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CN102057285A - 用于电高压元件的冲击电压测试的测试布置 - Google Patents

用于电高压元件的冲击电压测试的测试布置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于电高压元件的冲击电压测试的测试布置(2，4，6)，所述测试布置具有冲击电压发生器(12)和以分别类似于塔的结构形式的分压器(14)，该结构分别具有第一结构端部和第二结构端部。所述测试布置还具有方形容器(16)，所述方形容器(16)具有第一容器端部和第二容器端部。所述冲击电压发生器(12)和/或分压器(14)能在所述容器(16)内的相应地近似水平的第一位置和相应地近似竖直的位置之间相对于所述容器(16)移动。在两个相应位置之间的相应移动包含围绕横向于所述冲击电压发生器(12)的纵向方向的相应旋转轴(18)的摆动。

Description

用于电高压元件的冲击电压测试的测试布置
技术领域
本发明涉及一种用于电高压元件的冲击电压测试的测试布置，所述测试布置具有冲击电压发生器和以分别类似于塔的结构形式的分压器，该结构分别具有第一结构端部和第二结构端部。
背景技术
通常已知，冲击电压发生器被用于测试高压元件、尤其是功率变压器。
借助冲击电压发生器能产生电压脉冲，所述电压脉冲借助适合的电路由冲击电压发生器和测试件(Prüfling)输送给测试件的要测试的部分、例如高压绕组。这种电压脉冲具有通常直至几十μs范围内的持续时间，最大电压根据测试件为直至几MV。由在电压脉冲起作用时连续测量在测试结构的电路内的电流值和/或电压值能推导出关于测试元件状态的结论，例如老化状态或者还有在电绝缘中的错误。
冲击电压发生器具有多个电容器，为了产生高压脉冲，所述电容器首先在并联电路中充电，然后在串联电路中放电。能通过串联电路实现相应较高的电压。冲击电压发生器的这种实施方式根据通用的现有技术大多采用类似于塔的结构的形式，在该结构中，所应用的元件、电容器、电阻、火花间隙以及绝缘部以栅格结构连接到一起。绝缘部也能实现为由绝缘材料，例如GFK制成的管，其中绝缘部优选沿着类似于塔的结构以多个在该结构的整个长度上延伸的支柱的形式连续设置，并且电元件横向于此。冲击电压发生器通常仅以竖直、直立的状态工作，因为只有这样才能满足全部的与相邻的接地电位的必要绝缘距离。最高的电压出现在冲击电压发生器的峰值点。
高压元件、例如功率变压器具有非常大的重量，根据电额定功率也为数百吨。由于用于相应变压器的运输成本高，实际上不可能将这种安装在电能分配网内的变压器运输到固定建立的测试场中，在该测试场中在冲击电压测试的范围内，变压器在维护过程中或为了进行诊断会被测试。此外，在极少的情况下在电能分配网中存在足够的冗余，使得变压器在没有损害电网供电的情况下被拆除。
出于这个原因，功率变压器的这种冲击电压测试大多就地实现。具有冲击电压发生器以及其它的测试所需元件、例如分压器、测量和评估装置的测试布置以多个组件的形式被运输到要测试或要维护的变压器所处的地点，并且在那里安装成测试布置。除了冲击电压发生器，尤其是测量例如直至2MV的高电压所需的分压器是具有显著尺寸的元件，例如高度为10m。
在此缺点是，就地安装与显著的时间耗费相关联。尤其是冲击电压发生器或分压器的定位和安装是非常耗时的。
发明内容
基于现有技术本发明的目的是，给出一种用于电高压元件的冲击电压测试的测试布置，所述测试布置降低就地安装所需的时间耗费。
所述目的根据本发明通过具有在权利要求1中给出的特征的测试布置来实现。
据此，开头所述类型的测试布置的特征是，冲击电压发生器和/或分压器能在方形容器内的相应近似水平的第一位置和相应的近似竖直的位置之间相对于所述容器移动，所述容器具有第一容器端部和第二容器端部，并且在两个相应位置之间的相应移动包含围绕横向于所述冲击电压发生器的纵向方向的相应旋转轴的摆动。
因此可能的是，在仅仅一个容器中设置整个测试布置并且运输整个测试布置。该运输优选在冲击电压发生器和分压器的水平位置中实现，从而测试布置的所有主要元件位于容器的界限内。
在该水平位置中没有给出冲击电压发生器和分压器与接地元件、例如容器的侧壁或者相邻的地表的、在运行中绝缘技术方面必需的距离。
