DE102010017303A1 - Impulse voltage testing system, has high voltage measuring divider installed as intermediate circuit, measurement signal plotting device possessing correction algorithm, and surge voltage generator for producing pulse voltage - Google Patents
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- G01R31/14—Circuits therefor, e.g. for generating test voltages, sensing circuits
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- G01R15/04—Voltage dividers
Abstract
Description
Stoßspannungsprüfsystem mit einem Messsignalauswertegerät mit einem Korrekturalgorithmus für Spannungsprüfungen im Mega-Voltbereich mit dem Ziel der Reduzierung des systematischen Messfehlers bei der Qualitätssicherung der Isolation in der Energietechnik.Surge voltage test system with a measuring signal evaluation device with a correction algorithm for voltage tests in the mega-volt range with the aim of reducing the systematic measurement error in quality assurance of insulation in power engineering.
Stoßspannungsprüfungen werden zum Qualitätsnachweis der Hochspannungsisolation an energietechnischen Hochspannungsbetriebsmitteln durchgeführt. Für den praktischen Nachweis sind in den internationalen Standards (
- 1. der Typentest (nach der Entwicklung einer neuen Konstruktion oder Baureihe zum Nachweis der richtigen Auslegung, Dimensionierung und Realisierung) und
- 2. der Routinetest (nach Herstellung eines auszuliefernden Exemplars zum Nachweis der qualitativ richtigen Fertigung). Beide Prüfungen beinhalten die Hochspannungsprüfung. Ein Bestandteil der Hochspannungsprüfung ist die sogenannte Impuls-Spannungsprüfung mittels eines Impuls-Spannungsprüfsystems. Dabei wird das Prüfobjekt mit den im Energieversorgungs- und Übertragungsnetz gleichermaßen auftretenden Belastungen, d. h. mit den Blitzimpuls- und Schaltimpulsspannungen, belastet.
- 1. the type test (after the development of a new design or series to prove the correct design, dimensioning and realization) and
- 2. the routine test (after production of a sample to be delivered to prove the quality production). Both tests include the high voltage test. One component of the high-voltage test is the so-called pulse voltage test by means of a pulse voltage test system. In this case, the test object is loaded with the loads that occur equally in the energy supply and transmission network, ie with the lightning pulse and switching pulse voltages.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit dem Messsignalauswertegerät eines Stoßspannungsprüfsystems einen innovativen Korrekturalgorithmus mit dem Ziel der Reduzierung des systematischen Messfehlers bei der Qualitätssicherung der Isolation in der Energietechnik zu nutzen.The object of the invention is to use an innovative correction algorithm with the aim of reducing the systematic measurement error in quality assurance of the insulation in power engineering with the measurement signal evaluation device of a surge voltage test system.
Mit der Erfindung werden für zwei verschiedene Prüfanordnungen, mit einem Nachkreis bzw. mit einem Zwischenkreis, Korrekturfunktionen und relevante Differenzfunktionen am Messteilerausgang zur Verfügung gestellt. Die Korrekturfunktion uK(t) wird im Messsignalauswertegerät bei der Aufbereitung des Messsignals ue,Z(t) angewendet, so dass der Anwender des Stoßspannungsprüfsystems ein ideal gemessenes Spannungssignal ue,i(t) erhält.With the invention, correction functions and relevant differential functions are provided at the measuring-divider output for two different test arrangements, with a secondary circuit or with an intermediate circuit. The correction function u K (t) is used in the measurement signal evaluation device during the preparation of the measurement signal u e, Z (t), so that the user of the surge voltage test system receives an ideally measured voltage signal u e, i (t).
