CN105229480B - 高功率高压检验设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高功率高压检验设备(1)，包括用于产生检验电压的装置，其中检验电压是在功率大于1kW的情况下具有至少100kV的幅值的交流电压。该用于产生检验电压的装置具有至少两个电压放大器支路(4，5)，其中第一电压放大器支路(4)有助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(5)有助于产生检验电压的负的电压半波。高压检验设备(1)还具有测量电路(17，23，24)，用于测量施加在测量对象上的检验电压和由此在测量对象中引起的检验电流，并且其特征在于，每个电压放大器支路(4，5)设置在具有集成的主动的空气冷却的独立的组件(26，27)中。

Description

高功率高压检验设备
技术领域
本发明涉及一种高功率高压检验设备，包括用于在功率大于1kW的情况下产生检验电压的装置，其中检验电压是具有至少100kV的幅值的交流电压并且其中用于产生检验电压的装置具有至少两个电压放大器支路，其中第一电压放大器支路用于或有助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用于或有助于产生检验电压的负的电压半波。此外，这种类型的高功率高压检验设备具有用于测量要施加在测量对象上的检验电压和由此在测量对象中引起的检验电流的测量电路。
背景技术
这样的高压检验设备已经由现有技术充分公开并且用于检验测量对象，该测量对象可以是不同的电或电子的部件或者特别是高压电缆或中压电缆。在此向待检验的测量对象在提到的功率范围内施加通常正弦形的交流电压(具有大于100kV的高的幅值)，并且(在确定和分析施加在测量对象上的检验电压和由此引起的检验电流的条件下)例如得出如下结论：所检验的测量对象对于预定的时间段是否经受住检验电压而没有电压击穿。此外，例如可以在连续地提高检验电压的条件下必要时还确定，从哪个检验电压开始发生或已经发生安全关系重大的电压击穿。此外，特别是当这种类型的高压检验设备被构造为用于产生具有在0.01Hz和1Hz之间的范围内的频率的、优选正弦形的VLF(Very-Low-Frequency)交流电压时，在分析在检验电压和检验电流之间的给出的相移的条件下还确定测量对象的所谓的损耗因数(tanδ)，利用其在无破坏的检验的范围内例如可以得出关于高压电缆或中压电缆的绝缘体的质量或老化状态的结论。在此要应用的测量和分析算法(和为此所需的测量和分析电路)，相关的专业人员已经充分公知。
在此在现有技术中如在开头解释的那样，检验电压通常在使用集成在这种类型的高压检验设备中的两个电压放大器支路的条件下被产生，在该两个放大器支路中一个产生检验电压的正的电压半波并且另一个产生检验电压的负的电压半波，然后以合适的方法交替地将其施加到测量对象。
特别地，在高压电缆或中压电缆的VLF检验的情况下，随着待检验的电缆的增加的长度对由这种类型的检验设备待施加的电压幅值和电功率存在特别高的要求，从而对于相应高功率的检验设备存在大的需求。此外在本发明的范围内有意义的是，这种类型的高功率高压检验设备通常必须被运输至待检验的测量对象，这在由现有技术公知的设备中不是总能简单实现。
目前，开头提到的类型的移动式的(VLF-)高功率高压检验设备可以具有用于产生正弦形的VLF检验电压的装置，该VLF检验电压在直至大约8kW的电输出功率的情况下具有直至200kV(相应于大约141kV有效电压)的幅值。
明显地，这种类型的(移动式)高功率高压检验设备的成本极大地通过由相关设备待施加的输出功率来确定，从而在实践中开头提到的类型的高压检验设备通常按照不同的功率类别而被提供，其应用可能性(取决于利用相关的检验设备可产生的电压幅值和在此提供的输出功率而)受到限制。
并且最后，特别是当在高压检验设备中应当提供高的输出功率时，在不同的电压放大器支路中的高压电子器件，特别是其中在高压侧布置的部件的所需的冷却越来越被证明是有问题的。这尤其当提到的设备作为移动式检验设备必须被运输至测量对象时成立，这在现有技术中通常通过提供尽可能紧凑的设备结构来实现。
发明内容
在该背景下，本发明要解决的技术问题是，如下地扩展一种本文开始部分所述类型的高功率高压检验设备，使得该高功率高压检验设备尽管电的输出端功率足够高但是可以以尽可能简单的方式充分地被冷却并且可以简单地被运输，其中在本发明的附加方面及其优选扩展中尤其也实现用于尽可能简单地提高利用按照本发明的高压检验设备提供的输出端功率的可能性。
在本发明的范围内，上述技术问题按照权利要求1通过如下来解决，即，在这种类型的高功率高压检验设备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独立的组件中。
