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Title:
CABLE FOR TESTING A DEVICE UNDER TEST, TESTING DEVICE, AND METHOD FOR TESTING A DEVICE UNDER TEST
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/178327
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cable (20) which is used to test a transformer (2) and connects the transformer (2) to a testing device (10). The cable (2) has at least two twin cables (23-25). Through a first conductor of every twin cable (23-25) a current can be supplied to a winding of the transformer. The second conductor of every twin cable (23-25) is used to measure voltages at the winding.

Inventors:
STUDER, Heinz (Faschinastraße 131, 6723 Blons, 6723, AT)
FLAX, Dirk (Dornachgasse 21, 6850 Dornbirn, 6850, AT)
NESENSOHN, Mathias (Naflastraße 48a, 6804 Feldkirch, 6804, AT)
HOJA, Florian (Steinackerstraße 26B - Top 2, 6890 Lustenau, 6890, AT)
MÜNDLE, Martin (Arkenstraße 10, 6835 Muntlix, 6835, AT)
KOCET, Robert (Böckwies 12, 6841 Mäder, 6841, AT)
Application Number:
EP2017/058233
Publication Date:
October 19, 2017
Filing Date:
April 06, 2017
Export Citation:
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Assignee:
OMICRON ELECTRONICS GMBH (Oberes Ried 1, 6833 Klaus, 6833, AT)
International Classes:
H01B7/00; G01R1/02; G01R1/06; G01R31/02; H01B11/00; H01B11/20
Domestic Patent References:
WO2013019473A12013-02-07
Foreign References:
US20150318081A12015-11-05
US20130312992A12013-11-28
US5483020A1996-01-09
US20140300344A12014-10-09
CN204142760U2015-02-04
Attorney, Agent or Firm:
BANZER, Hans-Jörg (Kraus & Weisert, Thomas-Wimmer-Ring 15, München, 80539, DE)
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Claims:
P AT E N TA N S P R Ü C H E

1. Kabel zum Verbinden einer Prüfvorrichtung (10) mit einem Prüfling (2), insbesondere mit einem Transformator, umfassend:

wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26), die jeweils

eine erste Leitung (51 , 54) zum Führen eines Stroms zwischen der Prüfvorrichtung (10) und dem Prüfling bei einer Prüfung des Prüflings (2) und

eine zweite Leitung (52, 55) zum Ausführen einer Spannungsmessung bei der Prüfung des Prüflings (2)

umfassen.

2. Kabel nach Anspruch 1 ,

wobei die erste Leitung (51 , 54) einen ersten Leitungsquerschnitt und die zweite

Leitung (52, 55) einen von dem ersten Leitungsquerschnitt verschiedenen zweiten Leitungsquerschnitt aufweist.

3. Kabel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,

wobei wenigstens eine Zwillingsleitung einen Zwillingsleitungsmantel (53, 56) aufweist, der einen ersten Hohlraum, in dem die erste Leitung (51 , 54) angeordnet ist, und einen zweiten Hohlraum, in dem die zweite Leitung (52, 55) angeordnet ist, aufweist. 4. Kabel nach Anspruch 3,

wobei der erste Hohlraum und der zweite Hohlraum parallel zueinander verlaufen.

5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

wobei die erste Leitung (51 , 54) und die zweite Leitung (52, 55) eine parallel ver- schweißte Zwillingsleitung (23-26) bilden.

6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

wobei die erste Leitung (51 , 54) und die zweite Leitung (52, 55) miteinander verdrillte Leitungen sind.

7. Kabel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die erste Leitung (51 , 54) und die zweite Leitung (52, 55) koaxiale Leitungen sind.

8. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend

einen Kabelmantel (27), der die wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) über wenigstens einen Abschnitt ihrer Länge (41 ) umgibt.

9. Kabel nach Anspruch 8, umfassend

ein Abstützelement (28), das in dem Kabelmantel (27) angeordnet ist und sich beabstandet von dem Kabelmantel (27) entlang einer Längsrichtung des Kabelmantels (27) erstreckt.

10. Kabel nach Anspruch 9,

wobei die wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) an dem Abstützelement (28) anliegen.

11 . Kabel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, umfassend

eine Kodierung zur Unterscheidung unterschiedlicher Zwillingsleitungen (23-26). 12. Kabel nach Anspruch 1 1 ,

wobei die Kodierung an aus dem Kabelmantel (27) heraustretenden Endabschnitten der wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) und/oder an Verbindern (33, 34) zum Verbinden der Zwillingsleitungen (23-26) mit Wicklungen eines Transformators (2) vorgesehen ist.

13. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend

einen Verbinder (22) zum Anschließen des Kabels an die Prüfvorrichtung (10).

14. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das Kabel (20) mehr als zwei Zwillingsleitungen (23-26) umfasst.

15. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das Kabel (20) vier Zwillingsleitungen (23-26) umfasst. 16. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das Kabel (20) ein Kabel für eine Transformatorprüfung ist, und wobei die wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) für eine Verbindung mit Wicklungen eines Mehrphasentransformators eingerichtet sind.

17. Prüfvorrichtung, umfassend

eine Messeinrichtung (16) zum Erfassen einer Prüfantwort bei einer Prüfung eines Prüflings (2), und

einen Anschluss (18) zur mechanischen Kopplung und elektrisch leitenden Verbindung mit einem Kabel (20), das wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) um- fasst.

