DE10048962A1 - Tragbare Prüfeinrichtung zum Prüfen von mit hohen Spannungen und/oder hohen Strömen zu betreibenden Prüflingen - Google Patents

Abstract

Es wird eine vollautomatische tragbare Prüfeinrichtung beschrieben, welche allgemein zum Prüfen von mit hohen Spannungen und/oder hohen Strömen zu betreibenden Prüflingen, wie beispielsweise Strom- oder Spannungswandler, einsetzbar ist. Zu diesem Zweck umfasst die tragbare Prüfeinrichtung einen getakteten Leistungsverstärker (3), dessen Ausgang mit einem Anpasstransformator (4-7) mit mehreren umschaltbaren Sekundärwicklungen (5-7) verbunden ist. An die Sekundärwicklungen (5-7) des Anpasstransformators ist der jeweils zu vermessende Prüfling anzuschließen. Des Weiteren umfasst die tragbare Prüfeinrichtung eine Steuerung, welche insbesondere einen digitalen Signalprozessor (8) und/oder einen Controller bzw. Computer (9) aufweisen kann und einerseits den Leistungsverstärker (3) gezielt ansteuert und vorzugsweise auch eine automatische Umschaltung der Sekundärwicklungen (5-7) des Anpasstransformators vornimmt, um ein gewünschtes Prüfsignal zu erzeugen. Zudem wertet die Steuerung (8, 9) die sich in Folge einer Prüfung einstellenden Messsignale aus. Auf diese Weise wird ein kompaktes und leicht transportables Prüfgerät bereitgestellt, welches universell einsetzbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine tragbare Prüfein­ richtung zum Prüfen von mit hohen Spannungen und/oder ho­ hen Strömen zu betreibenden Prüflingen, wie beispielsweise Hochspannungs- oder Hochstromwandler, Überstromrelais oder dergleichen.

Bisherige transportable Prüfgeräte, welche hohe Ströme und Spannungen liefern können, stellen in aller Regel Einzel­ lösungen für spezielle Anwendungsfälle dar. So sind bei­ spielsweise Hochstromquellen für die Übersetzungsmessung von Stromwandlern und zur Prüfung von Überstromrelais be­ kannt. Ebenso sind Spannungsquellen zur Spannungswandler­ prüfung und zur Aufnahme von Stromwandler-Magnetisierungs­ kurven, µΩ-Messbrücken oder mΩ-Messbrücken bekannt.

Transportable Prüfgeräte mit Ausgangsströmen von bis zu einigen Ampere und Ausgangsspannungen von bis zu einigen Kilovolt bei einer Ausgangsleistung von bis zu einigen Ki­ lovoltampere werden derzeit noch ausnahmslos in konventio­ neller 50 Hz-Technik gebaut. Dabei wird das Prüfsignal, d. h. der Prüfstrom oder die Prüfspannung, mittels eines Stelltransformators von Hand oder motorisch eingestellt. Die von dem jeweiligen Prüfgerät gelieferten Prüfsignale sind von der Kurvenform der Netzspannung abhängig und bei nichtlinearen Prüflingen auch von der spannungsabhängigen Impedanz des Prüflings. Dies spielt beispielsweise bei der Aufnahme von Magnetisierungskurven an Stromwandlern eine wichtige Rolle. Die Amplitude des Prüfsignals verändert sich dabei abhängig von der Netzspannung und von der Last. Bei handelsüblichen Prüfgeräten mit von Hand betriebenen Stelltransformatoren sind zudem automatische Prüfabläufe mit reproduzierbaren Messwerten nicht möglich. Sich wie­ derholende Prüfvorgänge, wie beispielsweise die Aufnahme von Magnetisierungskurven an baugleichen Stromwandlern, müssen daher zeitaufwendig von qualifiziertem Personal durchgeführt werden.

Um brauchbare Prüfströme und Prüfspannungen zu generieren, werden herkömmlicherweise häufig Leistungsverstärker ein­ gesetzt, welche jedoch groß, schwer und teuer sind. Für leichte transportable Prüfeinrichtungen sind diese her­ kömmlichen Leistungsverstärker nicht geeignet, vielmehr müssen hier gewichts- und platzoptimierte Lösungen gefun­ den werden.