通过将在此是高压源，也就是用于产生检验电压的装置，划分为至少两个各包含一个电压放大器支路的独立的组件，其中在每个组件中集成独立的主动的空气冷却，可以以特别简单的方式实现这种类型的高压检验设备的特别高的冷却需求。由此通过相关的组件的自身的空气冷却主动地冷却每个放大器支路。
此外，按照本发明的高压检验设备能够特别简单地被运输，因为独立的(分别包含一个电压放大器支路的)组件以优选的方式也可以被独立地运输至特定的安装位置并且在那里才必须以合适的方式与检验物或彼此或与高压检验设备的另外的部件(例如中央控制单元)连接，其中独立的组件特别优选地可以空间上彼此分离地安装。
优选地，每个组件按照独立的或可独立安装的、具有自身壳体的设备的类型构造，其中每个组件，如下面还进一步解释的，必要时也可以在其方面由(至少)两个彼此可拆分地连接的元件或壳体片段组成。
由此来说，每个独立的组件包含集成的主动的空气冷却，则在此优选地是具有至少一个通风装置的空气冷却，其中各个电压放大器支路的待冷却的元件通过定义的冷却空气流来冷却，该冷却空气流例如被导入壳体内的合适的空气导引通道。这种主动的空气冷却必要时可以通过另外的冷却元件支持，诸如例如通过冷却空气通道中的表面扩大的冷却器、在发热特别高的区域中的主动冷却的珀耳贴元件或PTC元件等。
在本发明的范围内在使用两个电压放大器支路的情况下产生检验电压，在该两个电压放大器支路中第一电压放大器支路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用于产生检验电压的负的电压半波，则为此合适的(高)电压放大器的原理结构由现有技术公知。
为此例如参见DE 19513441C5，其涉及一种用于产生检验电压的电路布置。在此，借助两个用作高压源的放大器支路，每个支路各具有一个开关电源、高压变压器、整流器电路和在该整流器电路后面连接的可电子调节的高压开关装置，在提供具有预定变化的检验电压的条件下定义地充电和放电检验物或测量对象。就此而言第一放大器支路用于提供检验电压的正的电压半波并且第二放大器支路用于产生检验电压的负的电压半波，其例如是正弦形的并且可以具有在此要求保护的电压幅值和功率。
此外例如也由出版物"Discharge measurements in cables using a solidState 30 kV bipolar low frequency generator",S.J.Kearly,R.R.MacKinlay FifthInternational Conference on Dielectric Materials,Measurements andApplications,1988,第171-174页公开了一种电路布置，其可以无问题地在具有至少100kV的电压幅值的功率范围内运行并且其中根据在kV范围内的正的或负的直流电压借助合适的(用作可控电流源的)半导体开关布置产生在其变化方面可调节的检验电压，以用于定义地充电和放电测量对象。由此也可以基于该原理实现用于产生检验电压的正的电压半波的第一电压放大器支路和用于产生检验电压的负的电压半波的第二电压放大器支路。
此外在本发明的范围内对于各个电压放大器支路，也可以应用电路布置，其被构造为用于连接到电网电压并且由此首先借助包含调制器的开关电源将电网电压的正的(或负的)电压半波在第一步骤中调制到具有在例如370V的绝对电压幅值下例如70kHz的高频的交流电压并且然后借助在开关电源后面连接的变压器将其转换到(在总是70kHz频率下)例如8kV的电压幅值。然后由此可以借助合适的由电容器和整流器组成的级联电路产生例如200kV的直流电压，其中必要时可以利用这样的级联电路通过合适的切换或调节产生幅值可变的高压，以便降低或最小化随后的开关损耗。在该级联电路后面由此可以在相关的电压放大器支路中跟随(在高压侧布置的且可电子控制和/或调节的)半导体开关布置，如例如在前面提到的Kearly和MacKinlay的出版物中描述的那样，其特别是在分析在测量对象处所测量的检验电流和/或检验电压的情况下将通过在电压放大器支路的前面连接的部件产生的正的或负的高压转换为具有在例如0.1Hz的频率下大约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。
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。
在本发明的第一扩展的范围内，在设置在独立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0.01Hz和1Hz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独立地，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。