通过冲击电压发生器以及分压器摆动到竖直位置中，给出了与上述接地元件的在绝缘技术方面必需的距离。这种摆动在就地将容器放置在要测试的高压元件的附近(例如以5m至30m的距离)之后实现。
以有利的方式，能如此运输完整的用于冲击电压测试的测试布置，且该测试布置以低成本运行。
在根据本发明测试布置的另一种设计方案中，所述容器与运输装置连接、例如与卡车(LKW)、卡车挂车、牵引车或火车车厢连接，所述运输装置具有支承其的轮。
测试布置能以这种方式特别简单地借助传统的交通工具运输。
在测试布置的一种优选实施方式中，所述容器在其第一端部上具有位于内部的区域，在所述区域中设置测量装置和/或评估装置。
测量装置例如被设置用于，在冲击电压测试期间测量和检测电压脉冲曲线，其中测量借助分压器降低为低电压水平的电压。评估装置被设置用于，评估在电压脉冲期间测得的以及被检测的值并且例如给出关于被测试的高压元件、例如功率变压器的绝缘状态的结论。
因此，所有也是实施冲击电压测试所需的元件已经集成到容器中。进一步降低就地安装成本，尤其是测量和评估装置的布线。
在测试布置的另一种变型中，所述容器是能运输的集装箱，所述集装箱在其六侧中的每一侧上至少部分地通过壁或壁部段来限定。特别优选地，所述集装箱实现为40英尺集装箱。
具有标准尺寸40英尺的集装箱特别适合于借助普通的运输工具、例如船、铁路运输工具或卡车来运输。40英尺长度等于标准集装箱的最大可使用长度并且不会显著大于容纳冲击电压发生器和/或分压器所需的大约10m的长度。具有长度较短的冲击电压发生器和/或分压器的测试布置相应地还能设置在较短的集装箱中。
在测试布置的特别优选的设计方案中，集装箱是根据CSC(Container Safety Convention)批准的。这例如意味着，集装箱在被装载到集装箱船上时能被设置在各个任意的存放位置(stapelposition)中。由此进一步简化了测试布置的运输。
在测试布置的另一种变型中，所述冲击电压发生器和容器在其相应第二端部上借助旋转连接部彼此连接，所述旋转连接部允许冲击电压发生器和/或分压器从水平位置特别简单地摆动到竖直位置。优选设置用于实施摆动的驱动装置。
在测试布置的另一种设计方案中，至少一个在测试过程期间必需的方法步骤或整个测试过程能借助远程控制来启动。远程控制的应用以有利的方式降低了测试布置所需的安装成本，此外允许更简单地实施冲击电压测试。
根据测试布置的另一种变型，所述容器在其上侧能通过至少一个可移动的覆盖部来封闭。连续的覆盖部使测试布置在运输时避免受到外部影响、例如下雨或污染，此外在将容器实现为CSC批准的集装箱时是必要的。
为了使冲击电压发生器和分压器根据本发明能从水平位置转动到竖直位置，在测试布置的另一种设计方案中，所述冲击电压发生器和分压器能摆动通过在所述容器上侧的开口，其中所述开口由所述覆盖部移动到端部位置引起。
因此，容器在运输期间在其上侧利用连续的覆盖部封闭，所述覆盖部就地被打开，从而允许冲击电压发生器和分压器竖起到竖直位置，由于要遵循绝缘距离该竖直位置对于运行冲击电压发生器来说是必要的。
在测试布置的另一种设计方案中，容器在其第二端部上的其两个侧面上至少部分地分别通过至少一个壁或壁部段来限定，所述壁部段能在打开位置和闭合位置之间移动。在相应的闭合位置中，容器的这些侧被封闭，这对于其运输来说是有利的。在相应的打开位置中，在集装箱的后部区域中在其第二端部的侧壁被打开，即，相应的壁或相应的壁部段朝第一端部的方向滑动或者以门的方式翻转开(aufklappen)。
因此在打开位置中，容器的侧壁区域由于与冲击电压发生器的小的绝缘距离会妨碍运行测试布置而从该区域移动到具有足够大的绝缘距离的区域。
在测试布置的另一种设计方案中，借助相应至少一个壁或相应至少一个壁部段所述容器在其相应的打开位置中受到保护(gesichert)以防止翻倒。
如果后部侧壁围绕容器壁上的相应竖直轴朝向容器的前面的第一端部转动相应的90°，则这例如可以实现。因此容器克服可能的翻倒的宽度方面的延伸(Erstreckung)增加了转动的壁或壁部段的相应长度。必要时能在壁或壁部段的远离旋转轴的外端部上安置支承装置，该支承装置补偿在壁或壁部段的相应下棱和该装置的支承面之间的可能的距离。对于如下情况，即测试布置位于运输装置例如卡车上，由此引起的容器与支承面的高度差通过支承装置来补偿。
在测试布置的另一种设计方案中，所述冲击电压发生器在所述容器的第二端部上与所涉及的端壁力锁合和/或形状锁合地连接并且能与其一起围绕旋转轴转动。