Ein weiteres mit herkömmlichen Prüfeinrichtungen verbunde­ nes Problem besteht darin, dass die von der Prüfeinrich­ tung während einer Messung erfassten Messergebnisse in der Regel nur von Hand aufgezeichnet werden können. Insbeson­ dere bei der Inbetriebnahme von elektrischen Anlagen ist es erforderlich, die Prüfungen ordnungsgemäß zu dokumen­ tieren. Gelegentlich sind die Prüfgeräte auch mit einem kleinen Drucker oder mit einer PC-Schnittstelle ausgestat­ tet. Eine Gesamtlösung zur automatischen Generierung eines Prüfprotokolls ist jedoch für Primärprüfungen nicht be­ kannt.

Die obige Beschreibung macht deutlich, dass ein starkes Bedürfnis nach einer flexibel einsetzbaren transportablen Prüfeinrichtung besteht, welche nicht auf spezielle Anwen­ dungsfälle beschränkt ist, sondern im Prinzip zum Prüfen beliebiger unterschiedlicher energietechnischer Prüflinge, welche mit hohen Strömen und/oder hohen Spannungen zu be­ treiben sind, eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe oder dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine tragbare Prüfeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche definieren bevor­ zugte vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Er­ findung.

Die erfindungsgemäße tragbare Prüfeinrichtung umfasst eine steuerbare Wandlereinrichtung, beispielsweise in Form ei­ nes (getakteter) Leistungsverstärkers oder Leistungswand­ lers, wobei die steuerbare Wandlereinrichtung an eine Ver­ sorgungsspannungsquelle, beispielsweise an die Netzspan­ nung, anzuschließen ist. Des weiteren umfasst die erfin­ dungsgemäße tragbare Prüfeinrichtung einen Anpasstransfor­ mator mit mehreren schaltbaren Sekundärwicklungen, an die ein zu vermessender Prüfling anzuschließen ist. Darüber hinaus sind Steuermittel vorgesehen, welche einerseits die steuerbare Wandlereinrichtung derart ansteuern, dass dem Prüfling über den Anpasstransformator ein gewünschtes Prüfsignal angelegt bzw. dem Prüfling zugeführt wird, und andererseits analoge oder digitale Messsignale, welche je­ weils eine sich in Folge des erzeugten Prüfsignals ein­ stellende Messgröße des Prüflings beschreiben, erfassen und vorzugsweise auch auswerten. Die Steuermittel können hierzu einen Controller und/oder einen Computer und/oder einen digitalen Signalprozessor umfassen.

Die zuvor erwähnten Steuermittel können derart ausgestal­ tet sein, dass sie in Abhängigkeit von vorgegebenen spe­ ziellen Prüfprozeduren automatisch die entsprechenden Prüfabläufe durchführen und hierzu automatisch die steu­ erbare Wandlereinrichtung und/oder den Anpasstransformator ansteuern. Die in Folge einer Prüfung gewonnenen Messwerte können in der Prüfeinrichtung selbst gespeichert werden, so dass automatisch für jede Prüfung ein Prüfprotokoll er­ stellt wird, welches über eine geeignete Schnittstelle auch von einem externen Computer herunter geladen werden kann. Darüber hinaus kann vorzugsweise jedes Prüfprotokoll zugleich als Vorlage oder Schablone für eine weitere Prü­ fung dienen, mit der ähnliche Prüflinge geprüft werden sollen. Derartige Prüfprozeduren können im vorhinein in dem entsprechenden Gerät gespeichert sein oder über ent­ sprechende Eingabemittel, beispielsweise eine Tastatur in Kombination mit einer Anzeigeneinheit, erstellt werden. Ebenso ist das Herunterladen der gewünschten Prüfprozedu­ ren von einem externen Computer in das tragbare Prüfgerät über eine geeignete Schnittstelle denkbar.

Die Verwendung eines digitalen Signalprozessors ermög­ licht, dass durch eine geeignete Ansteuerung der steuerba­ ren Wandlereinrichtung ein im Prinzip beliebiges Prüfsig­ nal an den jeweils angeschlossenen Prüfling ausgegeben werden kann. Darüber hinaus gewährleistet die Verwendung eines digitalen Signalprozessors, dass die Erfassung der Messsignale im Wesentlichen zeitsynchron zu der Erzeugung des Prüfsignals erfolgen kann, so dass die Durchführung von Prüfungen in Echtzeit möglich ist.

