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DEMIKS CJDY-Serie · 100 kV – 7,200 kV
Impulsspannungsprüfsystem
Impulsspannungsprüfsystem für Hochspannungstransformatoren, Kabel, GIS und Überspannungsableiter
Blitz-, Schalt- und Kurzwellenprüfung gemäß IEC 60060-1 – überprüfen Sie Ihre Hochspannungsgeräte, bevor ein Ausfall im Feld oder ein fehlgeschlagener Werksabnahmetest eine Neukonstruktion erzwingt.
Spannungsbereich: 100 kV - 7,200 kV (ein- und mehrstufig)
Wellenformen: LI 1.2/50 s SI 250/2500 s LIC gehackt
Konfigurationen: SF6 modular (CJDY/L) · SF6 Metalltank (CJDY)
Umschaltbarer Modus: Impulsspannung ↔ Impulsstrom (Überspannungsableiterrest)
Normen: IEC 60060-1, 60076-3, 62067, GB/T 1094.3
Risikominimierung bei der Werksabnahmeprüfung: Der Impulstest ist der dielektrische Test mit der höchsten Ausfallrate bei der Werksabnahmeprüfung von Transformatoren.
Blitz- und Schaltüberspannungen: Warum Ihre Hochspannungsanlagen einer Impulsprüfung bedürfen
Kurzzeitige Überspannungen durch einen einzelnen Blitzeinschlag oder einen Schaltvorgang können um ein Vielfaches höher sein als die Nennbetriebsspannung eines Transformators. Selbst ein Isolationssystem, das die übliche Wechselstromprüfung besteht, kann bei einer Stoßspannungsfront von 1.2/50 s versagen – und dieser Ausfall tritt typischerweise nicht im Betrieb, sondern im Werk während der anspruchsvollsten dielektrischen Abnahmeprüfung auf: der Blitzstoßspannungsprüfung. Prüfingenieure der Branche bezeichnen diese Prüfung als die dielektrische Prüfung, bei der die Wahrscheinlichkeit eines Fehlschlags unter den Werksprüfungen für Transformatoren am höchsten ist. Genau deshalb ist die Verfügbarkeit dieser Prüfungsmöglichkeit so wichtig.
DEMIKS CJDY Impulsspannungsprüfsysteme Erzeugt Blitzstoß- (LI), Schaltstoß- (SI) und Blitzstoßimpuls-Wellenformen (LIC) über einen breiten Spannungs- und Energiebereich – von 100 kV bis 7,200 kV – für Transformatoren, Kabel, GIS, Überspannungsableiter, Isolatoren, Durchführungen, Generatoren, Motoren, Messwandler und Kondensatoren. Mit einer Steilflankenvorrichtung führt derselbe Generator Steilflanken-Stoßspannungsprüfungen an Isolatorketten durch; mit geringfügiger Umkonfiguration wird er zu einem Stoßstromgenerator für Restspannungsprüfungen an Ableitern. Eine Plattform; vielfältige Prüfverfahren.
Sie erhalten eine kontrollierte Simulation der transienten Belastung, der Ihr Gerät während seiner Lebensdauer standhalten muss – erzeugt, gemessen und aufgezeichnet gemäß den in IEC 60060-1 festgelegten Toleranzen, sodass das Ergebnis gegenüber dem Qualitätsteam Ihres Kunden und Ihren eigenen technischen Aufzeichnungen nachvollziehbar ist.
DEMIKS CJDY-Konfigurationen – 100 kV bis 7,200 kV
In jedem CJDY-Prüfgerät befindet sich ein Marx-Impulsgenerator: Mehrere Stufen laden sich parallel über Widerstandsnetzwerke auf und entladen sich anschließend seriell über gesteuerte Funkenstrecken, um die Stufenspannung zu vervielfachen. Marx' mehrstufiges Prinzip von 1923 bildet noch heute die Grundlage aller modernen Hochspannungsimpulssysteme; DEMIKS setzt es in zwei Bauformen um, um es optimal an das Prüfobjekt, die Spannungsklasse und die räumlichen Gegebenheiten des Labors anzupassen.