容器的后端壁由于绝缘的原因在运行冲击电压发生器前从竖直的传输位置移动到不影响冲击电压发生器的运行的位置中。在与冲击电压发生器的下侧连接时，所述移动与冲击电压发生器和/或分压器的竖起同时实现。因此可以省略工作步骤。
在测试布置的一种特别优选的变型中，所述分压器和冲击电压发生器借助能进行长度调节的且横向于其平行的纵轴起作用的移动装置彼此连接。
因此，两个元件能以节省空间的方式在水平状态下以小的彼此平行距离来运输。这两个元件能就地共同借助一次摆动转换成竖直状态。在冲击电压发生器和分压器之间的平行距离能借助可调节长度的移动装置以简单的方式提高至在运行中绝缘技术方面需要的距离。
在测试布置的另一种设计方案中，所述分压器集成在冲击电压发生器的支柱内，所述支柱由多个沿着类似于塔的结构连续设置的绝缘管形成。因此以有利的方式降低必需的空间需求。
其它有利的可能设计方案在其它从属权利要求中给出。
附图说明
借助在附图中示出的实施例详细描述本发明、其它实施方式和其它优点。其中：
图1示出在运输装置上的具有水平位置中的冲击电压发生器的测试布置的侧视图，
图2示出在运输装置上的具有竖直位置中的冲击电压发生器的测试布置的侧视图，以及
图3示出在运输装置上的具有竖直位置中的冲击电压发生器的测试布置的俯视图。
具体实施方式
图1示出在运输装置32，34上的测试布置的侧视图2，所述运输装置32，34能在轮50上移动-具有挂车的卡车(LKW)。与挂车32连接的方形容器16在该实例中实现为集装箱。由于图示的原因，未示出容器16的侧壁，从而在附图中可以看到位于其中的元件。
冲击电压发生器12设置在容器16内的水平位置中。在冲击电压发生器12的第二端部上，第一底座20与冲击电压发生器12连接，该第一底座20在稍后竖直的位置中尤其是用作支承面。平行于冲击电压发生器的纵轴，在冲击电压发生器上设置分压器14。两种元件优选在一个共同的接触面彼此相邻，从而分压器14的负载在水平位置中-必要时也在使用间隔件的情况下-由冲击电压发生器12承载，其负载又由多个间隔件30支承到容器底部的面上。
分压器14在其第二端部上与第二底座22连接，第二底座22又借助在附图中未示出的伸缩轨与第一底座20连接。此外，两个底座20，22与容器16的后端壁48连接。冲击电压发生器12、分压器14和后端壁48设置成能围绕一共同旋转轴18转动。
在容器16的前区域中，借助隔板24分成位于内部的区域26，在该区域内部容纳测量和评估装置28。该测量空间优选还用作负责冲击电压测试的人员的工作室。
容器上侧设有覆盖部38，覆盖部38由多个单独的覆盖部段组成并且优选由与容器的侧壁相同的材料形成、例如钢。
图2示出与图1相同的、具有相同附图标记的测试布置的侧视图4。冲击电压发生器12和分压器14现在在竖直的位置中示出，该位置适于实施冲击电压测试。要测试的元件、例如功率变压器、以及引导至其的电连接部在该附图中未示出。设置在容器16上的元件12，14，28之间的全部电连接部同样未示出。
现在借助在第一底座20和第二底座22之间起作用的伸缩轨46扩大在图1中彼此相邻的两个底座20，22之间的距离。冲击电压发生器12和分压器14以其平行延伸的纵轴彼此远离，远离程度使得存在足够大用于实施冲击电压测试的绝缘距离。
此外，示出容器侧的后壁部段40，该后壁部段40围绕垂直于其余外容器壁的翻转轴42移动。因此，容器侧的后部区域是自由的，并且实现与竖起的冲击电压发生器12足够大的绝缘距离。在壁部段40的外端部上安置支承装置44，该支承装置44将壁部段支承在挂车32的支承面上。这种具有支承装置44的可翻转的壁部段40设置在容器16的两侧上。由此防止容器翻倒。
现在，在图1中示出的覆盖部38以多个相叠设置的覆盖部段38a，38b，38c和38d的形式位于容器16的前端部区域中，并且现在在其上侧打开容器。相应的打开运动包括覆盖部段38a，38b，38c和38d的滑动和翻转运动。通过所述打开，冲击电压发生器12和分压器14能围绕旋转轴18转动。
图3示出与在图2中相同的、具有相同附图标记的装置的俯视图。在该示图中可以特别好地示出具有支承装置44的翻转开的壁部段40的支承功能。
附图标记列表
2在运输装置上的测试布置的侧视图，所述运输装置具有位于水平位置中的冲击电压发生器
4在运输装置上的测试布置的侧视图，所述运输装置具有位于竖直位置中的冲击电压发生器
6在运输装置上的测试布置的俯视图，该运输装置具有位于竖直位置中的冲击电压发生器