Vorzugsweise sind die Steuermittel der erfindungsgemäßen tragbaren Prüfeinrichtung derart ausgestaltet, dass sie einen Regelkreis zur Regelung des über den Anpasstransfor­ mator ausgegebenen Prüfsignals schließen. Durch Überwa­ chung der Spannung oder des Stroms an den Sekundärwicklun­ gen des Anpasstransformators kann die Spannung bzw. der Stromwert des ausgegebenen Prüfsignals auf einen vorbe­ stimmten Wert geregelt und von Netzspannungsschwankungen unabhängig gemacht werden. Darüber hinaus ist auch eine Regelung derart möglicht, dass auch dann ein sinusförmiges Prüfsignal erzeugt wird, wenn die Impendanz des an den An­ passtransformator angeschlossenen Prüflings nicht linear ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das von der tragbaren Prüfeinrichtung erzeugte Prüfsignal zu einem bestimmten Referenzsignal, beispielsweise zu der Netzspannung, syn­ chronisiert erzeugt wird. In diesem Fall ist auch ein um­ fassendes Prüfsystem mit mehreren erfindungsgemäßen trag­ baren Prüfeinrichtungen denkbar, welche gemeinsam über dasselbe Referenzsignal, beispielsweise über die Netzspan­ nung, über eine bestimmte Steuerspannung oder über ein GPS-Signal ("Global Positioning System") synchronisiert werden können.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird somit eine voll­ automatische tragbare Prüfeinrichtung vorgeschlagen, wel­ che sowohl hohe Ströme als auch hohe Spannungen liefern kann. Zu diesem Zweck sind eine oder mehrere interne Quel­ len, welche durch die zuvor beschriebene Wandlereinrich­ tung gebildet sind, mit mindestens einem umschaltbaren An­ passtransformator verbunden, der zum einen eine ausgangs­ seitige galvanische Trennung sicherstellt und zum anderen die Anpassung des Verstärkerausgangs der jeweiligen inter­ nen Quelle an den an den Anpasstransformator angeschlosse­ nen Hochstromkreis bzw. Hochspannungskreis übernimmt. Um­ fasst die steuerbare Wandlereinrichtung als interne Strom- bzw. Spannungsquelle einen getakteten Leistungsverstärker, liefert dieser beispielsweise eine Ausgangsspannung von 250 V bzw. einen Ausgangsstrom von 20 A, welcher mit Hilfe des Anpasstransformators an den entsprechenden Hochstrom­ kreis (z. B. 5 V, 1000 A) bzw. Hochspannungskreis (z. B. 2000 V, 2,5 A) angepasst wird. Dieses Konzept ist insbe­ sondere deshalb möglich, da bei Inbetriebnahmeprüfungen von Kraftwerken, Umspannungsanlagen oder dergleichen zum Prüfen von Stromwandlern, Spannungswandlern, Industriever­ stärkern etc. entweder hohe Prüfströme oder hohe Prüfspan­ nungen benötigt werden, jedoch nicht hohe Prüfströme und hohe Prüfspannungen zur gleichen Zeit. Die von der tragba­ ren Prüfeinrichtung gelieferten Prüfströme oder Prüfspan­ nungen können durch die zuvor beschriebenen Steuermittel, welche auch eine extern anschließbare Steuerung umfassen können, beispielsweise in der Amplitude und Phasenlage frei programmiert werden.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen tragbaren Prüfeinrichtung wird somit sowohl eine Hochstromquelle für Gleich- und Wechselstrom als auch eine Hochspannungsquelle und eine vorzugsweise mehrkanalige Messeinrichtung in einem kompak­ ten und leicht transportablen Gerät integriert, wobei die Messeinrichtung beispielsweise zum Messen von Spannungen, Strömen, Phasenwinkeln, Leistungen, Widerständen, Auslöse­ zeiten und dergleichen ausgestaltet sein kann. Anstelle eines Stelltransformators wird vorzugsweise ein getakteter Leistungsverstärker zur Erzeugung eines gewünschten Prüf­ signals verwendet, wobei die Prüfung von den zuvor erwähn­ ten Steuermitteln gesteuert werden kann und Prüfabläufe, welche ansonsten zeitaufwendig von Hand durchgeführt wer­ den, vollautomatisch ablaufen können (beispielsweise die Aufnahme der Magnetisierungskurve von Stromwandlern). Dar­ über hinaus können mit Hilfe eines derartigen Leistungs­ verstärkers bei entsprechender Ansteuerung auch nicht- sinusförmige Prüfsignale und Oberwellen generiert werden, was beispielsweise zur Abschätzung der Übertragungseigen­ schaften bezüglich höherer Frequenzen von Vorteil ist. E­ benso ist die Erzeugung unsymmetrischer Prüfsignale zum Prüfen der Polarität der Verdrahtung des Prüflings mög­ lich. Dabei kann die im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene tragbare Prüfeinrichtung die Synergie der eingebauten Strom- und Spannungsquellen für andere Prüf­ aufgaben, wie beispielsweise eine µΩ-Messung, nutzen. Dies erfordert zwar einen gewissen Mehraufwand für die Hard- und Software der Prüfeinrichtung, wobei das Gewicht und die Größe der Prüfeinrichtung bzw. des Prüfgeräts dadurch lediglich unwesentlich verändert wird.

