高功率高压检验设备的制造方法_2

文档序号:9476087阅读:来源:国知局
约200kV的绝对幅值的正的或负的电压半波。在该半导体开关布置后面必要时或优选地还可以连接用于衰减干扰的电路,也就是用于平滑期望的输出端电压。当然在此,提供正的电压半波的电压放大器支路和提供负的电压半波的电压放大器支路以合适的方式(例如借助由中央控制单元产生的同步信号)来同步,从而在不同的放大器支路中产生的正的和负的电压半波(通过向测量对象交替地施加不同的电压半波)形成期望的检验电压。
[0018]按照本发明的高压检验设备的测量检验电流和检验电压的测量电路可以以专业领域通常的方式构造,其中必要时还可以在各个放大器支路内测量例如流过检验物的电流,从而测量电路的涉及对检验电流进行测量的部分(以及此外也可能是测量电路的涉及对检验电压进行测量的部分)必要时可以集成在包含各个放大器支路的组件中。
[0019]在本发明的第一扩展的范围内,在设置在单独的组件中的电压放大器支路共同作用的情况下产生的检验电压是具有在0.0lHz和IHz之间的范围内的频率的VLF (Very-Low-Frequency,极低频率)交流电压。这样的VLF检验设备,其特别优选地产生具有0.1Hz的频率的检验电压,(由于连续地提供检验电压和在放大器支路中连续进行的控制或调节干预)具有特别高的程度的废热,其在本发明的范围内可以特别有效地,即对于每个放大器支路单独地,被排出。设备的(例如集成在高压检验设备的中央控制单元中的)分析单元优选地也可以被构造为用于确定待检验的测量对象的损耗因数。
[0020]此外在本发明的范围内优选地,用于产生检验电压的装置具有偶数数量η个(其中η多4)电压放大器支路,其中每个电压放大器支路设置在具有集成的主动的空气冷却的单独的组件中并且其中高压检验设备在电压放大器支路的合适的同步的条件下被构造为,使得用于产生检验电压的正的电压半波的电压放大器支路的第一半(=η/2)和用于产生检验电压的负的电压半波的电压放大器支路的第二半(=η/2)共同作用。
[0021]基于各个电压放大器支路在单独的组件中的实施,在本发明的范围内可以以特别简单的方式倍增利用两个电压放大器支路提供的输出端功率,方法是,分别使用相同数量(η/2,其中η>4)的(优选相同的)电压放大器支路来产生检验电压的正的电压半波以及产生检验电压的负的电压半波。
[0022]这样进行测量对象的连接,使得相应的电压放大器支路按照并联电路向测量对象施加由相应的电压放大器支路产生的高压,以此可以明显地(取决于所应用的电压放大器支路的数量)(相对于现有技术)倍增高压检验设备的电功率。因为每个放大器支路设置在具有自身的主动的空气冷却的单独的组件中,按照本发明实现的功率提高对按照本发明的高功率高压检验设备的冷却方案不会产生不利影响。
[0023]此外按照本发明给出实现模块式构造的高压检验设备的可能性,方法是,按照本发明的另外的优选的实施可以设置,高压检验设备被构造和设计为,给用于产生检验电压的装置分别添加至少另一对电压放大器支路直至系统决定的最高数量的电压放大器支路,其中第一电压放大器支路始终用于产生检验电压的正的电压半波并且第二电压放大器支路始终用于产生检验电压的负的电压半波。
[0024]换言之也就是在本发明的范围内,实现设备方案,在所述设备方案中例如高压检验设备在第一配置中首先可以以(恰好)一对电压放大器支路(用于产生正的和负的电压半波)运行,其中为了提高输出端功率的目的,检验设备可以通过简单地添加或简单地连接另一对电压放大器支路(也就是分别用于产生正的电压半波的第一电压放大器支路和用于产生负的电压半波的第二电压放大器支路)来扩展(以及再次退回)。这种设备的使用者由此能够实现,将按照本发明的高压检验设备按照需求与为特定测量所需的输出端功率相匹配,方法是,设备在安装位置处可以简单地以为此所需数量的放大器支路来安装。在此,此外又根本不会得出关于高压检验设备的运输性变差和/或具有设备冷却的问题。仅必须运输和安装比两个(包含各自的放大器支路的)组件的最小数量更大数量的组件。在按照本发明的高压检验设备中可最大使用的电压放大器支路的系统决定的最高数量例如可以是 η = 6、8、10、12、14、16、18、20、22、24 或更高。