12 冲击电压发生器
14 分压器
16 方形容器
18 旋转轴
20 第一底座
22 第二底座
24 隔板
26 位于内部的区域
28 测量装置/评估装置
30 间隔件
32 第一运输装置
34 第二运输装置
36 轮
38 容器上侧的覆盖部
38a 第一覆盖部段
38b 第二覆盖部段
38c 第三覆盖部段
38d 第四覆盖部段
40 容器侧的壁部段
42 翻转轴
44 支承装置
46 伸缩轨
48 在容器的第二端部上的端壁

Claims (16)

1.一种用于电高压元件的冲击电压测试的测试布置(2，4，6)，所述测试布置具有冲击电压发生器(12)和以分别类似于塔的结构形式的分压器(14)，该结构分别具有第一结构端部和第二结构端部，其特征在于，所述冲击电压发生器(12)和/或所述分压器(14)能在方形容器(16)内的相应近似水平的第一位置和相应近似竖直的位置之间相对于所述容器(16)移动，所述容器具有第一容器端部和第二容器端部，并且在两个相应位置之间的相应移动包含围绕横向于所述冲击电压发生器(12)的纵向方向的相应旋转轴(18)的摆动。
2.根据权利要求1所述的测试布置，其特征在于，所述容器(16)与运输装置(32，34)连接，所述运输装置具有支承其的轮(50)。
3.根据权利要求1或2所述的测试布置，其特征在于，所述容器(16)在其第一端部上具有位于内部的区域(26)，在所述区域中设置测量装置(28)和/或评估装置(28)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述容器(16)是能运输的集装箱，所述集装箱在其六侧中的每一侧上至少部分地通过壁(38，48)或壁部段(38a，38b，38c，38d，40)来限定。
5.根据权利要求4所述的测试布置，其特征在于，所述集装箱实现为40英尺集装箱。
6.根据权利要求4或5所述的测试布置，其特征在于，所述集装箱是根据CSC批准的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述冲击电压发生器(12)和所述容器(16)在其相应的第二端部上借助旋转连接部彼此连接。
8.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，设置用于实施摆动的驱动装置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，至少一个在测试过程期间必要的方法步骤或整个测试过程能借助远程控制来启动。
10.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述容器(16)在其上侧能通过至少一个可移动的覆盖部(38，38a，38b，38c，38d)来封闭。
11.根据权利要求10所述的测试布置，其特征在于，所述冲击电压发生器(12)和所述分压器(14)能转动通过在所述容器(16)的上侧的开口，所述开口由所述覆盖部(38，38a，38b，38c，38d)移动到端部位置中而引起。
12.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述容器(16)在其第二端部上的其两个侧面上至少部分地分别通过至少一个壁或壁部段(40)来限定，所述壁部段能在打开位置和闭合位置之间移动。
13.根据权利要求12所述的测试布置，其特征在于，所述容器借助相应至少一个壁或相应至少一个壁部段(40)在其相应的打开位置中受到保护以防止翻倒。
14.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述冲击电压发生器在所述容器的第二端部上与所涉及的端壁(48)力锁合和/或形状锁合地连接并且能与其一起围绕所述旋转轴(18)转动。
15.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述分压器和所述冲击电压发生器借助能进行长度调节的且横向于其平行的纵轴起作用的移动装置彼此连接。
16.根据前述权利要求中任一项所述的测试布置，其特征在于，所述分压器集成在所述冲击电压发生器的支柱内，所述支柱由多个沿着类似于塔的结构连续设置的绝缘管形成。
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