Wie bereits erwähnt worden ist, dienen die Steuermittel der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung sowohl zur Erfassung analoger Messsignale als auch zur Erfassung digitaler Messsignale. Insbesondere der digitale Messeingang der er­ findungsgemäßen Steuermittel ist von besonderer Bedeutung, da die mit der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung zu testenden Prüflinge zunehmend komplexer werden und zukünf­ tig beispielsweise unkonventionelle Stromwandler direkt mit digitalen Schnittstellen versehen werden und somit nicht mehr wie bisher einen analogen Sekundärstrom (bei­ spielsweise in der Größenordnung zwischen 1 A und 5 A) liefern, sondern über einen Bus direkt mit der entspre­ chenden Stationsleittechnik verbunden sind. Die Prüfung derartiger unkonventioneller Wandler (beispielsweise hin­ sichtlich der Polarität, der Übersetzung oder des Übertra­ gungsverhaltens für transiente Vorgänge) ist mit den der­ zeit bekannten Prüfgeräten nicht möglich.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

In der einzigen Figur sind die Bestandteile einer tragba­ ren Prüfeinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die dargestellten Bestandteile allesamt in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Ein getakteter Leistungsver­ stärker 3, welcher die Funktion eines elektronisch steuer­ baren Leistungswandlers wahrnimmt, ist über ein Filter 2 mit einer Spannungsquelle 1 verbunden, wobei es sich hier insbesondere um einen Netzspannungsanschluss handeln kann. Ebenso ist der Anschluss an eine Gleichspannungsquelle, z. B. in Form von mehreren in Reihe geschalteten Batterien oder Akkumulatoren, denkbar, um beispielsweise auf einer Baustelle oder dergleichen auch dann hohe Ströme und Span­ nungen erzeugen zu können, wenn kein Netzanschluss verfüg­ bar ist.

Mit dem Ausgang des Leistungsverstärkers 3 ist die Primär­ wicklung 4 eines Anpasstransformators verbunden, welcher mehrere mittels steuerbarer Schalter 11-13 umschaltbare Sekundärwicklungen 5-7 aufweist. Der Leistungsverstärker 3 wird von einer Steuerung angesteuert, welche bei dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel durch einen digitalen Sig­ nalprozessor 8 und einen Einplatinencomputer bzw. Control­ ler 9 gebildet ist. Durch ein Steuersignal des Controllers 9 werden die mit den Sekundärwicklungen 5-7 des Anpass­ transformators verbundenen steuerbaren Schalter 11-13 ge­ schaltet. Der digitale Signalprozessor 8 weist dargestell­ te Anschlüsse in Form einer digitalen Schnittstelle zum direkten Erfassen von digitalen Messsignalen bzw. digita­ len Messwerten auf. Darüber hinaus ist ein Analog/Digital- Wandler oder mehrere (parallel geschaltete) Ana­ log/Digital-Wandler 10 vorgesehen, welche verschiedene a­ naloge Messsignale in entsprechende digitale Daten für den digitalen Signalprozessor 8 bzw. den Controller 9 umset­ zen.

Die Funktion der in der Figur dargestellten Prüfeinrich­ tung ist wie folgt.