SF6-gasisolierter modularer Impulsgenerator: Konzipiert für Labore, die eine kompakte Bauweise und die Möglichkeit zur Erweiterung der Teststufen im Zuge des wachsenden Testprogramms benötigen. Jede Stufe ist in einem eigenen isolierenden Gehäuse unter SF6-Druck untergebracht, wodurch die Durchschlagsfestigkeit etwa acht- bis neunmal höher ist als bei Luft unter fünf bar, was den Sicherheitsabstand entsprechend verringert.
| Modell | Nennspannung (kV) | Praktika | Stufenspannung (kV) | Stufenkapazität (µF) | Gesamtenergie (kJ) | Durchmesser D (mm) | Höhe H (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CJDY/L-120/1200 | 1,200 | 1 | 200 | 1 | 120 | 2,650 | 3,400 |
| CJDY/L-240/2400 | 2,400 | 2 | 200 | 1 | 240 | 2,650 | 6,800 |
| CJDY/L-360/3600 | 3,600 | 3 | 200 | 1 | 360 | 2,650 | 10,200 |
Impulsgenerator mit SF6-Gasisolierung und Metalltank: Für UHV-Prüfungen und Lasten, deren Kapazität einen Tank mit geringerer Streuinduktivität erfordert, beherbergt der Metalltank CJDY bis zu sechzehn Stufen in einem abgedichteten Druckbehälter. Stufenabstand, Ladewiderstände, Wellenformungswiderstände und der Spannungsteiler befinden sich alle in derselben SF6-Kapsel, wodurch der Rückstromkreis kurz und die aufgezeichnete Wellenform sauber bleibt.
| Modell | Nennspannung (kV) | Praktika | Stufenspannung (kV) | Stufenkapazität (µF) | Gesamtenergie (kJ) | Länge L (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CJDY-160/1600 | 1,600 | 8 | 200 | 1 | 160 | 8,100 |
| CJDY-240/2400 | 2,400 | 12 | 200 | 1 | 240 | 9,600 |
| CJDY-320/3200 | 3,200 | 16 | 200 | 1 | 320 | 11,100 |
Größere Nennspannungen bis zu 7,200 kV sind auf Anfrage erhältlich – in Reihe geschaltete Modulsysteme für Höchstspannungslabore. Steilheitsvorrichtungen für die Kurzwellenprüfung von Isolatorsträngen sind als Zubehörpaket verfügbar.
SYSTEMINTEGRATION & ZUBEHÖR
Jedes System wird mit einer Gleichstrom-Ladequelle, einem computergestützten Bedienpult, einer Glasfaser-Trennung zwischen dem Hochspannungsregelkreis und der Bedienerstation, einem kalibrierten kapazitiven Spannungsteiler gemäß IEC 60060-2 sowie Sicherheitsverriegelungen geliefert, die die Stufen bei Tür-, Erdungs- oder Triggerfehlern automatisch entladen. Die integrierte Messkette erfasst die vollständige Wellenform – Anstiegsflanke und exponentieller Abfall – sodass der Ingenieur die Konformität des Impulsspannungsprüfers mit dem Toleranzbereich gemäß IEC 60060-1 bei jedem Messvorgang analysieren kann. Beide Konfigurationen sind mit der Impulsstromgenerator-Option CJDY für die Prüfung der Restspannung von Überspannungsableitern kompatibel.
Getestete Anwendungen – Wo CJDY seinen Platz im Testbetrieb verdient
Die Konstruktion der CJDY-Plattform orientierte sich an den in IEC 60076-3 für Transformatoren, IEC 62067 und 60840 für Hoch- und Höchstspannungskabel definierten dielektrischen Spannungen sowie den impulsbezogenen Abschnitten der Normen für Erdöl-/Erdspannungsableiter und Messwandler. Die Anwendungsliste ist daher keine Marketingaussage, sondern beschreibt die Testobjekte, deren Überprüfung mithilfe der Wellenformbibliothek, des Energiebudgets und des Spannungsteilers des Generators erfolgt.
Dielektrische Transformatoren
Der LI-Vollwellen- oder LI-Vollwellen-plus-Chop-Wave-Test ist der Test, der am ehesten während des FAT beschädigt werden kann – und der Test, der am wichtigsten im eigenen Haus zu haben ist.
Hoch- und Ultrahochspannungsimpedanzen und Zubehör
Impulsfestigkeit nach IEC 62067 / 60840 über die gesamte Länge und an Verbindungen.
Überspannungsableiter
Im Impulsstrommodus: Restspannungsmessung für Vollableiter.
