧蚀性、兼容多种电容器封装形式、且能实现自动化安全操作的高压大电流电容器短路放电装置。

技术实现思路

1、本实用新型设计了一种高压大电流电容器短路放电装置，其解决的技术问题是：

2、（1）如何实现充电回路与短路放电回路的彻底物理隔离，避免短路放电时的大电流及电磁干扰对前级精密直流高压电源造成冲击和损坏，并从根本上保障操作安全。

3、（2）如何在大电流短路放电条件下，有效抑制放电触点的电弧烧蚀，降低并稳定接触电阻，从而提升装置的放电能力、测试一致性及关键部件的使用寿命。

4、（3）如何提高装置对不同封装形式（如螺栓式、片式、引线式）电容器的兼容性与安装效率，并实现充放电过程的自动化、可编程控制，以提升测试的安全性与重复性。

5、为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案：

6、一种高压大电流电容器短路放电装置，包括：绝缘座；陶瓷滑轨固定安装于所述绝缘座上；绝缘滑框能够滑动地安装于所述陶瓷滑轨上；放电板固定安装于所述绝缘滑框的一侧，所述放电板上设有第一放电触点；直流高压接线柱固定安装于所述绝缘滑框上，用于连接外部直流高压电源；气缸，其传动部件与所述绝缘滑框驱动连接，用于驱动所述绝缘滑框沿所述陶瓷滑轨往复运动；绝缘底座固定设置所述绝缘座上；紫铜基座，固定安装于所述绝缘底座上，所述紫铜基座的一侧设有用于在充电时与所述直流高压接线柱接触的充电触点，另一侧设有用于在放电时与所述第一放电触点接触的第二放电触点；紫铜基座还电性连接被测电容器；

7、其中，所述气缸驱动所述绝缘滑框具有第一位置和第二位置：当处于所述第一位置时，所述直流高压接线柱与所述充电触点接触，所述第一放电触点与所述第二放电触点分离；当处于所述第二位置时，所述直流高压接线柱与所述充电触点分离，所述第一放电触点与所述第二放电触点接触。

8、优选地，所述紫铜基座的顶部设有位置可调铜块，所述位置可调铜块上设有引线固定板；所述位置可调铜块可沿所述紫铜基座的纵向或横向调节并固定，所述引线固定板用于夹持或连接电容器的引出端。

9、优选地，所述放电板与所述绝缘滑框之间设置有硅胶绝缘垫。

10、优选地，所述第一放电触点和/或所述第二放电触点由钨铜合金制成。

11、优选地，所述放电板由紫铜制成。

12、优选地，还包括控制单元，所述控制单元与所述气缸电性连接，所述控制单元包括时间继电器和/或计数器，用于设定所述气缸在所述第一位置与第二位置之间的保持时间及动作循环次数。

13、优选地，所述气缸设有锁止机构，当所述绝缘滑框处于所述第二位置时，所述锁止机构能将所述气缸的活塞杆锁定，使所述第一放电触点与所述第二放电触点保持接触。

14、优选地，所述直流高压接线柱的材质为黄铜。

15、该高压大电流电容器短路放电装置具有以下有益效果：

16、（1）本实用新型通过气缸驱动绝缘滑框作整体往复运动，机械联动控制充电触点与放电触点的互斥接触。充电时，仅充电回路接通，放电回路完全断开；放电时，充电触点与电源接线柱完全分离，放电回路闭合。该设计从结构上杜绝了充电电源与短路大电流回路之间的电气连接，避免了短路放电时对直流高压电源的冲击与干扰，提升了系统整体的安全性与可靠性。

17、（2）本实用新型放电主回路采用高导电率的紫铜基座及整体式放电板，回路电阻极低，可满足超大电流短路放电的需求。第一放电触点与第二放电触点优选采用耐电弧烧蚀的钨铜合金材料，并在闭合时具有较大接触压力，有效抑制电弧烧蚀，降低接触电阻的时漂变化，延长使用寿命，保障多次测试结果的一致性与准确性。

18、（3）本实用新型通过设置位置可调铜块及引线固定板，可灵活适配螺栓、片式、引线等多种电容器电极引出形式，无需频繁更换工装，提高了设备的通用性与测试效率。

19、（4）本实用新型整个充放电过程由气缸驱动自动完成，操作人员可远离高压放电区域，通过电气控制系统实现一键操作。装置还可集成时间继电器、计数器等，实现充电时间、放电时间及循环次数的精确设定与自动运行，提升了测试的自动化水平与重复性。

20、（5）本实用新型采用陶瓷滑轨与绝缘滑框配合，运动平稳，绝缘性能可靠。放电结束后，气缸可保持在后位，使放电触点持续闭合，电容器处于安全短路状态，防止残余电荷威胁操作人员安全。模块化设计也便于关键部件（如触点）的检查与更换。

1.一种高压大电流电容器短路放电装置，其特征在于：包括：绝缘座（1）；陶瓷滑轨（2）固定安装于所述绝缘座（1）上；绝缘滑框（3）能够滑动地安装于所述陶瓷滑轨（2）上；

2.根据权利要求1所述的高压大电流电容器短路放电装置，其特征在于：所述紫铜基座（13）的顶部设有位置可调铜块（9），所述位置可调铜块（9）上设有引线固定板（14）；所述位置可调铜块（9）可沿所述紫铜基座（13）的纵向或横向调节并固定，所述引线固定板（14）用于夹持或连接电容器的引出端。

3.根据权利要求1或2所述的高压大电流电容器短路放电装置，其特征在于：所述放电板（4）与所述绝缘滑框（3）之间设置有硅胶绝缘垫（7）。

4.根据权利要求1或2所述的高压大电流电容器短路放电装置，其特征在于：所述第一放电触点（6）和/或所述第二放电触点（8）由钨铜合金制成。

5.根据权利要求1或2所述的高压大电流电容器短路放电装置，其特征在于：所述放电板（4）由紫铜制成。

6.根据权利要求1或2所述的高压大电流电容器短路放电装置，其特征在于：还包括控制单元，所述控制单元与所述气缸（5）电性连接，所述控制单元包括时间继电器和/或计数器，用于设定所述气缸（5）在所述第一位置与第二位置之间的保持时间及动作循环次数。

7.根据权利要求1或2所述的高压大电流电容器短路放电装置，其特征在于：所述气缸（5）设有锁止机构，当所述绝缘滑框（3）处于所述第二位置时，所述锁止机构能将所述气缸（5）的活塞杆锁定，使所述第一放电触点（6）与所述第二放电触点（8）保持接触。

8.根据权利要求1或2所述的高压大电流电容器短路放电装置，其特征在于：所述直流高压接线柱（11）的材质为黄铜。