Ein zu vermessender Prüfling, beispielsweise ein Strom­ wandler, ein Spannungsverwandler oder ein Überstromrelais etc., wird an einen mit einer bestimmten Sekundärwicklung 5-7 des Anpasstransformators verbundenen Ausgang ange­ schlossen. Durch jede Sekundärwicklung 5-7 ist ein anderes Übersetzungsverhältnis definiert, so dass an jedem Ausgang der einzelnen Sekundärwicklungen 5-7 jeweils unterschied­ liche Strom- bzw. Spannungsamplituden auftreten. Die er­ findungsgemäße Prüfeinrichtung kann auch derart ausgestal­ tet sein, dass beim Anschluss eines Prüflings an die Prüf­ einrichtung dieser gleichzeitig mit allen oder einigen Ausgängen der einzelnen Sekundärwicklungen 5-7 verbunden wird. Die Auswahl der jeweils aktiven Sekundärwicklung 5-7 erfolgt durch Schließen des entsprechenden Schalters 11- 13, wobei dies (beispielsweise bei hohen Ausgangsströmen) manuell oder durch entsprechende Ansteuerung durch den Controller 9 elektronisch erfolgen kann. Durch die selek­ tive Aktivierung einer der Sekundärwicklungen 5-7 erfolgt eine grobe Einstellung des dem Prüfling zuzuführenden Prüfsignals.

Die Feineinstellung des Prüfsignals erfolgt durch Ansteue­ rung des Leistungsverstärkers 3, wobei der Prüfstrom bzw. die Prüfspannung mit Hilfe des digitalen Signalprozessors 8 beispielsweise hinsichtlich seiner Amplitude, seiner Phasenlage oder seines Kurvenverlaufs frei programmiert werden kann.

Zur Durchführung unterschiedlicher Prüfabläufe sind spe­ zielle Prüfprozeduren gespeichert, wobei der digitale Sig­ nalprozessor 8 bzw. der Controller 9 in Abhängigkeit von der jeweils gewählten Prüfprozedur eine entsprechende An­ steuerung des Leistungsverstärkers 3 und/oder des Anpass­ transformators bzw. der sekundärseitigen Schalter 11-13 vornimmt, um vollautomatisch ein der jeweils gewählte Prüfprozedur entsprechendes Prüfsignal bzw. eine entspre­ chende Folge von Prüfsignalen zu erzeugen und dem ange­ steuerten Prüfling zuzuführen.

Über die Analog/Digital-Wandler 10 werden analoge Messsig­ nale erfasst, welche sich während eines Prüfablauf ein­ stellen und bestimmte Messgrößen des Prüflings beschrei­ ben, wie beispielsweise Spannungen, Ströme, Phasenwinkel, Leistungen (Wirk- und Blindleistungen), Widerstände und dergleichen, wobei sowohl Augenblickswerte als auch Effek­ tivwerte gemessen werden können. Ebenso können bei Strom­ wandlern Magnetisierungskurven aufgenommen oder bei Über­ stromrelais Auslösezeiten gemessen werden etc. Die von den Analog/Digital-Wandlern 10 erfassten Messgrößen werden in entsprechende digitale Messwerte umgesetzt und dem digita­ len Signalprozessor 8 bzw. dem Controller 9 zur Auswertung und zur Speicherung zugeführt. Zudem weist der digitale Signalprozessor 8 die in der Figur dargestellte zusätzli­ che digitale Schnittstelle auf, um auch Prüflinge, welche direkt mit einer digitalen Schnittstelle versehen sind, vermessen zu können.

Die auf diese Weise erfassten Messsignale werden von dem digitalen Signalprozessor 8 in Echtzeit ausgewertet und protokolliert, so dass für jede durchgeführte Prüfung ein gespeichertes Prüfprotokoll erstellt wird. Dabei werden die Messergebnisse vorzugsweise in die entsprechende vor­ gegebene Prüfprozedur eingefügt, so dass jede Prüfprozedur eine geschlossene Einheit darstellt, welche einerseits als Prüfprotokoll und andererseits als Vorlage für die Durch­ führung weiterer ähnlicher Prüfungen dient.

Wie in der Figur dargestellt ist, werden über die Ana­ log/Digital-Wandler 10 auch die an den Sekundärwicklungen 5-7 des Anpasstransformators auftretenden Prüfspannungen bzw. (über entsprechende Stromwandler) Prüfströme über­ wacht, so dass ein Regelkreis gebildet wird, wobei der di­ gitale Signalprozessor 8 bzw. der Controller 9 den Ist- Wert der Prüfspannung bzw. des Prüfstroms der jeweils ak­ tiven Sekundärwicklung 5-7 mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht und derart auf den Leistungsverstärker 3 ein­ wirkt, dass die Amplitude des jeweiligen Prüfstroms bzw. der jeweiligen Prüfspannung konstant bleibt. Dies ist ins­ besondere deshalb von Bedeutung, da das von dem Leistungs­ verstärker 3 gelieferte Prüfsignal von der von der Span­ nungsquelle 1 bereitgestellten Versorgungsspannung abhän­ gig ist, so dass mit Hilfe der beschriebenen Regelung der jeweilige Prüfstrom bzw. die jeweilige Prüfspannung von Schwankungen dieser Versorgungsspannung, beispielsweise der Netzspannung, unabhängig gemacht werden kann. Darüber hinaus ist es beim Betätigen des Regelkreises auch mög­ lich, die Signalform des an der jeweils aktiven Sekundär­ wicklung 5-7 auftretenden Prüfstroms bzw. der jeweiligen Prüfspannung konstant zu halten, so dass auch dann ein beispielsweise sinusförmiges Prüfsignal erhalten werden kann, wenn die Impendanz des jeweils angeschlossenen Prüf­ lings nicht linear ist.