18. Prüfvorrichtung nach Anspruch 17,

wobei der Anschluss gegeneinander elektrisch isolierte Kontaktflächen aufweist, um jeweils eine elektrisch leitende Verbindung mit einer ersten Leitung (51 , 54) und einer zweiten Leitung (52, 55) jeder Zwillingsleitung (23-26) herzustellen.

19. Prüfvorrichtung nach Anspruch 17 oder Anspruch 18, umfassend

eine Schalteranordnung (40), die eine Mehrzahl steuerbarer Schalter umfasst und die steuerbar ist, um die Messeinrichtung (16) und/oder eine Prüfsignalquelle (15) selektiv mit unterschiedlichen Zwillingsleitungen (23-26) des Kabels (20) leitend zu ver- binden.

20. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19,

wobei die Prüfvorrichtung (10) eine Transformatorprüfvorrichtung (10) ist. 21 . Prüfvorrichtung nach Anspruch 20, umfassend

eine Auswerteschaltung (12), die mit der Messeinrichtung (16) gekoppelt ist, um einen statischen Widerstand wenigstens einer Wicklung des Transformators (2), einen dynamischen Widerstand wenigstens einer Wicklung des Transformators (2), ein Übersetzungsverhältnis des Transformators (2), eine Streuinduktivität des Transfor- mators (2), eine Streureaktanz des Transformators (2) und/oder einen Leistungsfaktor des Transformators (2) zu ermitteln.

22. System, umfassend

die Prüfvorrichtung (10) nach einem der 17 bis 21 und

ein Kabel (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, das mit der Prüfvorrichtung

(10) verbunden oder verbindbar ist.

23. System nach Anspruch 22, umfassend

einen Transformator (2), wobei die wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) mit Wicklungen von wenigstens zwei unterschiedlichen Phasen des Transformators (2) leitend verbunden sind.

24. Verfahren zum Prüfen eines Prüflings (2), insbesondere eines Transformators (2), umfassend:

Verbinden einer Prüfvorrichtung (10) mit dem Prüfling (2) mit einem Kabel (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 16.

25. Verfahren nach Anspruch 24,

wobei die wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) des Kabels (20) mit Wicklungen von wenigstens zwei unterschiedlichen Phasen eines Transformators (2) leitend verbunden werden.

26 Verfahren nach Anspruch 24 oder Anspruch 25,

wobei der Prüfling (2) ein Transformator (2) ist, und

wobei die Prüfvorrichtung (10) bei der Transformatorprüfung eine Prüfantwort über die wenigstens zwei Zwillingsleitungen (23-26) des Kabels (20) erfasst und basierend auf der Prüfantwort einen statischen Widerstand wenigstens einer Wicklung des Transformators (20), ein Übersetzungsverhältnis des Transformators (20), eine Streuinduktivität des Transformators (20), eine Streureaktanz des Transformators (20) und/oder einen Leistungsfaktor des Transformators (20) ermittelt. 27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26,

wobei die erste Leitung (51 , 54) einer Zwillingsleitung (23-26) mit einer Stromquelle (15) der Prüfvorrichtung (10) verbunden wird und wobei die zweite Leitung (52, 55) der Zwillingsleitung (23-26) mit einer Spannungsmesseinrichtung (16) der Prüfvorrichtung (10) verbunden wird.

Description:
Kabel zum Prüfen eines Prüflings, Prüfvorrichtung und Verfahren zum Prüfen eines Prüflings

GEBIET DER ERFINDUNG

Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen ein Kabel zum Prüfen von Prüflingen energietechnischer Systeme, eine Prüfvorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen des Prüflings. Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen insbesondere derartige Kabel, Transformatorprüfvorrichtungen und Verfahren, mit denen Kenngrößen eines Mehrphasentransformators, beispielsweise eines Dreiphasentransformators, ermittelt werden können.

HINTERGRUND

Transformatoren werden als Bestandteile von Energieversorgungsnetzen verwendet. Transformatoren können zur Spannungs- oder Stromwandlung eingesetzt werden.

Die Bestimmung von Eigenschaften Transformators durch eine Transformatorprüfung, bei der eine oder mehrere charakteristische Kenngrößen des Transformators durch Messung ermittelt werden, ist beispielsweise zur Gewährleistung der Betriebssicherheit, zur Ansteuerung oder aus weiteren Gründen erforderlich. Beispiele für derartige Messungen beinhalten die Bestimmung eines statischen oder dynamischen Widerstands, eines Übersetzungsverhältnisses, einer Streuinduktivität, einer Streureaktanz oder eines Leistungsfaktors.

Bei der Transformatorprüfung können verschiedene Messungen ausgeführt werden, bei denen jeweils Prüfsignale in eine oder mehrere Wicklungen des Transformators eingespeist oder eingeprägt werden und Prüfantworten erfasst werden. Die Herstellung elektrisch leitender Verbindungen durch Anschließen von Leitungen an den Transformator und die Transformatorprüfvorrichtung erfordert häufig signifikanten zeitlichen Aufwand. Bei herkömmlichen Techniken, bei denen Leitungen jeweils einzeln geführt sind, kann sich der Aufwand weiter erhöhen. Die Leitungen können sich untereinander verwirren, was den Abbau der Prüfvorrichtung erschwert. Es besteht das Ri- siko, dass die Prüfperson Leitungen verwechselt. Dies gilt insbesondere für die Prüfung von Mehrphasentransformatoren, bei der für eine umfassende Charakterisierung des Transformators und die Beurteilung des Zustande des Transformators eine größere Anzahl elektrischer Leitungen mit dem Transformator und der Transformatorprüf- Vorrichtung gekoppelt werden muss und/oder Messungen sequentiell ausgeführt werden müssen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Es besteht ein Bedarf an Vorrichtungen und Verfahren, die den Arbeitsaufwand für die Prüfung von Prüflingen energietechnischer Anlagen und Einrichtungen verringern. Es besteht ein Bedarf an Vorrichtungen und Verfahren, mit denen die Herstellung mehrerer elektrisch leitender Verbindungen zwischen einer Prüfvorrichtung und einem Prüfling erleichtert wird.