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n个(其中n≥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独立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(＝n/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(＝n/2)共同作用。
基于各个电压放大器支路在独立的组件中的实施，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(n/2，其中n≥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。
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独立的组件中，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。
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。
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n＝6、8、10、12、14、16、18、20、22、24或更高。
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n＝6-20)的情况下以简单的方式提高到24-80kW。
此外特别的优点在于，高压检验设备具有中央控制单元，其同样设置在独立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。
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。
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。
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。
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。
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。
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独立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。
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。
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。
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。
具有垂直和水平延伸的壳体片段的两部分的壳体构造在此确保了，新鲜的冷却空气可以距离用于加热了的冷却空气的排出口足够远地进入壳体，在那里其以热力学有利的方式首先向上引导并且最后为了通过水平的壳体片段的目的而被偏转。
在此证明是特别有利的是，在设置在第一壳体片段中的进入口的区域中借助通风装置吸取冷却空气。
因为在按照本发明的高压检验设备中可以设置，在包含电压放大器支路的组件的、水平地且优选与底座间隔地延伸的第二壳体片段中特别地也可以布置这样的(高压)电子器件部件，其需要特别有效的冷却，在本发明的范围内为了优化集成在各个组件中的空气冷却的冷却功率被证明是特别合适的是，至少一个通风装置或控制至少一个通风装置的控制单元被构造为，按照需求或按照预定的时间间隔引起为了冷却目的而通过组件引导的空气流的反转。
并且最后在本发明的范围内优选地，测量电路至少部分地布置在包含中央控制单元的组件中。在此尤其可以使用分压器，利用其(在构成中央控制单元的组件内)测量施加在测量对象上的检验电压。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。附图中：
图1示出了按照本发明的具有两个电压放大器支路的高功率高压检验设备的实施例的示意图，
图2示出了按照本发明的高功率高压检验设备的实施例的透视图，和
图3示出了用于说明包含电压放大器支路的组件的主动的空气冷却的另外的示图。
具体实施方式
图1以示意图示出了按照本发明的高压检验设备1，其具有在独立的组件2中设置的中央控制单元3。
