專利名稱：用于在擊穿電壓測試儀中模擬缺陷的方法和擊穿電壓測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的用于在擊穿電壓測試儀/火花測試儀 (Durchlaufspannungsprufer)中模擬缺陷的方法和一種根據(jù)權(quán)利要求8的擊穿電壓測試儀。
背景技術(shù)：
已知電纜和經(jīng)絕緣處理的導(dǎo)線必須具有規(guī)定的絕緣強(qiáng)度/介電強(qiáng)度。對于電纜和經(jīng)絕緣處理的導(dǎo)線長期以來就存在擊穿電壓測試儀器，所述擊穿電壓測試儀器根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)借助于測試電壓來測試導(dǎo)線以發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。為此數(shù)年來就已經(jīng)存在歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 50336，該標(biāo)準(zhǔn)描述和規(guī)定了這種儀器的結(jié)構(gòu)和不同的測試電壓，此外還對如何能對識別在絕緣部中的缺陷部位的靈敏度進(jìn)行檢查提供了指導(dǎo)。該歐洲標(biāo)準(zhǔn)的修訂版是EN62230 2007。在該標(biāo)準(zhǔn)中提出了不同的測試電壓形式40至62Hz的交流電壓、具有接近正弦形的變化曲線和500Hz至IMHz頻率的交流電壓以及具有快速的升高沿和強(qiáng)烈衰減的下降沿的脈沖電壓。此外，擊穿電壓測試儀還必須包含顯示系統(tǒng)，如果由于絕緣部或包皮存在缺陷， 電纜的絕緣或包皮不能承受測試電壓并相對于接地導(dǎo)體發(fā)生擊穿，則所述顯示系統(tǒng)能在視覺和/或聽覺上指示缺陷。這種缺陷檢測器必須這樣控制一數(shù)字式的計(jì)數(shù)器，使得能對每一個分散的缺陷進(jìn)行計(jì)數(shù)。所述缺陷檢測器還必須在完整的電纜檢查結(jié)束之前對缺陷進(jìn)行匯總/累計(jì)。計(jì)數(shù)器必須保持顯示，直至記錄了下一個缺陷或手動清除顯示。對于擊穿電壓測試儀的靈敏度，要求當(dāng)在電極和地面之間連接人工產(chǎn)生的缺陷時，缺陷顯示器發(fā)生響應(yīng)。為此已知，設(shè)置一所謂的缺陷模擬器。所述缺陷模擬器這樣設(shè)定， 使得對于每個被模擬的缺陷所述缺陷模擬器對于交流電壓和高頻電壓導(dǎo)致在一火花隙中放電持續(xù)0. 025秒的時長，而對于直流電壓持續(xù)0. 0005秒的時長。可以激勵產(chǎn)生由至少20 次所述放電組成的序列，其中這些放電應(yīng)具有不大于1秒的間隔。缺陷檢測器的靈敏度這樣設(shè)定，對于每次放電不會記錄多于和少于一次計(jì)數(shù)脈沖。一種已知的用來滿足所述要求的缺陷模擬器設(shè)置了一種由電機(jī)通過傳動裝置驅(qū)動的絕緣盤，所述絕緣盤攜帶永久地處于接地電勢的電極。與該電極相對置地設(shè)置一靜止的針電極，給所述針電極施加測試電壓，針電極與盤式電極之間的距離是規(guī)定的。針電極的尺寸也是規(guī)定的(EN62230 2007附件B)。使用擊穿電壓測試儀的電纜生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)因此有義務(wù)借助于模擬器經(jīng)常性地檢查擊穿電壓測試儀。適宜的是每年對靈敏度進(jìn)行至少一次評測，以及在擊穿電壓測試儀首次安裝之后和在每次維修之后或大的調(diào)整之后對靈敏度進(jìn)行至少一次評測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種方法以及一種擊穿電壓測試儀，利用所述方法和擊穿電壓測試儀能夠明顯降低用于對可靠性進(jìn)行檢查的耗費(fèi)。