Es werden ein Kabel, eine Prüfvorrichtung und ein Verfahren angegeben, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen definiert sind. Die abhängigen Ansprüche definieren Ausführungsbeispiele. Nach einem Ausführungsbeispiel wird ein Kabel zum Verbinden einer Prüfvorrichtung mit einem Prüfling angegeben. Der Prüfling kann insbesondere ein Transformator sein. Das Kabel umfasst eine Zwillingsleitung und kann insbesondere wenigstens zwei Zwillingsleitungen umfassen. Jede Zwillingsleitung weist jeweils eine erste Leitung zum Führen eines Stroms zwischen der Prüfvorrichtung und dem Prüfling und eine zweite Leitung zum Ausführen einer Spannungsmessung bei der Prüfung.

Durch die Verwendung von Zwillingsleitungen werden die Leitungen für Strom und Spannung, über die Prüfsignale eingespeist oder eingeprägt werden können und/oder über die Prüfantworten erfasst werden, mechanisch miteinander gekoppelt. Der Auf- wand für die Herstellung von elektrisch leitenden Verbindungen für eine Stromeinspeisung in eine Wicklung und die Spannungsmessung wird verringert. Durch Kombination mehrerer Zwillingsleitungen in einem Kabel wird der Aufwand zum Anschließen der Transformatorprüfvorrichtung weiter verringert. Das Risiko, dass Leitungen, die beispielsweise unterschiedlichen Phasen eines Mehrphasentransformators zugeordnet sind, vertauscht werden, wird verringert. Die erste Leitung kann einen ersten Leitungsquerschnitt aufweisen, und die zweite Leitung kann einen von dem ersten Leitungsquerschnitt verschiedenen zweiten Leitungsquerschnitt aufweisen. Die erste Leitung, die zur Stromeinspeisung oder Strommessung verwendet wird, kann einen größeren Leitungsquerschnitt aufweisen als die zweite Leitung.

Die Zwillingsleitung oder jede der Zwillingsleitungen kann jeweils einen Zwillingslei- tungsmantel umfassen, der einen ersten Hohlraum, in dem die erste Leitung verläuft, und einen zweiten Hohlraum, in dem die zweite Leitung verläuft, aufweist.

Der erste Hohlraum und der zweite Hohlraum können in einem Kabelmantel parallel zueinander verlaufen.

Die erste Leitung und die zweite Leitung können parallel verschweißt sein. Ein die erste Leitung umgebender erster Abschnitt des Zwillingsleitungsmantels kann jeweils durch Verschweißen an einem die zweite Leitung umgebenden zweiten Abschnitt des Zwillingsleitungsmantels angebracht sein.

Die erste Leitung und die zweite Leitung können verdrillte Leitungen sein.

Die erste Leitung und die zweite Leitung können koaxiale Leitungen sein.

Das Kabel kann einen Kabelmantel umfassen, der die wenigstens zwei Zwillingsleitungen über wenigstens einen Abschnitt ihrer Länge umgibt. DerZwillingsleitungsman- tel ist separat von dem Kabelmantel vorgesehen verläuft innerhalb des Kabelmantels.

Das Kabel kann ein Abstützelement umfassen, das in dem Kabelmantel angeordnet ist und sich beabstandet von dem Kabelmantel entlang einer Längsrichtung des Kabelmantels erstreckt. Das Abstützelement kann flexibel sein. Das Abstützelement ver- hindert, dass sich das Kabel bei mechanischer Belastung stark verformt. Eine derartige Belastung kann beispielsweise von einer auf das Kabel tretenden Person hervorgerufen werden. Es können die einzelnen Zwillingsleitungen und das Kabel insgesamt so ausgestaltet sein, dass sie sich unter Belastung, wenn eine Person darauf tritt, nicht oder nur gering verformen.

Die wenigstens zwei Zwillingsleitungen können an dem Abstützelement anliegen. Jede Zwillingsleitung und das Kabel insgesamt kann eine hohe Biegsamkeit aufweisen.

Jede Zwillingsleitung und das Kabel insgesamt kann eine hohe Zugfestigkeit und eine hohe Reißfestigkeit aufweisen.

Jede Zwillingsleitung und das Kabel insgesamt kann eine hohe Kerbfestigkeit aufweisen. Jede Zwillingsleitung und das Kabel insgesamt kann eine hohe Dauerbeständigkeit aufweisen.

Das Kabel kann so ausgestaltet sein, dass es ein Kabel für Anwendungen im Freien ist.

