用于地點分辨的診斷的方法及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明首先涉及一種用于借助通過信號發(fā)生器饋入到運行裝置中的脈沖之間的 干涉來地點分辨的診斷空間延展的運行裝置、尤其用于傳輸電能的電纜的電氣狀態(tài)的方 法。
[0002] 此外，本發(fā)明涉及一種用于借助至少兩個以脈沖間距At時間錯開地饋入到運行 裝置中的脈沖之間的干涉來地點分辨的診斷空間延展的運行裝置、尤其用于傳輸電能的電 纜的電氣狀態(tài)的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003] 在能量供給電纜的狀態(tài)診斷的領(lǐng)域中的當前現(xiàn)有技術(shù)基于傳統(tǒng)的方法、例如部分 放電的測量以及損耗因數(shù)的確定（所謂的tan(S)測量）。
[0004] 此外，已知其他方法、例如松弛電流法以及返回電壓測量方法（RUckkehrspannung smessverfahren)。在這些測量方法中，首先以直流電壓極化待檢查的電纜。隨后，在短路之 后確定去極化電流或者返回電壓。如在介質(zhì)的狀態(tài)的損耗因數(shù)確定的情形中的那樣，借助 這些測量參量能夠評估例如潮濕程度、絕緣電阻等。然而，涉及積分的測量方法，所述積分 的測量方法不允許電纜狀態(tài)的地點分辨的診斷。此外，這些方法相對于外部的周圍環(huán)境影 響、例如濕度和溫度是非常敏感且易受干擾的，從而它們在能量供給領(lǐng)域至今沒有廣泛應(yīng) 用。
[0005] 在開始時所提及的部分放電診斷（所謂的"TE"診斷（= Teilentladungss-Diagnose))中，識別、估計并且定位部分放電故障位置。然而，僅僅根據(jù) 部分放電診斷不能作出關(guān)于電纜狀態(tài)或者其剩余使用壽命的足夠可靠的陳述。這僅僅通過 與其他方法、例如開始時所描述的損耗因數(shù)測量的組合實現(xiàn)。此外需要，測量期間的電壓負 荷大于額定電壓，以便根本得到電纜的可靠的狀態(tài)診斷。然而，由于高的電壓負荷，可能引 起要診斷的電纜的額外的老化或者損壞。主放電位置的空間定位是可能的，但是通過多次 故障位置、長的電纜長度以電纜中的相應(yīng)強烈的衰減或者濕度使定位明顯變得困難。
[0006] 由DE10 2010 013 103A1已知用于在使用測量電壓的情況下診斷測量對象的設(shè) 備及方法，其中所述測量方法基本上基于損耗因數(shù)確定。
[0007] 所述測量在使用施加到電纜上的高壓的情況下實現(xiàn)。隨后，測量電壓借助電壓檢 測裝置而分配給各個測量對象的電流借助至少兩個電流檢測裝置測量并且在分析處理單 元中分析處理。
[0008] 所需要的測量高壓的產(chǎn)生例如可以借助大的變壓器實現(xiàn)，然而這是耗費且昂貴 的。替代地，可以通過諧振系統(tǒng)或者所謂的"VLF"方法（=VeryLowFrequency方法）實 現(xiàn)測量高壓，但是所述測量高壓不以通常的電網(wǎng)頻率50Hz工作。此外，涉及積分的測量方 法，即不能實現(xiàn)分辨位置并且因此僅僅評估電纜的總狀態(tài)。
[0009] 此外，由JP2001 153913 (A)已知一種診斷方法，其用于地點分辨的檢測電纜的 電氣特性的變差或者退化。
[0010] 在此，利用頻域反射計（"FDR法"=頻域反射法），為了狀態(tài)診斷也可以部分考慮 所述方法。這種測量方法的優(yōu)點在于，所述方法可以沒有損壞地以及幾乎沒有負荷地實施 并且因此僅僅需要相對小的設(shè)備耗費。
[0011] 根據(jù)所述方法，實施諧振位置分析或者頻譜分析，其中作為輸入信號大多使用頻 率掃描（Frequenzdurchlauf)。因此，能夠與在時域反射計（"TDR"=時域反射）類似地求 取沿著電纜的阻抗變化。
[0012] 然而，僅僅可以檢測電纜的電氣特性的強烈變化，因此不能足夠有說服力地評估 電纜或者介質(zhì)的電氣狀態(tài)。故障位置可能通過待測件以高的直流電壓的預(yù)極化改善地突出 而通過隨后實施的TDR測量或者FDR測量才根本識別。
[0013] 此外，由US7, 966, 137B2已知基于導線上的諧振測量的分析方法或者分析系統(tǒng) (導線諧振分析）。
[0014] 在此，原理上涉及具有諧振位置分析的FDR測量方法。然而，只要在相同的未受損 的電纜上不存在（參考）測量，這種頻譜分析就幾乎不提供關(guān)于電纜狀態(tài)的可靠信息。
[0015] 此外，由US2006/0097730A1已知用于實施TDR松弛測量的設(shè)備以及方法。
[0016] 在此，使用所謂的JTFDR測量方法（JTFDR="JointTimeFrequencyDomain Reflectometry"），所述JTFDR測量方法是TDR測量方法和FDR測量方法的組合。在此，將 所匹配的以具有高斯脈沖作為包絡(luò)線的頻率掃描形式的輸入信號饋入到待檢查的電纜中 并且使兩種方法的特征統(tǒng)一。