所述目的通過權(quán)利要求1或權(quán)利要求8來實(shí)現(xiàn)。在根據(jù)本發(fā)明的按權(quán)利要求1的方法中，向具有規(guī)定尺寸的固定的標(biāo)準(zhǔn)火花隙施加用于測試缺陷檢測儀的靈敏度的高壓，并且高壓發(fā)生器以短的規(guī)則的間隔產(chǎn)生規(guī)定大小、時長和頻度的測試電壓。所述模擬或測試方法按EU標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行，此時向標(biāo)準(zhǔn)火花隙施加的電壓的時刻之間的間隔最高為1秒。施加測試電壓的最大時長對于交流電和高頻電壓為0. 025秒，對于直流電為0. 0005秒。測試電壓接通的數(shù)量/次數(shù)為至少20。在本發(fā)明中，替代機(jī)械式的接入人工火花隙，這樣對擊穿電壓測試儀本身進(jìn)行控制，使得測試電壓符合標(biāo)準(zhǔn)地施加到固定的火花隙上。通過根據(jù)本發(fā)明的措施，在人工的火花隙中能夠一次性地調(diào)節(jié)電極的尖端與配對電極的距離。該距離與例如在已知的模擬器旋轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的任何誤差都無關(guān)。給擊穿電壓測試儀裝備按本發(fā)明的測試功能必需的附加耗費(fèi)是可以忽略的。在EU標(biāo)準(zhǔn)中列舉的關(guān)于測試電壓的精度和保持最大接觸電流方面的檢查措施同樣能夠以小的額外耗費(fèi)實(shí)現(xiàn)(結(jié)合到本發(fā)明中)。由此可以省去如目前為止使用的用于檢查擊穿電壓測試儀的較為復(fù)雜的單獨(dú)的測試儀器。在本發(fā)明中，缺陷檢測儀與附加的測試電壓及短路電流測量一起集成到擊穿電壓測試儀中。根據(jù)權(quán)利要求8，根據(jù)本發(fā)明的擊穿電壓測試儀具有能與高壓發(fā)生器的測試電壓相連的、具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的火花隙，還具有一節(jié)拍器，所述節(jié)拍器，所述節(jié)拍器以規(guī)定的頻率和頻度接通高壓發(fā)生器并在預(yù)先規(guī)定的時長之后相應(yīng)地將其重新切斷。在高壓發(fā)生器中優(yōu)選集成有控制裝置，所述控制裝置根據(jù)所存儲的程序控制節(jié)拍器。以這種方式所述擊穿電壓測試儀能夠進(jìn)行自測。對于生產(chǎn)設(shè)備的使用企業(yè)可以省去專門的測試儀器。


下面參考附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。圖1示意性示出已知結(jié)構(gòu)的擊穿電壓測試儀，圖2示意性示出例如用于根據(jù)圖1的擊穿電壓測試儀的已知缺陷模擬器，圖3A示出用于根據(jù)本發(fā)明的擊穿電壓測試儀的運(yùn)行的線路圖，圖;3B示意性示出根據(jù)本發(fā)明的缺陷模擬器的火花隙，圖4示出用于根據(jù)本發(fā)明的缺陷模擬機(jī)的運(yùn)行的不同的曲線圖。
具體實(shí)施例方式擊穿電壓測試儀的在端部處敞開的殼體10具有絕緣板12，在絕緣板上通過鉸鏈 14鉸接一罩蓋16。在罩蓋16打開時，圖18處示出的保險(xiǎn)開關(guān)斷開，由此在進(jìn)入罩蓋16時不會與高壓發(fā)生接觸。所述高電壓作為測試電壓施加到測試電極20上，在所述測試電極上懸掛一排平行的珠串22。一電纜M在測試電極20的V形的凹部中運(yùn)動并穿過由珠串22 組成的簾幕。在沈處示出的測試電極處于測試電壓。絕緣部觀應(yīng)接受檢查的電纜的導(dǎo)線四處于接地電勢。圖3A示意性示出用于運(yùn)行按圖1的擊穿電壓測試儀的電路布置。其中包括一具有最大IOmA的安全電流極值(最大允許接觸電流)的高壓發(fā)生器30。其高電壓在32處輸出作為測試電壓，例如為直流電壓、交流電壓或高頻電壓。所述電壓在圖1中施加在電極20上。在34處規(guī)定高壓發(fā)生器的額定高壓。