Das Kabel kann eine Kodierung zur Unterscheidung unterschiedlicher Zwillingsleitungen umfassen. Die Kodierung kann für jede Zwillingsleitung jeweils eine Unterscheidung der ersten Leitung und der zweiten Leitung ermöglichen. Die Kodierung kann eine farbliche Kodierung sein. Die Kodierung kann Symbole oder andere Markierungs- elemente umfassen.

Die Kodierung kann an aus dem Kabelmantel heraustretenden Endabschnitten der wenigstens zwei Zwillingsleitungen und/oder an Verbindern zum Verbinden der Zwillingsleitungen mit Wicklungen des Transformators vorgesehen ist.

Das Kabel kann einen Verbinder zum Anschließen des Kabels an die Transformatorprüfvorrichtung umfassen. Der Verbinder zum Anschließen des Kabels an die Transformatorprüfvorrichtung kann so eingerichtet sein, dass alle in dem Kabel geführten Leitungen individuell von der Transformatorprüfvorrichtung adressierbar sein können, beispielsweise um Ströme in verschiedene Wicklungen des Transformators unabhängig voneinander einzuspeisen oder zu erfassen oder um Spannungen an verschiedene Wicklungen des Transformators anzulegen oder zu erfassen.

Das Kabel kann mehr als zwei Zwillingsleitungen umfassen.

Das Kabel kann vier Zwillingsleitungen oder mehr als vier Zwillingsleitungen umfassen. Eine Prüfvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Messeinrichtung zum Erfassen einer Prüfantwort bei einer Prüfung eines Prüflings und einen Anschluss zur mechanischen Kopplung und elektrisch leitenden Verbindung mit einem Kabel, das wenigstens zwei Zwillingsleitungen umfasst.

Mehrere Leitungen zwischen der Prüfvorrichtung und dem Prüfling können an der Prüfvorrichtung auf einfache Weise angeschlossen werden, indem ein Verbinder des Kabels mit dem Anschluss der Prüfvorrichtung gekoppelt wird. Insbesondere ist es nicht nötig, die ersten und zweiten Leitungen der Zwillingsleitungen jeweils einzeln an die Prüfvorrichtung anzuschließen.

Der Anschluss kann gegeneinander elektrisch isolierte Kontaktflächen aufweisen, um jeweils eine elektrisch leitende Verbindung mit einer ersten Leitung und einer zweiten Leitung jeder Zwillingsleitung über den Verbinder des Kabels herzustellen.

Die Prüfvorrichtung kann eine Schalteranordnung umfassen, die eine Mehrzahl steuerbarer Schalter umfasst und die steuerbar ist, um die Messeinrichtung und/oder eine Signalquelle selektiv mit unterschiedlichen Zwillingsleitungen des Kabels leitend zu verbinden. Die Schalteranordnung kann eingerichtet sein, um mehrere Signalquellen selektiv in einer Parallel- oder Reihenschaltung zu verbinden, um so einen erhöhten Strom oder eine erhöhte Spannung an eine oder mehrere der Zwillingsleitungen als Prüfsignal bereitzustellen.

Die Prüfvorrichtung kann eine Transformatorprüfvorrichtung sein. Die Prüfvorrichtung kann eine Auswerteschaltung umfassen, die mit der Messeinrichtung gekoppelt ist, um einen statischen Widerstand einer Wicklung des Transformators, ein Übersetzungsverhältnis des Transformators, eine Streuinduktivität des Transformators, eine Streureaktanz des Transformators und/oder einen Leistungsfaktor des Transformators zu ermitteln.

Ein System nach einem Ausführungsbeispiel umfasst die Prüfvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel und ein Kabel nach einem Ausführungsbeispiel, wobei das Kabel mit der Prüfvorrichtung verbunden oder verbindbar ist. Das System kann einen Transformator umfassen. Die wenigstens zwei Zwillingsleitungen können mit Wicklungen von wenigstens zwei unterschiedlichen Phasen des Transformators leitend verbunden sein. Die Prüfvorrichtung kann eingerichtet sein, um über die Zwillingsieitungen des Kabels Prüfsignale an die Wicklungen von wenigstens zwei, insbesondere von wenigstens drei unterschiedlichen Phasen des Transformators bereitzustellen und/oder um über die Zwillingsleitungen des Kabels Prüfantworten von wenigstens zwei, insbesondere von wenigstens drei unterschiedlichen Phasen des Transformators zu erfassen.

Ein Verfahren zum Prüfen eines Prüflings umfasst ein Verbinden einer Prüfvorrichtung mit dem Prüfling mit einem Kabel, das wenigstens zwei Zwillingsleitungen umfasst.

Die wenigstens zwei Zwillingsleitungen des Kabels können dabei mit Wicklungen von wenigstens zwei, insbesondere von wenigstens drei unterschiedlichen Phasen des Transformators leitend verbunden werden. Die Prüfvorrichtung kann bei einer Transformatorprüfung eine Prüfantwort über die wenigstens zwei Zwillingsleitungen des Kabels erfassen. Die Prüfvorrichtung kann basierend auf der Prüfantwort einen statischen Widerstand einer Wicklung des Transformators, ein Übersetzungsverhältnis des Transformators, eine Streuinduktivität des Transformators, eine Streureaktanz des Transformators und/oder einen Leistungsfak- tor des Transformators ermitteln.

Bei den Vorrichtungen, Systemen und Verfahren kann der Prüfling ein Transformator, das Kabel ein Kabel zur Transformatorprüfung und die Prüfvorrichtung eine Transformatorprüfvorrichtung sein.