Wie bereits zuvor erwähnt worden ist, wird in der Regel das von dem Leistungsverstärker 3 erzeugte Prüfsignal, welches über den Anpasstransformator 4-7 an den jeweils angeschlossenen Prüfling angelegt wird, von der jeweils anliegenden Versorgungsspannung, bei Anschluss der darge­ stellten tragbaren Prüfeinrichtung an das Netz von der Netzspannung, abgeleitet. Dies hat zur Folge, dass das je­ weils erzeugte Prüfsignal mit der Versorgungsspannung syn­ chronisiert werden kann. Ebenso ist jedoch auch denkbar, das jeweils erzeugte Prüfsignal mit einer anderen Steuer­ spannung, welche intern oder extern zugeführt werden kann, zu synchronisieren. Dieses Merkmal ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn mehrere der in der Figur dargestellten tragbaren Prüfeinrichtungen in Form eines Prüfsystems in Betrieb genommen werden sollen, wobei jede der einzelnen Prüfeinrichtungen dann ein Prüfsignal erzeugt, welches zu demselben Signal bzw. derselben Spannung synchron ist, so dass die einzelnen tragbaren Prüfeinrichtungen synchroni­ siert werden können. Bei dem Synchronisiersignal kann es sich beispielsweise auch um ein GPS-Signal handeln.

Neben der zuvor beschriebenen Synchronisierung mehrerer erfindungsgemäßer tragbarer Prüfeinrichtungen ist es auf analoge Art und Weise auch möglich, eine erfindungsgemäße tragbare Prüfeinrichtung mit mindestens einer anderen e­ lektronischen Prüfeinrichtung zu synchronisieren. Dabei kann es sich insbesondere um elektronische Prüfeinrichtun­ gen handeln, welche an der Sekundärseite der Messwandler, an der ein genormter Signalpegel gefordert ist, Prüfströme und/oder Prüfspannungen einspeisen. In der Regel handelt es sich bei diesen sekundärseitig arbeitenden elektronischen Prüfeinrichtungen um Signalgeneratoren, welche rela­ tiv kleine Prüfsignale erzeugen können.

Wie bereits zuvor erwähnt worden ist, sind die in der Fi­ gur dargestellten Bestandteile vorzugsweise in einem kom­ pakten tragbaren Gehäuse untergebracht. Gemäß einer Vari­ ante der vorliegenden Erfindung ist jedoch auch vorgese­ hen, den Anpasstransformator 4-7 für sich in Form einer tragbaren Einheit auszugestalten, welcher separat von dem die restlichen Bestandteile umfassenden Gehäuse vorgesehen ist und mit seiner Primärwicklung 4 an den Leistungsver­ stärker 3 angeschlossen werden kann. Diese Variante ist vorteilhaft, da dann der Anpasstransformator 4-7 in unmit­ telbarer Nähe des Prüflings angeordnet und an diesen ange­ schlossen werden kann, so dass die zur Zuführung des Prüf­ signals zu dem Prüfling erforderlichen Hochstromleitungen kurz gehalten und somit auch sehr hohe Prüfströme reali­ siert werden können.

Gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung ist durch eine entsprechende Ansteuerung des Leistungsver­ stärkers 3 mit Hilfe des digitalen Signalprozessors 8 bzw. des Controllers 9 vorgesehen, Oberwellen oder nicht- sinusförmige Signale einzuspeisen, um beispielsweise das Übertragungsverhalten von Strom- und Spannungswandlern be­ züglich höherer Frequenzen messen zu können.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn durch eine entsprechen­ de Ansteuerung des Leistungsverstärkers 3 mit Hilfe des digitalen Signalprozessors 8 bzw. des Controllers 9 als Prüfsignal ein Wechselspannungssignal erzeugt wird, wel­ ches hinsichtlich seiner Halbwellen eine unsymmetrische Signalform bzw. einen unsymmetrischen Signalverlauf auf­ weist. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Sägezahn­ signal mit unterschiedlichen Anstiegs- und Abfallflanken handeln. Ebenso ist denkbar, hierzu die Grundwelle des Prüfsignals gezielt mit weiteren Signalen, beispielsweise mit Oberwellen oder Impulsen, zu überlagern, um die posi­ tive oder negative Halbwelle des Prüfsignals mit einer entsprechenden Kennung zu versehen. Durch Auswertung des sich infolge dieses Prüfsignals einstellenden Messsignals, d. h. durch Auswertung der Unsymmetrie bzw. der Oberwellen oder der Impulse des Messsignals, kann die Polarität der gesamten Verdrahtung, insbesondere von Strom- und Span­ nungswandlern und Schutzeinrichtungen, getestet werden.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die zuvor beschriebenen Verfahren zur Erzeugung bestimmter Prüfsig­ nale, insbesondere das zuletzt beschriebene Verfahren zur Erzeugung eines unsymmetrischen Prüfsignals zum Prüfen der Polarität der gesamten Verdrahtung, unabhängig von der vorliegenden Erfindung auch in anderen Prüfeinrichtungen anwendbar ist. Insbesondere hinsichtlich des zuletzt be­ schriebenen Verfahrens zum Prüfen der Polarität der gesam­ ten Verdrahtung ist es denkbar, das unsymmetrische Prüf­ signal mit einer bestimmten Prüfeinrichtung zu erzeugen und mit Hilfe eines zusätzlichen Empfängers die Unsymmet­ rie des Messsignals bzw. des entsprechenden Oberwellensig­ nals oder der entsprechenden Impulse des Messsignals aus­ zuwerten, um die Polarität der gesamten Verdrahtung zu testen. Dabei kann es sich insbesondere um einen batterie­ betriebenen Empfänger in einem separaten Gehäuse handeln, welcher somit leicht an die gewünschte Messstelle ange­ schlossen werden kann.

Claims (24)

1. Tragbare Prüfeinrichtung zum Prüfen von mit hohen Spannungen und/oder hohen Strömen zu betreibenden Prüflin­ gen,
mit einer steuerbaren Wandlereinrichtung (3) zum Anschluss an eine Versorgungsspannungsquelle (1),
mit einem mit der steuerbaren Wandlereinrichtung (3) zu verbindenden Anpasstransformator (4-7) mit mehreren schaltbaren Sekundärwicklungen (5-7), an die ein Prüfling anzuschließen ist, und
mit Steuermitteln (8, 9) zum Ansteuern der steuerbaren Wandlereinrichtung (3) derart, dass zum Prüfen des an den Anpasstransformator (4-7) anzuschließenden Prüflings ein gewünschtes Prüfsignal ausgegeben wird, und zum Erfassen mindestens eines Messsignals, welches mindestens eine sich in Folge des erzeugten Prüfsignals einstellende Messgröße des Prüflings beschreibt.

2. Tragbare Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Wand­ lereinrichtung einen getakteten Leistungsverstärker (3) umfasst.

3. Tragbare Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, dass die Steuermit­ tel einen digitalen Signalprozessor (8) umfassen.

4. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel einen Computer und/oder einen Cont­ roller umfassen.

5. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (8, 9) eine digitale Schnittstelle zum Erfassen eines digitalen Messsignals umfassen.

6. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel eine analoge Schnittstelle (10) zum Erfassen eines analogen Messsignals umfassen.

7. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Wandlereinrichtung (3) zum Anschluss an eine Netzspannungsquelle (1) ausgestaltet ist.

8. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Wandlereinrichtung (3) zum Anschluss an eine Gleichspannungsquelle (1) ausgestaltet ist.

9. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (8, 9) zum automatischen Umschalten der Sekundärwicklungen (5-7) des Anpasstransformators aus­ gestaltet sind.

10. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (8, 9) Speichermittel zum Speichern der in Folge einer Prüfung des Prüflings gewonnenen Mess­ ergebnisse umfassen.

11. Tragbare Prüfeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittstelle zum externen Herunterladen der in den Steuermitteln gespei­ cherten Messergebnisse vorgesehen ist.

12. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
dass die Steuermittel (8, 9) derart ausgestaltet sind,
dass sie in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Prüfproze­ dur automatisch die steuerbare Wandlereinrichtung (3) ent­ sprechend ansteuert und/oder automatisch die Sekundärwick­ lungen (5-7) des Anpasstransformators entsprechend um­ schaltet, um einen der Prüfprozedur entsprechenden Prüfab­ lauf automatisch durchzuführen.

13. Tragbare Prüfeinrichtung nach Anspruch 12 und An­ spruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuermittel (8, 9) derart ausgestaltet sind,
dass sie die in Folge eines Prüfablaufs gewonnenen Messer­ gebnisse automatisch als Prüfprotokoll in die Prüfprozedur einfügen und abspeichern, wobei durch Auslesen der gespei­ cherten Prüfprozedur diese als Vorlage für einen weiteren ähnlichen Prüfablauf verwendbar ist.

14. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Wandlereinrichtung (3), der Anpass­ transformator (4-7) und die Steuermittel (8, 9) allesamt in einem gemeinsamen Gehäuse in Form einer tragbaren Ein­ heit untergebracht sind.

15. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1- 13, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Wandlereinrichtung (3) und die Steuermittel (8, 9) in einem gemeinsamen Gehäuse in Form einer ersten trag­ baren Einheit untergebracht sind, während der Anpasstrans­ formator (4-7) in Form einer zweiten tragbaren Einheit ausgestaltet und an die steuerbare Wandlereinrichtung (3) anzuschließen ist.

16. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (8, 9) derart ausgestaltet sind, dass sie den Strom- und/oder Spannungswert des an den Se­ kundärwicklungen (5-7) des Anpasstransformators auftreten­ den Prüfsignals erfassen und auswerten und die steuerbare Wandlereinrichtung (3) derart ansteuern, dass der Strom- und/oder Spannungswert des Prüfsignals auf einen bestimm­ ten Sollwert geregelt wird.

17. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (8, 9) derart ausgestaltet sind, dass sie das an den Sekundärwicklungen (5-7) des Anpass­ transformators auftretende Prüfsignal hinsichtlich seiner Signalform erfassen und derart die steuerbare Wandlerein­ richtung (3) ansteuern, dass das Prüfsignal auf eine be­ stimmte Soll-Signalform geregelt wird.

18. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (8, 9) derart ausgestaltet sind, dass sie zum Prüfen des Prüflings hinsichtlich seines Ü­ bertragungsverhaltens die steuerbare Wandlereinrichtung (3) derart ansteuern, dass das Prüfsignal mit Oberwellen oder mit einem nicht-sinusförmigen Signalanteil erzeugt wird.

19. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (8, 9) derart ausgestaltet sind, dass sie zum Prüfen der Polarität der Verdrahtung des Prüflings die steuerbare Wandlereinrichtung (3) derart ansteuern, dass ein hinsichtlich seiner Halbwellen unsymmet­ risches Prüfsignal erzeugt wird.

20. Tragbare Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Wandlereinrichtung (3) das über den Anpasstransformator (4-7) auszugebende Prüfsignal synchron zu einem bestimmten Referenzsignal erzeugt.

21. Tragbare Prüfeinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzsignal durch die von der Versorgungsspannungsquelle (1) geliefer­ te Versorgungsspannung gebildet ist.

22. Prüfsystem mit mehreren tragbaren Prüfeinrichtungen nach Anspruch 20 oder 21, wobei die tragbaren Prüfeinrichtungen derart ausgestaltet sind, dass die einzelnen steuerbaren Wandlereinrichtungen (3) der einzelnen tragbaren Prüfeinrichtungen das jeweili­ ge Prüfsignal synchron zu ein und demselben Referenzsignal erzeugen.

23. Prüfsystem nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das gemeinsame Referenzsignal für die einzelnen tragbaren Prüfeinrichtungen die gemeinsame Netzspannung, ein gemeinsames Steuersignal oder ein den einzelnen tragbaren Prüfeinrichtungen zugeführtes GPS- Signal ist.

24. Prüfsystem nach Anspruch 22 oder 23, dadurch ge­ kennzeichnet, dass mindestens eine der trag­ baren Prüfeinrichtungen mit mindestens einer anderen e­ lektronischen Prüfeinrichtung, welche zur Erzeugung eines an der Sekundärseite eines Messwandlers einzuspeisenden Prüfsignals ausgestaltet ist, synchronisiert ist.