Gasisolierte Schaltanlagen (GIS)
Überprüfung der LI- und LIC-Werte auf Bay- oder Stationsebene vor der Inbetriebnahme.
Isolatoren und Isolatorstränge
Impulstests mit steiler Frontpartie unter Verwendung des Steilheitszubehörs.
Generatoren, Motoren, Durchführungen, Messwandler, Kondensatoren
Prüfung der Wicklungsisolierung und der dielektrischen Eigenschaften der Spulenenden unter transienter Belastung.
Verteilungs- und Übertragungsschaltanlagen
Leistungsschalterkammern, Trennschalter und Sammelschienenanordnungen, bei denen die Stoßbeanspruchung durch Blitzeinschläge überwiegt.
Forschung & Lehre
Hochspannungslaboratorien an Universitäten und nationalen Energieforschungsinstituten, einschließlich EMV- und elektromagnetischer Störfestigkeitscharakterisierung elektrischer Geräte.
Kosten-Nutzen-Analyse – Wann sich Eigenentwicklung auszahlt
Der Besitz eines CJDY-Systems wandelt Impulstests von einer wiederkehrenden, pro Test anfallenden Gebühr in eine Kapitalanlage mit Betriebskosten um. Die Amortisation hängt vom Testvolumen und dem abgesicherten Anlagenrisiko ab, nicht von einer Kennzahl auf Markenebene. Ein hilfreicher Rahmen:
1
Die Outsourcing-Gebühren pro Test summieren sich
mit jedem FAT-Zyklus; für Hersteller von Transformatoren oder Kabeln mit hohem Produktionsvolumen überschreiten die kumulierten Kosten die Gewinnschwelle im eigenen Haus bereits nach einer endlichen Anzahl von Einheiten.
2
Risikominderung bei Fettversagen:
Da Impulsprüfungen zu den dielektrischen Tests gehören, die am anfälligsten für FAT-Fehler sind, ermöglicht ein hauseigener Generator Ihren Ingenieuren, das Design vor dem Eintreffen des Kundenabnehmers zu iterieren – wodurch Nacharbeiten, Frachtstornierungen und Terminverzögerungen vermieden werden.
3
Die tatsächlichen Besitzkosten umfassen
Die Posten, die man beim Einkauf immer vergisst: jährliche Kalibrierung des Teilers nach IEC 60060-2, Ersatz-Spaltstreifen und -Widerstände, Transport und Lagerung von SF6-Lampen, Schulungen und Software-Upgrades. Branchenstudien zum Outsourcing von Labordienstleistungen zeigen Kosteneinsparungen von etwa einem Fünftel bei strikter Überwachung der KPIs – das gleiche Prinzip gilt umgekehrt für die interne Abwicklung von Großaufträgen.
4
IP- und Datenschutz:
Eine eigens dafür eingerichtete FAT-Zone sorgt dafür, dass firmeneigene Wicklungsarchitekturen und Abnahmedaten auf Ihr Werk beschränkt bleiben.
Einhaltung der Normen IEC 60060-1, IEC 60076-3 und GB
Normen sind die Grundlage, die das Qualitätssicherungsteam Ihres Kunden zuerst liest. CJDY ist gemäß den unten aufgeführten Bestimmungen konzipiert und wird entsprechend betrieben; jeder Teiler und jede Messkette wird mit einem Kalibrierungszertifikat geliefert, das die Norm angibt, nach der sie geprüft wurden.
IEC 60060-1
Allgemeine Definitionen und Testanforderungen
IEC 60060-2
Messsysteme
IEC 60076-3
Transformator-Dielektrizitätsprüfungen
IEC 62067 / 60840
Stromkabel ≥ 30 kV
IEC 60502-1
Mittelspannungskabel
IEEE-Standard 4
Hochspannungsprüfverfahren
GB / T 1094.3
Chinesische nationale Standard-Transformator-Dielektrizitätsprüfungen
GB / T 7449
Prüfgeräte für abgeschirmte Gehäuse
IEC 62271
Hochspannungsschaltanlagen und Leistungsschalter (Impulsklauseln)
Wellenformkonformität — IEC 60060-1
Blitzimpuls (LI):
Die Anlaufzeit T1 beträgt 1.2 s mit einer Toleranz von 30 % (0.84 – 1.56 s); die Auslaufzeit T2 beträgt 50 s mit einer Toleranz von 20 % (40 – 60 s). Für Um > 800 kV erweitert die Revision von 2025 die positive Toleranz für T1 auf +100 %.