Bei den Vorrichtungen, Systemen und Verfahren kann die Prüfvorrichtung ein mobiles Prüfgerät, insbesondere ein portables Transformatorprüfgerät sein.

Das Kabel und die Transformatorprüfvorrichtung können zum Prüfen eines Mehrpha- sentransformators, beispielsweise eines Dreiphasentransformators verwendet werden.

Vorrichtungen, Verfahren und Systeme nach Ausführungsbeispielen ermöglichen, bei der Prüfung eines Prüflings mehrere Verbindungen zwischen einer Prüfvorrichtung und dem Prüfling effizient herzustellen. Das Risiko einer Verwechslung von Leitungen wird reduziert. KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen identi- sehe Bezugszeichen identische Elemente.

Figur 1 zeigt ein System mit einem Kabel und einer Transformatorprüfvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel. Figur 2 zeigt ein Kabel zur Prüfung eines Prüflings, insbesondere zur Transformatorprüfung, nach einem Ausführungsbeispiel.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt des Kabels nach einem Ausführungsbeispiel. Figur 4 zeigt einen Querschnitt des Kabels nach einem Ausführungsbeispiel. Figur 5 zeigt eine Prüfvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente. Die Figuren sind schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. In den Figuren dargestellte Elemente sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Vielmehr sind die verschiedenen in den Figuren dargestellten Elemente derart wiedergegeben, dass ihre Funktion und ihr Zweck dem Fachmann verständlich werden.

Nachfolgend werden Kabel, Prüfvorrichtungen und Verfahren zum Prüfen eines Prüf- lings detailliert beschrieben. Während die Ausführungsbeispiele im Kontext der Prüfung von Transformatoren beschrieben werden, können die Ausführungsbeispiele auch für andere Prüflinge energietechnischer Anlagen einsetzbar sein.

Der Transformator, der unter Verwendung des Kabels und der Prüfvorrichtung geprüft wird, kann ein Transformator für Hoch-, Mittel- oder Niederspannungsnetze sein. Der Transformator kann ein in einem Kraftwerk oder Umspannwerk installierter Transformator sein. Die Prüfvorrichtung kann ein mobiles Gerät sein oder kann aus mehreren mobilen Geräten aufgebaut sein, um die Durchführung der Messungen an dem installierten Transformator zu erlauben.

Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, wird nach Ausführungsbeispielen ein Kabel verwendet, das ein oder mehrere Zwillingsleitungen aufweist, um die Prüfvorrichtung mit dem Transformator zu verbinden. Dabei kann bei der Transformatorprüfung jeweils eine erste Leitung der Zwillingsleitung einen Strom führen, der beispielsweise ein einzuprägendes Prüfsignal oder eine auszuwertende Prüfantwort sein kann. Bei der Transformatorprüfung kann jeweils eine zweite Leitung der Zwillingsleitung mit einer Spannungsquelle zum Anlegen einer Spannung als Prüfsignal oder mit einer Spannungsmesseinrichtung verbunden sein. Die erste Leitung dient somit zum Führen eines Stroms bei der Transformatorprüfung, die zweite Leitung beispielsweise zum Erfassen einer Spannung. Die Prüfvorrichtung weist einen Anschluss auf, der zur Kopplung mit einem derartigen Kabel eingerichtet ist.

Bei Prüfvorrichtung und das Kabel können verwendet werden, um unterschiedliche Kenngrößen des Transformators automatisch zu bestimmen. Beispielsweise können Übersetzungsverhältnisse des Transformators automatisch bestimmt werden. Es können auch andere Kenngrößen wie statische oder dynamische Widerstände oder eine Streureaktanz und/oder eine Streuinduktivität des Transformators oder ein Leistungsfaktor des Transformators ermittelt werden. Dazu kann die Prüfvorrichtung jeweils über die erste Leitung einer Zwillingsleitung einen Strom als Prüfsignal in eine Wicklung des Transformators einspeisen und über die zweite Leitung der Zwillingsleitung sowie die zweite Leitung einer anderen Zwillingsleitung des Kabels die Spannung als Prüfantwort erfassen.

Figur 1 zeigt ein System 1 nach einem Ausführungsbeispiel. Eine Prüfvorrichtung 10 zum Ermitteln einer Kenngröße eines Transformators 2 ist über ein Kabel 20 mit einer Wicklung oder mehreren Wicklungen des Transformators 2 verbunden.

Das Kabel 20 weist einen ersten Abschnitt 21 auf, in dem mehrere Zwillingsleitungen 23-25 innerhalb eines Kabelmantels des Kabels geführt sind. An einem Ende des Ka- belmantels treten die Zwillingsleitungen 23-25 aus dem Ende des Kabelmantels hervor. Jede der Zwillingsleitungen 23-25 kann in einem Abschnitt an ihrem Ende in ihre zwei einzelnen Leitungen, die erste Leitung und die zweite Leitung der entsprechenden Zwillingsleitung, aufgeteilt sein. Die Zwillingsleitungen 23-25 können bei der Transformatorprüfung über Verbinder mit dem Prüfling verbunden werden, beispielsweise über Durchführungsisolatoren 3-5.