[0017] 所述預(yù)已知的方法的不利在于，又僅僅能夠探測和分析處理阻抗的變化或者頻譜 的變化。
[0018] 此外，US2008/0048668A1公開了用于在使用軸向X光斷層攝影術(shù)的情況下電纜 的診斷方法。
[0019] 在此，在開端處并且在末端處以適合的方式接通待檢查的電纜，這例如可以通過 可變電壓、內(nèi)阻、可變頻率、負載阻抗等等實現(xiàn)并且因此產(chǎn)生駐波。借助電壓分布和電流分 布以及電纜的輸入端和輸出端處的視在功率可以建立平衡方程式，所述平衡方程式通過輸 入?yún)?shù)的N次變化得到方程組，通過所述方程組可以在理論上確定電纜的任意點處的全部 功率參數(shù)。
[0020] 然而，因為為了得到結(jié)果必須以各種各樣的輸入?yún)?shù)實施多個測量，所以所述方 法在待檢查的電纜的兩側(cè)包含極高的測量耗費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021] 因此，本發(fā)明的任務(wù)是，說明一種用于地點分辨的電氣診斷空間延展的運行裝置、 尤其用于能量傳輸?shù)母邏弘娎|的方法。此外，本發(fā)明的任務(wù)是，說明一種用于實施所述方法 的移動的并且同時可簡單操作的設(shè)備。
[0022] 所述任務(wù)首先通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法來解決，所述方法具有以下步驟：
[0023] a)將至少兩個以脈沖間距At錯開的脈沖饋入到運行裝置中，
[0024] b)借助分析處理單元檢測經(jīng)干涉的脈沖和回波，
[0025] c)使用于沿著運行裝置的長度1地點分辨地掃描所述運行裝置的脈沖間距At變 化，
[0026] d)重復步驟a)至c)，直至至少逐區(qū)段地掃描了所述運行裝置，
[0027] e)在分析處理單元中分析處理所檢測的經(jīng)干涉的脈沖。
[0028] 由此，能夠?qū)崿F(xiàn)在空間上尤其在其縱向方向上延展的運行裝置、尤其用于能量供 給的包括可能的耦合元件--例如電纜套管（Kabelmuffen)的電纜的電氣狀態(tài)的精確的地 點分辨的診斷。所述方法能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)于局部的質(zhì)量的特性的足夠強有力的陳述，從而借助 附加的專家知識可以診斷精確限定的電纜分段或者電纜區(qū)段的失效概率。由于相對小的測 量耗費，所述方法也可用于現(xiàn)場的、即就地的電纜測量。脈沖的形狀基本上可以具有任意的 時間變化。
[0029] 在一種有利的構(gòu)型的情形中，在用于地點分辨的診斷的方法步驟e)中，根據(jù)多 個由脈沖引起的干涉電壓變化和電壓變化來計算地求取電纜的長度1上的局部能量損耗 eW(x)，其中所述電壓變化借助分析處理單元數(shù)字化并且計算地與運行裝置的沒有故障的 模仿（Nachbildung)相關(guān)聯(lián)。
[0030] 由此，能夠作出關(guān)于運行裝置的電氣狀態(tài)的可靠的地點分辨的陳述。附加地，可以 將沒有干涉的電壓變化與干涉電壓變化相關(guān)聯(lián)，以便優(yōu)化分析處理。由于數(shù)字的分析處理 單元，能夠?qū)崟r地實現(xiàn)由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收的電壓變化的檢測和計算的分析處理。
[0031] 在所述方法的另一個有利的構(gòu)型中，相同極性或者相反極性的各兩個脈沖彼此相 長或者相消地干涉。
[0032] 由此，在根據(jù)本發(fā)明的測量方法的范疇內(nèi)，不僅充分利用饋入到電纜中的脈沖對 之間的相長干涉和/或也充分利用其相消干涉。
[0033] 根據(jù)一種有利的進一步擴展，產(chǎn)生具有直至1000伏特的最大振幅的脈沖和脈沖 序列。
[0034] 由此，在沒有已經(jīng)可能存在的電氣預(yù)損害的增大的危險的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)運行裝 置的節(jié)省的檢查。所使用的脈沖例如可以具有矩形的、梯形的、三角形的、鋸齒形的、正弦形 的、sin(x)/x形的、指數(shù)的、半圓形的、半橢圓形的、窗口化矩形的、鐘形的（高斯形的）脈 沖形狀或者所描述的脈沖形狀中的至少兩種的任意組合。所述窗口化的矩形脈沖例如可以 根據(jù)"漢明（Hamming) "、"布萊克曼（Blackmann)"、"哈里斯（Harris) "、"凱撒（Kaiser)"或 "漢寧（vonHann)"的類型構(gòu)造。
[0035] 通過饋入到運行裝置中的脈沖的脈沖形狀（例如高斯脈沖等）的適當選擇來優(yōu)化 根據(jù)本發(fā)明的測量方法的診斷可能性。通過脈沖形狀的適當選擇還可以實現(xiàn)色散校正。為 此，例如可以產(chǎn)生在所延展的運行裝置或者電纜的感興趣的、尤其待檢查的區(qū)段中是矩形 但在其開端處恰好沒