用于产生检验电压(在大于1kW的功率的情况下具有至少100kV的绝对幅值的交流电压)的装置通过(至少)两个电压放大器支路4、5构成，其中图1左边示出的电压放大器支路4用于产生检验电压的正的电压半波并且图1右边示出的电压放大器支路5用于产生检验电压的负的电压半波。
于是，检验电压本身施加在用于待检验的测量对象(例如未示出的高压电缆)的接头6上，其中接头6在包含中央控制单元3的组件2上构造。通过接头6向待检验的测量对象交替地施加由两个电压放大器支路4、5提供的(正的和负的)电压半波，从而在用于检验测量对象的输出端6上总体上提供(例如正弦形的)交流电压作为检验电压，其优选作为VLF(Very-Low-Frequency)电压处于在0.01Hz和1Hz之间的频率范围内。
此外，在包含中央控制单元3的组件2上设置用于外部供电网7的接头，其中在使用合适的导线8、9的情况下电网电压被引导至电压放大器支路4、5。
高压检验设备1的中央控制单元3与不同的电压放大器支路4、5的本地控制单元10、11优选双向通信，特别地用于将以不同的电压放大器支路4、5待产生的检验电压的电压半波在发射合适的同步信号的情况下彼此同步，其中相关的通信必要时可以无线地实现。本地控制单元10、11尤其用于控制和/或调节在各自的电压放大器支路4、5中设置的部件。
在图1左边示出的电压放大器支路4中首先借助包含调制器的开关电源12和合适地构造的变压器13将电网电压(例如在60Hz的情况下为230V)的正的电压半波转换为与电网电压的频率相比高频的、正符号的交流电压，具有在70kHz的频率下大约370V的幅值。在变压器13后面连接的级联电路14，其在通常的结构形式下可以由整流器和电容器构成，将在变压器13输出端侧提供的交流电压转换为在此+200kV的恒定高度的直流电压，其中借助与级联电路14并联连接的分压器15量取施加在级联电路14输出端侧的高压的高度，并且例如可以借助包含在本地控制单元10中的测量装置来测量。由此可以通过合适的控制和调节来设置或调节在级联电路14输出端侧提供的、必要时也具有可变幅值的高压，以便降低或最小化在放大器支路4中在级联电路14后面连接的高压开关装置16中的产生热量的开关损耗。借助在级联电路14后面连接的高压开关装置16然后在电压放大器支路4中将在级联电路14输出端侧提供的高压这样转换为具有至少100kV的幅值的交流电压的正的电压半波，使得最终借助电压放大器支路4提供检验电压的(时间上错开的)正的电压半波。在本实施例中，在高压开关装置16后面还连接电流测量装置17，其中在此确定的电流明显流过(连接到包含中央控制单元3的组件2的接头6的)测量对象并且由此相应于测量对象中的(通过左边示出的电压放大器支路4引起的)检验电流。必要时在高压开关装置16后面还可以连接(未示出的)用于衰减或消除干扰的电路，也就是用于平滑在电压放大器支路4中产生的电压半波的电路。
图1右边示出的电压放大器支路5，利用其在对测量对象进行高压检验的情况下提供检验电压的负的电压半波，与图1左边示出的电压放大器支路4基本上结构相同地构造。其按照相应的布置同样具有本地控制单元11、包含调制器的开关电源18、变压器19、具有与之并联连接的用于测量在级联电路20输出端侧提供的高压的分压器21的级联电路20、高压开关装置22和电流测量装置23。
在两个电压放大器支路4、5之间的区别在于，利用图1右边示出的电压放大器支路5产生相位错开了180°的、检验电压的负的电压半波，从而总体上(在向连接到接头6的测量对象交替地施加在不同的电压放大器支路4、5中产生的正的和负的电压半波的情况下)提供期望的检验电压。在此可以通过(在各自的电压放大器支路4、5的高压开关装置16、22中集成的)高压开关(未示出)的合适的电路例如保证了，测量对象对于检验电压的正的或负的电压半波的持续时间仅与一个(或多个)涉及的电压放大器支路连接。
有利的明显是，电流测量装置17、23被构造为，将在电流测量的范围内获得的测量数据传送到各自的电压放大器支路的本地控制单元和/或传送到高压检验设备1的中央控制单元3。
在包含中央控制单元3的且具有用于测量对象的接头的组件2中，最后还设置(包含分压器的)装置24，用于测量施加在测量对象上的检验电压。在此也就是将用于测量连接到接头6的测量对象的测量电路分布到不同的电压放大器支路4、5并且布置包含中央控制单元3的组件2。
并且最后在中央控制单元3上还连接例如通过计算机以合适的软件形成的操作模块24，利用其接通和断开高压产生并且必要时实行另外的设置(例如关于检验电压的期望的曲线形状和/或频率)并且必要时可以读取电流测量装置17、23和电压测量装置24的测量结果。为此如所示的那样，上述操作模块24可以连接到中央控制单元或必要时也无线地与中央控制单元通信。此外在借助中央控制单元3或操作模块24检验测量对象的范围内，优选地也进一步分析，特别是确定测量对象的损耗因数，并且输出、存储和/或进一步传输在此确定的数据。