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 3 dargestellt. Hier wird als Messsignalauswertegerät ein Transienten-Rekorder benutzt. Hierdurch ist die Auswertung über einen Computer problemlos.An advantageous embodiment of the invention is shown in
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Die ideale Impulsspannung u(t) wird durch eine ansteigende und eine abfallende exponentiale Funktion mit der Näherungsformel
Die Parameter für die gemessene Impulsanstiegszeit T1 und für die Rückenhalbwertszeit T2 sowie deren zulässigen Grenzen sind für Blitzimpuls und Schaltimpuls im internationalen Standard
Das Stoßspannungssystem oder Impulsspannungssystem besteht aus folgenden Komponenten:
- – dem
Stoßspannungsgenerator 1 ,11 ,21 oder31 zum Erzeugen der Impulsspannung, - – der optionalen Abschneide-
Funkenstrecke 2 ,12 ,22 oder32 zum Abschneiden der Spannung bei der Durchführung einer abgeschnittenen Impulsspannung, - – dem
Prüfobjekt 3 ,13 ,23 oder33 , - – dem
Hochspannungsmessteiler 4 ,14 ,24 ,34 oder44 , der die gemessene Impulsspannung ue(t) für die weitere Verarbeitung der Messdaten in eine verwertbare Spannung U < 2000 V umwandelt, - – dem
Messsignalauswertegerät 5 ,15 ,25 ,35 oder45 , vorzugsweise einem Transienten-Rekorder 5 ,15 ,25 ,35 oder45 , der die gemessene Spannung aufzeichnet und - – optional eine Overshoot-Kompensation, die das Überschwingen der Spannung am Impulsscheitel auf die vorgeschriebenen Werte reduziert. Diese Kompensation ist ein aus einem kapazitiven, ohmschen und induktiven Anteil bestehender Schwingkreis, der als separate Komponente im Prüfsystem integriert, in einer der genannten Prüfsystemkomponenten angeordnet sein kann. Die Stoßkondensatoren CS des
Stoßspannungsgenerators 1 ,11 ,21 oder31 werden aufgeladen. Nach dem Zünden der Funkenstrecke SG entlädt sich deren Energie auf das restliche System. Der Dämpfungswiderstand RD dämpft die Steilheit der ansteigenden exponential Funktion. Der Entlade-Widerstand RE beeinflusst die abfallende exponential Funktion. Die parasitäre Prüfkreisinduktivität LP verursacht ein Oszillieren im Scheitel der Impulsfunktion. Die Abschneide-Funkenstrecke 2 ,12 ,22 oder32 besteht aus einer Reihenschaltung von Kondensatoren und Widerständen, die ebenfalls induktive Anteile beinhalten können. DerHochspannungsmessteiler 4 ,14 ,24 ,34 oder44 kann als kapazitiver, ohmscher oder gemischter Teiler ausgeführt werden. DasPrüfobjekt 3 ,13 ,23 oder33 kann durch einen ohmschen, einen kapazitiven und induktiven Anteil dargestellt werden.4 und7 zeigen beispielhaft ein Stoßspannungsprüfsystem mit den entsprechenden Komponenten.
- - the
surge voltage generator 1 .11 .21 or31 for generating the pulse voltage, - - the optional cut-
off spark gap 2 .12 .22 or32 for cutting off the voltage when performing a cut-off pulse voltage, - - the
test object 3 .13 .23 or33 . - - the high-
voltage measuring divider 4 .14 .24 .34 or44 which converts the measured pulse voltage u e (t) into a usable voltage U <2000 V for the further processing of the measured data, - - the measuring
signal evaluation device 5 .15 .25 .35 or45 , preferably atransient recorder 5 .15 .25 .35 or45 that records the measured voltage and - - Optionally overshoot compensation, which reduces the overshoot of the voltage at the impulse peak to the prescribed values. This compensation is a resonant circuit consisting of a capacitive, ohmic and inductive component, which can be integrated as a separate component in the test system and can be arranged in one of the test system components mentioned. The surge capacitors C S of the
surge voltage generator 1 .11 .21 or31 are charged. After igniting the spark gap SG, their energy is discharged to the rest of the system. The damping resistor R D attenuates the steepness of the rising exponential function. The discharge resistor R E influences the falling exponential function. The parasitic Prüfkreisinduktivität L P causes an oscillation at the apex of the pulse function. The cut-off spark gap 2 .12 .22 or32 consists of a series connection of capacitors and resistors, which may also include inductive components. The high-voltage measuring divider 4 .14 .24 .34 or44 can be executed as a capacitive, ohmic or mixed divider. Thetest object 3 .13 .23 or33 can be represented by an ohmic, a capacitive and inductive component.4 and7 show an example of a surge test system with the corresponding components.
Für das Prüfsystem schreibt der
Ist der Hochspannungsmessteiler
In der vorliegenden Erfindung ist der Zwischenkreis
Für die effiziente Arbeit im Prüffeld ist es eindeutig von Vorteil, den Hochspannungsmessteiler
Der Messfehler, entstanden bei der Anordnung des Hochspannungsmessteilers
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 11, 21, 311, 11, 21, 31
- StoßspannungsgeneratorSurge voltage generator
- 2, 12, 22, 322, 12, 22, 32
- Abschneide-FunkenstreckeCutting spark gap
- 3, 13, 23, 333, 13, 23, 33
- PrüfobjektUUT
- 4, 14, 24, 34, 444, 14, 24, 34, 44
- HochspannungsmessteilerHigh-voltage measuring divider
- 5, 15, 25, 35, 455, 15, 25, 35, 45
- MesssignalauswertegerätMesssignalauswertegerät
- 28, 38, 4828, 38, 48
- ZwischenkreisDC
- 7, 177, 17
- NachkreisNachkreis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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- IEC 60060-2 [0002] IEC 60060-2 [0002]
- IEC 60060-1 [0017] IEC 60060-1 [0017]
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- IEC 60060-2 [0019] IEC 60060-2 [0019]
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- 2010-06-09 DE DE102010017303A patent/DE102010017303A1/en not_active Withdrawn
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