Die Zwillingsleitungen 23-25 weisen jeweils eine erste Leitung und eine zweite Leitung auf. Die erste Leitung kann dabei so ausgestaltet sein, dass über sie bei der Transformatorprüfung ein Strom als Prüfsignal in eine Wicklung des Transformators eingespeist werden kann. Die zweite Leitung kann so ausgestaltet sein, dass die Prüfvor- richtung 10 über die zweite Leitung sowie beispielsweise die zweite Leitung einer weiteren Zwillingsleitung die Spannung an der Wicklung als Prüfantwort erfasst.

Die erste Leitung und die zweite Leitung können jeweils Querschnittsflächen aufweisen, die ausreichend niedrige Widerstände für das Einspeisen des Stroms und die Spannungserfassung bei der Transformatorprüfung sicherstellen. Die erste Leitung und die zweite Leitung können jeweils eine Querschnittsfläche von mindestens 1 mm 2 aufweisen. Die erste Leitung und die zweite Leitung können auch unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen. Die Querschnittsfläche der ersten Leitung jeder Zwillingsleitung kann größer sein als die Querschnittsfläche der zweiten Leitung derselben Zwillingsleitung.

Die Prüfvorrichtung 10 weist einen Anschluss für eine Kopplung mit einem Verbinder des Kabels 20 auf. Die Prüfvorrichtung 20 ist eingerichtet, um bei der Transformatorprüfung Strom in die erste Leitung einer Zwillingsleitung 23-25 einzuspeisen. Ein Volt- meter oder eine andere Spannungsmesseinrichtung der Prüfvorrichtung 10 kann mit der zweiten Leitung dieser Zwillingsleitung verbunden sein, um eine Prüfantwort zu erfassen.

Figur 2 ist eine Seitenansicht eines Kabels 20 nach einem Ausführungsbeispiel. In dem Abschnitt 21 verlaufen mehrere Zwillingsleitungen 23-25 innerhalb des Kabelmantels 27. Jede der Zwillingsleitungen 23-25 kann dabei einen Zwillingsleitungsmantel aufweisen, der die erste und zweite Leitung der Zwillingsleitung 23-25 umgibt. Der Zwillingsleitungsmantel einer oder mehrerer Zwillingsleitungen 23-25 können dabei an einer Innenseite des Mantels 27 anliegen.

Ein Verbinder 22 des Kabels 20 ist für eine Kopplung mit einem Anschluss der Prüfvorrichtung 0 eingerichtet. An einem zu dem Verbinder 22 entgegengesetzten Ende des Mantels treten die Zwillingsleitungen 23-25 aus dem Mantel hervor. Die Zwillingsleitungen 23-25 können zunächst so weitergeführt werden, dass die erste und zweite Leitung gemeinsam weitergeführt sind. In einem Endbereich können die erste Leitung

31 und die zweite Leitung 32 der Zwillingsleitung 23-25 jeweils voneinander getrennt sein. An den Enden der ersten und zweiten Leitungen 31 , 32 sind Verbinder 33, 34 zum Anschließen an den Prüfling vorgesehen.

Um zu verhindern, dass sich der Mantel 27 bei Belastung, beispielsweise durch die Gewichtskraft einer auf dem Mantel 27 stehenden Person, stark verformt, kann zu- sätzlich zu den Zwillingsleitungen in dem Mantel 27 wenigstens ein Abstützelement verlaufen, wie anhand von Figur 4 noch näher beschrieben wird.

Das Kabel 20 und die einzelnen Zwillingsleitungen 23-25 können so ausgestaltet sein, dass sie eine hohe Biegsamkeit, eine hohe Zugfestigkeit, eine hohe Reißfestigkeit, eine hohe Kerbfestigkeit und eine hohe Dauerbeständigkeit aufweisen.

Die Enden der ersten und zweiten Leitungen aller Zwillingsleitungen 23-25 können unterschiedlich kodiert sein. Zur Kodierung kann eine Farbkodierung oder eine andere Markierung verwendet werden. Die Kodierung kann derart sein, dass jeweils die ersten und zweiten Leitungen einer Zwillingsleitung 23-25 unterschieden werden kann. Die Kodierung kann derart sein, dass anhand der Kodierung feststellbar ist, zu welcher von mehreren Zwillingsleitungen 23-25 das entsprechende Ende mit dem Verbinder 33, 34 gehört, und dass anhand der Kodierung zusätzlich feststellbar ist, ob der Verbinder 31 , 32 zu einer ersten Leitung zum Einspeisen des Stroms oder einer zweiten Leitung für die Spannungsmessung gehört.

Das Kabel 20 kann so ausgestaltet sein, dass die Zwillingsleitungen über eine erste Länge 41 innerhalb des Kabelmantels 27 verlaufen. Das Kabel 20 kann so ausgestaltet sein, dass die erste und zweite Leitung 31 , 32 der Zwillingsleitungen 23-25 ausgehend vom Ende des Kabelmantels 27 über eine zweite Länge 42 gemeinsam weitergeführt sind. Das Kabel 20 kann so ausgestaltet sein, dass die erste und zweite Leitung 31 ,

32 der Zwillingsleitungen 23-25 ausgehend vom Ende des Kabelmantels 27 über eine dritte Länge 43 voneinander getrennt sind. Dabei kann das Kabel 20 so ausgestaltet sein, dass die zweite Länge 42 größer als die dritte Länge 43 ist. Das Kabel 20 kann so ausgestaltet sein, dass die erste Länge 41 größer als die zweite Länge 42 ist. Figur 3 zeigt einen Querschnitt eines Kabels 20 nach einem Ausführungsbeispiel. Der Querschnitt ist dabei für eine Stelle des Kabels 20 dargestellt, an der der Kabelmantel 27 die Zwillingsleitung umgibt. Das Kabel 20 umfasst zwei Zwillingsleitungen 23, 24. Das Kabel 20 kann auch mehr als zwei Zwillingsleitungen, beispielsweise drei Zwil- lingsleitungen aufweisen.