图1的示意图已经可以识别出，两个电压放大器支路4、5分别设置在独立的(在安装位置处合适地彼此要连接的)组件26、27中，其中每个组件26、27具有垂直和水平延伸的壳体片段28、29，这下面根据图2还要详细解释。此外，每个(各包含一个电压放大器支路4、5的)组件26、27具有在涉及的组件26、27的壳体或壳体片段28、29中集成的主动的空气冷却，如在下面根据图3解释的那样。
图2按照透视图示出了按照本发明的高功率高压检验设备1的实施例。该高功率高压检验设备具有中央布置的组件2，在该组件中设置高压检验设备的中央控制单元并且该组件具有用于以按照本发明的高压检验设备1待检验的测量对象的接头6。此外，高压检验设备1在此总体上具有六个独立的组件26、26'、26”、27、27'、27”，其通过合适的接头元件30连接到包含中央控制单元3的组件2。
在此，图2左边示出的三个组件26、26'、26”各包含一个用于产生检验电压的正的电压半波的电压放大器支路，相应于图1左边示出的电压放大器支路4，并且图2右边示出的三个组件27、27'、27”各包含一个用于产生检验电压的负的电压半波的电压放大器支路，相应于图1右边示出的电压放大器支路5。
在不同的组件26、26'、26”、27、27'、27”中的(在高压产生的范围内合适地要同步的)电压放大器支路和在中央组件2上设置的、用于测量对象的接头6并联连接，从而测量对象始终同时由产生检验电压的分别正的或负的电压半波的电压放大器支路来施加，从而其各自的输出端功率相加，该输出端功率优选至少分别成对地或总体上是相同的。
图2中示出的高压检验设备1在连接第一对电压放大器支路(例如通过合适的接头将组件26、27连接到中央组件2)的情况下已经能够工作，并且为了提高输出端功率的目的在相应的需求的情况下可以连续地分别扩展另一对电压放大器支路(通过连接组件26'/27'或26”/27”)。在此系统决定的最大数量的电压放大器支路为n＝6(相应于在中央组件上设置的接头元件30)，其中在按照本发明的高压检验设备1的另外的实施例中必要时可以连接明显更高数量的电压放大器支路。
包含中央控制单元的组件2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31，在其侧面圆周上，在此是在其上端部区域中，设置六个接头元件30，用于连接各包含一个电压放大器支路的组件26、26'、26”、27、27'、27”。这些接头元件用于建立组件26、26'、26”、27、27'、27”至中央组件2的良好的机械连接。在各自的组件2、26、26'、26”、27、27'、27”中设置的部件的同样需要的电连接，必要时可以通过独立的电缆(未示出)进行或在合适构造至中央组件2的接头元件30(以及与之对应的至组件26、26'、26”、27、27'、27”的接头元件)的情况下与组件的机械连接同时进行。
所有包含电压放大器支路的组件26、26'、26”、27、27'、27”的壳体分别具有第一和第二壳体片段28、29。第一壳体片段28可以安放在底座上并且塔形地在垂直方向上延伸。在基本上水平的方向上延伸的第二壳体片段29以第一端固定到第一壳体片段28，即在其上端部区域中，并且可以以第二端连接到包含中央控制单元的组件2。
图3按照示意图示出了主动的空气冷却的在本发明的范围内的可能的构造的示例。在此每个包含电压放大器支路的组件26、27在其第一壳体片段28中具有靠近底部布置的、用于冷却空气的进入口32并且在其第二壳体片段29中，即在其远离壳体片段28的端部区域中，具有用于在穿过壳体时加热了的冷却空气的排出口33。新鲜的冷却空气借助通风装置34按照箭头A被吸取并且在合适的冷却空气通道35中按照箭头B、C贯穿两个壳体片段28、29，然后在排出口33的区域中按照箭头D脱离涉及的组件26、27。冷却空气通道35与电压放大器支路的待冷却的部件相邻或以其为界。空气冷却被实施为，使得在相应的需求的情况下至少对于短的时间可以导致空气流反转。

Claims (16)

1.一种高功率高压检验设备(1)，包括
-用于产生检验电压的装置，其中所述检验电压是在功率大于1kW的情况下具有至少100kV的幅值的交流电压并且其中用于产生检验电压的装置具有至少两个电压放大器支路(4，5)，其中第一电压放大器支路(4)有助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(5)有助于产生检验电压的负的电压半波，和
-测量电路(17，23，24)，用于测量要施加在测量对象上的检验电压和由此在测量对象中引起的检验电流，
其特征在于，