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形式中，如36 處的控制裝置允許如圖4第一和第二行所示的那樣脈沖觸發(fā)測試電壓32。在18處可以看到根據(jù)圖1的保險(xiǎn)開關(guān)，當(dāng)罩蓋16打開時，該保險(xiǎn)開關(guān)切斷測試電壓。一用于顯示相應(yīng)的測試電壓32的實(shí)際值的顯示器38與高壓發(fā)生器30相連。在 40處示出測試電壓的另一個顯示器，該顯示器在根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)型中獨(dú)立于測試電壓顯示器38地允許對測試電壓是否符合規(guī)定誤差進(jìn)行檢查。一電流電壓轉(zhuǎn)換器42與高壓發(fā)生器 30相連。如果絕緣部28發(fā)生擊穿，則可以通過高壓的顯著降低和電流的升高來識別擊穿。 電流升高在檢測器44中檢測，電流電壓轉(zhuǎn)換器42屬于所述檢測器。經(jīng)過整流和一閾值開關(guān)46所述變化傳遞到達(dá)缺陷計(jì)數(shù)器48以及缺陷顯示器50。在47處可以調(diào)整檢測器的靈敏度。除了根據(jù)本發(fā)明所做的改變以外，具有上述特征的擊穿電壓測試儀是已知的。圖2中示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷模擬器。借助于驅(qū)動電機(jī)52和傳動裝置M驅(qū)動一絕緣的盤50繞一豎直軸線旋轉(zhuǎn)。第一電極56位于絕緣盤50上，并如58處所示持久地處于接地電勢。一針電極60作為配合電極對準(zhǔn)板形電極56在盤50旋轉(zhuǎn)時描畫的圓。在電極60上施加測試電壓，并且一旦電極60與電極56相對，則產(chǎn)生電火花。由于電極60上的測試電壓源自高壓發(fā)生器30，因此以這種方式對于按圖3A的檢測器44模擬了一個缺陷。 因此可以確定，當(dāng)缺陷模擬器符合標(biāo)準(zhǔn)地運(yùn)行時，即，滿足絕緣盤的規(guī)定的轉(zhuǎn)速和速度以及電極60、56的間距和針電極60的形狀符合標(biāo)準(zhǔn)時，檢測器是否正常地工作。在圖:3B中示出針電極70，該針電極與板電極72相對置。電極70、72的結(jié)構(gòu)對應(yīng)于根據(jù)圖2的電極56、60的結(jié)構(gòu)。這也適用于電極70、72相互間的距離。兩個電極70、72 是靜止的。借助于在圖3A中沒有示出的節(jié)拍器，在36處接通或斷開高壓發(fā)生器30的測試電壓。在圖4最上面的曲線中可以看到，以最高一秒的間隔產(chǎn)生時長為25ms的接通脈沖74。 所示的測試電壓施加到根據(jù)圖3B的電極70上，并分別產(chǎn)生火花。如果火花隙70、72上沒有施加高壓發(fā)生器30的測試電壓32，則形成測試電壓曲線75，如在圖4的第二個曲線中示出的那樣?？梢钥吹?，在接通時間74期間，產(chǎn)生交流高電壓。相反如果火花隙70、72位于高壓發(fā)生器30上，則發(fā)生擊穿，測試電壓降低到(zusammenbrechen)到火花隙的電弧電壓， 并形成測試電壓的曲線76，如圖4中的第三個圖線示出的曲線。所識別到的擊穿導(dǎo)致形成缺陷信號，所述缺陷信號由檢測器44轉(zhuǎn)換成矩形脈沖，如在圖4中的最后一個圖線中示出的脈沖。缺陷脈沖傳遞給缺陷計(jì)數(shù)器48或缺陷顯示器50?？梢钥吹?，通過有目的地接通和斷開高壓發(fā)生器并將由此形成的測試電壓施加到火花隙上，使得可以實(shí)現(xiàn)缺陷模擬，這種缺陷模擬能夠代替根據(jù)圖2的缺陷模擬。如果對擊穿電壓測試儀進(jìn)行相應(yīng)的改動并且不是如根據(jù)圖2的缺陷模擬器中那樣需要單獨(dú)的儀器，對于要求的高電壓曲線而言，對測試電壓發(fā)生器30的控制裝置可以是擊穿電壓測試儀的一部分。通過例如按規(guī)定的程序相應(yīng)地控制高壓發(fā)生器30的接通和斷開，可以實(shí)現(xiàn)擊穿電壓測試儀的自測。要確定的是，在規(guī)定的時間內(nèi)，規(guī)定數(shù)量的模擬缺陷是否觸發(fā)了不多不少相同數(shù)量的缺陷報(bào)告。可以理解，在控制按圖IBB的火花隙期間，中斷按圖1的儀器的正常的檢查工作。例如可以設(shè)置一個沒有示出的開關(guān)，該開關(guān)有選擇地是高壓發(fā)生器30與測試電極20或火花隙相連。