Eine erste Zwillingsleitung 23 weist einen ersten Leiter 51 und einen zweiten Leiter 52 auf. Der erste Leiter 51 und der zweite Leiter 52 können unterschiedliche Durchmesser und unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen. Bei anderen Ausgestaltungen können die Querschnittsflächen des ersten Leiters 51 und des zweiten Leiters 52 gleich sein.

Die erste Zwillingsleitung 23 weist einen Zwillingsleitungsmantel 53 auf, der den ersten Leiter 51 und den zweiten Leiter 52 umgibt. Der Zwillingsleitungsmantel 53 kann so gebildet werden, dass ein Mantel des ersten Leiters 51 und ein Mantel des zweiten Leiters 52 verschweißt werden, um eine parallel verschweißte Zwillingsleitung 23 zu bilden.

Der Zwillingsleitungsmantel 53 bildet einen ersten länglichen Hohlraum, in dem sich der erste Leiter 51 erstreckt, und einen zweiten länglichen Hohlraum, in dem sich der zweite Leiter 52 erstreckt. Der erste Hohlraum und der zweite Hohlraum können sich wenigstens innerhalb des Kabelmantels 27 parallel zueinander erstrecken.

Eine zweite Zwillingsleitung 24 weist einen ersten Leiter 54, einen zweiten Leiter 55 und Zwillingsleitungsmantel 56 auf, die abgesehen von einer möglicherweise vorgesehenen Kodierung zur Unterscheidung von Zwillingsleitungen identisch zur ersten Zwillingsleitung 23 ausgestaltet sein kann. Unterschiedliche Zwillingsleitungen 23, 24 können auch voneinander verschiedene Ausgestaltungen aufweisen. Bei Verwendung des Kabels kann über die ersten Leiter 5 , 54 ein Strom in eine Wicklung des Transformators eingeprägt werden. Über die zweiten Leiter 52, 55 kann eine Spannung an der Wicklung als Prüfantwort erfasst werden.

Figur 4 zeigt einen Querschnitt eines Kabels 20 nach einem Ausführungsbeispiel. Der Querschnitt ist dabei für eine Stelle des Kabels 20 dargestellt, an der der Kabelmantel 27 die Zwillingsleitungen umgibt. Das Kabel 20 umfasst vier Zwillingsleitungen 23-26. Das Kabel 20 kann auch mehr als vier Zwillingsleitungen aufweisen. Die Zwillingsleitungen 23-26 können wie unter Bezugnahme auf Figur 3 beschrieben aufgebaut sein.

Das Kabel 20 umfasst ein Abstützelement 28. Das Abstützelement 28 kann sich über einen Teil oder die gesamte Länge des Mantels 27 innerhalb des durch den Mantel 27 definierten Hohlraums erstrecken. Die Zwillingsleitungen 23-26 können an dem Abstützelement 28 anliegen. Die Zwillingsleitungen 23-26 können in einem Zustand des Kabels 20, in dem das Kabel 20 nicht von außen mit Druck belastet ist, an dem Abstützelement 28 und der Innenseite des Mantels 27 anliegen oder geringfügig davon beabstandet sein. Auf diese Weise kann die Stabilität des Kabels 20 erhöht werden.

Während in Figur 3 und Figur 4 parallel verschweißte ZwiHingsleitungen oder andere ZwiHingsleitungen mit parallel geführten ersten und zweiten Leitungen 51 , 52 dargestellt sind, können auch andere Zwillingsleitungen verwendet werden. Beispielsweise können verdrillte oder koaxiale Leitungen verwendet werden.

Das Kabel 20, aber auch jede der Zwillingsleitungen 23-26 kann bei jedem der beschriebenen Ausführungsbeispiele jeweils eine hohe Biegsamkeit aufweisen. Das Kabel 20 nach Ausführungsbeispielen kann neben Vorteilen bei der Ausführung der Prüfung des Transformators auch Vorteile im Hinblick auf das Gewicht und die Produktionskosten bieten. So kann beispielsweise der Konfektionsaufwand verringert und/oder Material eingespart werden. Durch ein Abmanteln über eine Gesamtlänge, die der Summe der in Figur 2 dargestellten zweiten Länge 42 und dritten Länge 43 entspricht, kann eine ausreichend flexible Einsetzbarkeit für die Prüfung unterschiedlicher Transformatoren erreicht werden, während das Risiko verringert wird, dass sich unterschiedliche Leitungen untereinander verwirren. Die Gesamtlänge, über die die ZwiHingsleitungen abgemantelt sind, d.h. die Summe der in Figur 2 dargestellten zweiten Länge 42 und dritten Länge 43, kann 3 m oder mehr als 3 m betragen. Die Gesamtlänge, über die die Zwillingsleitungen abgemantelt sind, d.h. die Summe der in Figur 2 dargestellten zweiten Länge 42 und dritten Länge 43, kann 4,5 m oder mehr als 4,5 m betragen. Figur 5 ist eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung 10, die eingerichtet ist, um für eine Transformatorprüfung über ein Kabel, das ein oder mehrere Zwillingsleitungen umfasst, mit einen Transformator verbunden zu werden. Der Transformator kann insbesondere ein Mehrwicklungstransformator sein.