每个电压放大器支路(4，5)设置在具有集成的主动的空气冷却(32，33，34，35)的独立的组件(26，26'，26”，27，27'，27”)中，其中，每个组件(26，26'，26”，27，27'，27”)按照独立的具有自身壳体的设备的类型构造。
2.根据权利要求1所述的高压检验设备，其特征在于，在设置在独立的组件(26，26'，26”，27，27'，27”)中的电压放大器支路(4，5)共同作用的情况下产生的检验电压是具有在0.01Hz和1Hz之间的范围内的频率的VLF(Very-Low-Frequency)交流电压。
3.根据权利要求1或2所述的高压检验设备，其特征在于，用于产生检验电压的装置具有偶数数量n个电压放大器支路，其中n≥4，
其中每个电压放大器支路(4，5)设置在具有集成的主动的空气冷却(32，33，34，35)的独立的组件(26，26'，26”，27，27'，27”)中并且
其中所述高压检验设备(1)在电压放大器支路(4，5)合适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(4)的第一半(＝n/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(5)的第二半(＝n/2)共同作用。
4.根据权利要求1或2所述的高压检验设备，其特征在于，所述高压检验设备(1)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(4，5)直至系统决定的最高数量的电压放大器支路(4，5)，其中第一电压放大器支路(4)有助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(5)有助于产生检验电压的负的电压半波。
5.根据权利要求1所述的高压检验设备，其特征在于，所述高压检验设备(1)具有中央控制单元(3)，其同样设置在独立的组件(2)中并且在其上设置偶数数量的接头元件(30)，用于连接至少两个各包含一个电压放大器支路(4，5)的组件(26，26'，26”，27，27'，27”)。
6.根据权利要求5所述的高压检验设备，其特征在于，在包含中央控制单元(3)的组件(2)处还设置用于连接和用于电接触测量对象的接头元件(6)。
7.根据权利要求5或6所述的高压检验设备，其特征在于，包含中央控制单元(3)的组件(2)包括能够安放在底座上的且塔形地在垂直方向上延伸的壳体(31)，在其侧面圆周上设置至少两个接头元件(30)，用于连接各包含一个电压放大器支路(4，5)的组件(26，26'，26”，27，27'，27”)。
8.根据权利要求7所述的高压检验设备，其特征在于，所述至少两个接头元件(30)设置在所述壳体(31)的上端部区域中。
9.根据权利要求5或6所述的高压检验设备，其特征在于，包含各个电压放大器支路(4，5)的组件(26，26'，26”，27，27'，27”)分别具有第一和第二壳体片段(28，29)，
其中第一壳体片段(28)能够安放在底座上并且塔形地在垂直方向上延伸，并且
其中在基本上水平的方向上延伸的第二壳体片段(29)，以第一端固定到第一壳体片段(28)，并且能够以第二端连接到包含中央控制单元(3)的组件(2)。
10.根据权利要求9所述的高压检验设备，其特征在于，所述第二壳体片段(29)以第一端固定到第一壳体片段(28)的上端部区域中。
11.根据权利要求9所述的高压检验设备，其特征在于，在第一和第二壳体片段(28，29)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(35)，其中在第一壳体片段(28)中设置用于冷却空气的进入口(32)，并且在第二壳体片段(29)中设置用于冷却空气的排出口(33)。
12.根据权利要求11所述的高压检验设备，其特征在于，所述用于冷却空气的进入口(32)设置在第一壳体片段(28)中的靠近底部处。
13.根据权利要求11所述的高压检验设备，其特征在于，所述用于冷却空气的排出口(33)设置在第二壳体片段(29)的远离第一壳体片段(28)的端部区域中。
14.根据权利要求11所述的高压检验设备，其特征在于，在设置在第一壳体片段(28)中的进入口(32)的区域中借助通风装置(34)吸取冷却空气。
15.根据权利要求14所述的高压检验设备，其特征在于，至少一个通风装置(34)或控制至少一个通风装置(34)的控制单元被构造为，按照需求或按照预定的时间间隔引起为了冷却目的而通过组件引导的空气流的反转。
16.根据权利要求5或6所述的高压检验设备，其特征在于，所述测量电路(17，23，24)至少部分地布置在包含中央控制单元(3)的组件(2)中。
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