權(quán)利要求
1.用于在擊穿電壓測試儀中模擬缺陷部位的方法，在所述擊穿電壓測試儀經(jīng)由一電極借助于高壓發(fā)生器向連續(xù)的電纜施加測試電壓，并由檢測儀識別和顯示擊穿，并通過缺陷計(jì)數(shù)器對擊穿進(jìn)行累計(jì)，其特征在于，以預(yù)先規(guī)定的大小、時長和頻度向一固定的火花隙施加用于檢查缺陷部位識別的可靠性的測試電壓，并由擊穿電壓測試儀的高壓發(fā)生器產(chǎn)生所述脈沖式的測試電壓。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，測試電壓的間隔具有小于1秒的時長。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，對于交流電壓或高頻電壓，測試電壓的最大時長為0. 025秒，或者對于直流電壓，測試電壓的最大時長為0. 0005秒。
4.按權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，測試電壓的數(shù)量至少為20。
5.按權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助于附加的、獨(dú)立的高壓測量裝置檢查經(jīng)調(diào)整和顯示的測試電壓的精度。
6.按權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助于附加的、獨(dú)立的測量裝置檢查是否符合最大允許的接觸電流。
7.按權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，按預(yù)先規(guī)定的程序進(jìn)行對缺陷部位識別的可靠性的檢查，其中確定，預(yù)先規(guī)定數(shù)量的模擬的缺陷在預(yù)先規(guī)定的時間內(nèi)是否觸發(fā)相同數(shù)量的缺陷報(bào)告，就是說數(shù)量不多也不少，和/或檢查所顯示的固定電壓的精度和/或接觸電壓的大小，并當(dāng)可靠性檢查以正面結(jié)果完成時，產(chǎn)生一信號。
8.擊穿電壓測試儀，具有能安裝到電纜或?qū)Ь€的絕緣部上的測試電極、能與所述測試電極相連的高壓發(fā)生器、配設(shè)給高壓發(fā)生器的缺陷檢測器和與缺陷檢測器相連的缺陷計(jì)數(shù)器，其特征在于，設(shè)有一能與高壓發(fā)生器相連的固定的火花隙，一節(jié)拍器這樣脈沖觸發(fā)所述高壓發(fā)生器，使得產(chǎn)生具有預(yù)先規(guī)定的大小、時長和頻度的測試電壓。
9.按權(quán)利要求8中所述的擊穿電壓測試儀，其特征在于，在高壓發(fā)生器中集成控制裝置，所述控制裝置根據(jù)所存儲的程序控制節(jié)拍器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在擊穿電壓測試儀中模擬缺陷部位的方法，其中由檢測儀識別和顯示擊穿，并通過缺陷計(jì)數(shù)器對擊穿進(jìn)行累計(jì)，其中，向一固定的火花隙施加高壓，并由擊穿電壓測試儀的高壓發(fā)生器以短的規(guī)則的間隔脈沖的測試電壓，所述測試電壓具有預(yù)先規(guī)定的大小、時長和頻度。
文檔編號G01R31/08GK102213742SQ20111008211
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者H·斯考拉 申請人:斯考拉股份公司