Die Prüfvorrichtung 10 kann ein Prüfgerät sein, das ein Gehäuse 1 aufweist. Das Prüfgerät kann mobil, insbesondere tragbar sein. Die Prüfvorrichtung kann auch aus mehreren separaten Geräten bestehen. Die Prüfvorrichtung 10 weist einen Anschluss 18 zur Kopplung mit einem Kabel 20 auf, das wenigstens zwei Zwillingsleitungen umfasst. Der Anschluss 18 kann Kontaktflächen aufweisen, die angeordnet sind, um die ersten und zweiten Leitungen der unterschiedlichen Zwillingsleitungen 23-26 jeweils einzeln elektrisch zu kontaktieren. Der Anschluss 18 kann für eine mechanische Kopplung mit dem Verbinder 22 des Kabels eingerichtet sein.

Die Prüfvorrichtung 10 kann eine Schalteranordnung 14 umfassen. Die Schalteranordnung 14 weist eine Mehrzahl steuerbarer Schalter auf, die Relais oder Leistungstransistoren sein können. Über die Schalteranordnung 14 können Gleich- oder Wech- seiströme, die von einer Quelle 15 erzeugt werden, wahlweise den ersten Leitern unterschiedlicher Zwillingsleitungen zugeführt werden. Beispielsweise kann eine Steuer- und Auswerteschaltung 12 die Schalteranordnung 14 so ansteuern, dass die Quelle 15 einen Strom über den ersten Leiter der ersten Zwillingsleitung 23 und den ersten Leiter der zweiten Zwillingsleitung 24 in die Wicklung einer Phase des Transformators einspeist und die Spannungsmesseinrichtung 16 über den zweiten Leiter der ersten Zwillingsleitung 23 und den zweiten Leiter der zweiten Zwillingsleitung 24 eine Spannung an der Wicklung erfasst. Die Steuer- und Auswerteschaltung 12 kann die Schalteranordnung 14 so ansteuern, dass die Quelle 15 einen Strom über den ersten Leiter der dritten Zwillingsleitung 25 und den ersten Leiter der vierten Zwillingsleitung 26 in die Wicklung einer anderen Phase des Transformators einspeist und die Spannungsmesseinrichtung 16 über den zweiten Leiter der dritten Zwillingsleitung 25 und den zweiten Leiter der vierten Zwillingsleitung 26 eine Spannung an der Wicklung erfasst.

Die Schalteranordnung 14 kann auch eingerichtet sein, um mehrere Quellen des Prüf- geräts 10 parallel zu schalten, um den resultierende Strom als Prüfsignal bereitzustellen. Der resultierende Strom kann wahlweise an die Wicklungen unterschiedlicher Phasen des Transformators bereitgestellt werden, wobei die Steuer- und Auswerteschaltung 12 die Schalteranordnung 14 ansteuert, um den von mehreren Quellen bereitgestellten Strom über den ersten Leiter einer Zwillingsleitung in eine Wicklung des Transformators einzuspeisen.

Die Steuer- und Auswerteschaltung 12 kann die Prüfantwort, beispielsweise die er- fasste Spannung der Wicklung des Transformators, auswerten. Aus der Amplitude und optional auch der Phasenlage der erfassten Spannung als Antwort auf den als Prüfsignal eingeprägten Strom kann die Steuer- und Auswerteschaltung 12 einen statischen Widerstand einer Wicklung oder mehrerer Wicklungen des Transformators, einen dynamischen Widerstand einer Wicklung oder mehrerer Wicklungen des Transformators, ein Übersetzungsverhältnis des Transformators, eine Streuinduktivität des Transformators, eine Streureaktanz des Transformators und/oder einen Leistungsfaktor des Transformators ermitteln. Die Steuer- und Auswerteschaltung 12 kann wenigstens eine integrierte Schaltung umfassen, die die entsprechenden Verarbeitungsschritte ausführen kann.

Während Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert beschrieben wurden, können bei weiteren Ausführungsbeispielen alternative oder zusätzliche Merkmale verwendet werde. Während beispielsweise bestimmte Messungen wie die Bestimmung von Übersetzungsverhältnissen, von Widerständen, von Streureaktanzen und/oder Streuinduktivitäten von Mehrphasentransformatoren beispielhaft beschrieben wurden, können das Kabel und die Prüfvorrichtung nach Ausführungsbeispielen auch zur Prüfung anderer Prüflinge oder zur Bestimmung anderer Kenngrößen ver- wendet werden.

Während das Kabel und die Prüfvorrichtung zur Prüfung eines Transformators verwendet werden kann, der in einem Kraftwerk oder Umspannwerk eines Energieversorgungsnetzes installiert sein kann, können die Vorrichtung und das Verfahren nach Ausführungsbeispielen auch bei kleineren Transformatoren eingesetzt werden.

Kabel, Prüfvorrichtungen, Verfahren und Systeme nach Ausführungsbeispielen erlauben eine Prüfung eines Prüflings, wobei der für die Prüfung erforderliche Verkabelungsaufwand verringert werden kann.