[0025]如果假定,利用由现有技术公知的具有恰好一个电压放大器支路对的高压检验设备已经能够实现在具有200kV电压幅值的VLF检验电压的情况下大约8kW的电的输出端功率,则该输出端功率在本发明的范围内(由于给出的并联电路在相同的电压幅值的情况下)在使用例如3-10个电压放大器支路对(相应于η = 6-20)的情况下以简单的方式提高到 24-80kffo
[0026]此外特别的优点在于,高压检验设备具有中央控制单元,其同样设置在单独的组件中并且在其上设置偶数数量的接头元件,用于连接至少两个(各包含一个电压放大器支路的)组件。
[0027]如果将包含电压放大器支路的组件连接到中央控制单元,则在此可以是机械的和/或电的连接,其中必要时为了连接每个组件,也可以分别设置用于建立相关的组件与中央控制单元的壳体的机械连接的第一接头元件和用于建立电连接的第二接头元件。出于安全性原因,在此优选地应当重视不同组件的良好机械耦合。
[0028]当(这在本发明的另外的优选的扩展中)在包含中央控制单元的组件处还设置用于连接和用于电接触测量对象或检验物的接头元件时,包含各个放大器支路的组件与中央控制单元之间建立电连接是特别必要的。
[0029]此外优选地可以对于各自的电压放大器支路设置借助合适的连接可建立的、在中央控制单元与相应的组件或集成在其中的本地控制单元之间的通信导线,通过该通信导线例如可以借助合适的同步信号进行不同的电压放大器支路的同步和/或通过该通信导线例如可以按照双向连接实现在不同的电压放大器支路的本地控制单元与中央控制单元之间的通信,以便例如在提供即插即用功能的条件下借助中央控制单元能够自动地识别,哪个和多少电压放大器支路在产生检验电压的范围内共同作用。此外,具有电压放大器支路的各个组件优选地可以将必要时在相关的组件中确定的、关于检验电流和/或检验电压的测量值为了进一步分析而传送到中央控制单元。但是当在参与的组件中设置合适的通信模块时,在不同的控制单元之间的通信例如也可以无线地(例如经由W-LAN、蓝牙或其它无线电传输技术)进行。
[0030]在本发明的范围内特别优选地,包含中央控制单元的组件包括可安放在底座上的且塔形地在垂直方向上延伸的壳体,在其侧面圆周上,优选在其上端部区域中,设置至少两个接头元件,用于连接各包含一个电压放大器支路的组件。如果系统决定地设置特定的较大数量的最多可连接到高压检验设备的、具有在其中集成的电压放大器支路的组件,则在包含中央控制单元的组件处设置的接头元件的数量优选相应于该数量,其中在此必要时也可以替换地考虑提供不同的、与各个具体使用的数量的电压放大器支路相匹配的、具有相应数量的接头元件的连接板。
[0031]优选地,相关的接头元件均匀地在壳体的圆周上分布,以便能够确保在要连接到各个接头元件的组件之间的最大可能的距离。
[0032]但是同样可以考虑,包含中央控制单元的组件和包含各个电压放大器支路的组件完全单独地且彼此相距地安装,并且为了运行高压检验设备必要时所需的、高压检验设备的不同元件的接触仅通过合适的连接电缆进行。
[0033]在本发明的另外的优选的扩展中,包含各个电压放大器支路的组件分别具有第一和第二壳体片段,其中第一壳体片段可安放在底座上并且(如包含中央控制单元的组件的壳体那样)塔形地在垂直方向上延伸,并且其中第二壳体片段,其优选基本上(或精确地)在水平方向上延伸,以第一端固定到第一壳体片段,优选在其上端部区域中,并且可以以第二端连接到包含中央控制单元的组件。该两个壳体片段必要时可以彼此可拆分地连接,这再次简化了其运输。
[0034]形成各自的电压放大器支路的电子器件可以分配到两个壳体片段,优选该两个壳体片段由通过主动的空气冷却传输的冷却空气通流。
[0035]在此优选地可以设置,在第一壳体片段以及在第二壳体片段中,包含电压放大器支路的组件被构造为彼此连接的空气导引通道,其中在第一壳体片段中,优选靠近底部地,设置用于冷却空气的进入口并且在第二壳体片段中,优选在其远离第一壳体片段的端部区域中,设置用于(加热了的)冷却空气的排出口。
[0036]具有垂直和水平延伸的壳体片段
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