Schaltimpuls (SI):
250/2500 s zentrale oder Frontzeiten, die an UHV-Geräte geliefert werden, wobei die langsamere Front den Rest der realen Schaltbeanspruchung darstellt.
gehackter Blitzimpuls (LIC):
Abgeschnitten am Anfang, Scheitel oder Ende, erzeugt mit einem speziellen Abschneidespalt zur Überprüfung der Isolatorkette (DFEVs) und um sicherzustellen, dass Überspannungsschutzgeräte bei ansteigenden Fronten korrekt funktionieren.
Dielektrische Prüfungen von Transformatoren — IEC 60076-3
Das Prüfverfahren sieht zunächst eine Überprüfung der Testeinrichtung mit reduzierter Spannung vor. Anschließend wird eine Sequenz von Vollspannungsimpulsen mit der Nennstromstärke (BIL) des Geräts durchgeführt. Die Vollspannungsimpulse werden aufgezeichnet und mit der Referenzspannung bei reduzierter Spannung verglichen, um Anzeichen eines internen Überschlags festzustellen. Die Testergebnisse werden nur dann bestätigt, wenn keine Wellenformverzerrungen, unnatürliche Schwingungen oder plötzliche Spannungseinbrüche auftreten. Alle anderen Abweichungen werden als Isolationsfehler interpretiert und führen nach der Reparatur zu einer Wiederholung des Tests.
Beschaffungsleitfaden – Konfiguration, Lieferzeit und Inbetriebnahme vor Ort
Ein Hochspannungsimpulssystem wird einmalig angeschafft und läuft dann jahrzehntelang. Die entscheidenden Fragen für den Projekterfolg unterscheiden sich von denen, die eine Bestellung mit geringem Wert rechtfertigen. Nachfolgend finden Sie das Rahmenwerk, das DEMIKS bei CJDY-Projekten anwendet; nutzen Sie es als Checkliste für Ihre Bestellung, unabhängig davon, ob Sie bei uns oder einem anderen Anbieter kaufen.
SEQ-01
Konfigurationsvariablen
- Zielspannungsklasse - der maximale LI-Peak, den Sie erreichen möchten, zuzüglich eines Spielraums für zukünftiges Programmwachstum.
- Anzahl der Stufen und Energiebudget - festgelegt durch die Kapazität Ihres größten erwarteten Tests.
- SF6-Modulartank versus Metalltank - bestimmt durch die Matrix in 3 im Vergleich zu Ihrer Laborfläche und der Art der Belastung.
- Messkette - kapazitiver Spannungsteiler, Dämpfungsglied, digitaler Schreiber, Kalibrierrückführbarkeit.
- Zubehör - Spaltumformung für LIC, Impulsstromumwandlungspaket für Überspannungsableiter, Steilungsvorrichtung für Isolatorketten.
SEQ-02
Standortprüfung vor der Bestellung
Ein häufiges Problem bei der Beschaffung von Hochspannungsanlagen ist die Entdeckung vor Ort nach der Lieferung: zu geringe Deckenhöhe für einen Modulturm, zu geringe Belastung der Bodenplatte unterhalb des Tanks oder ein Kontrollraum, der durch eine nutzlose Kabeltrasse vom Testbereich getrennt ist.
Im Rahmen der technischen Überprüfung führt DEMIKS vor der Inbetriebnahme des Gebäudes eine schriftliche Baustellenprüfung durch, die die Deckenhöhe, die Belastung der Bodenplatte, das Erdungssystem, die Trennung des Kontrollraums, die Logistik des Umgangs mit SF6 und die Sicherheitszonen für die Bediener umfasst.
SEQ-03
Preisfaktoren
Die Preise sind festgelegt, werden aber nicht angezeigt. Folgende Positionsdimensionen ändern sich:
- Nennspannung und Stufenzahl
- Konfiguration (modular vs. Metalltank)
- Messsystemebene und Kalibrierbereich
- Zubehörpaket (Spaltöffnung, Stromumwandlung, Steilheitsvorrichtung, Automatisierungsgrad)
- Umfang der Abnahmeprüfung (FAT-Beobachtung, kundenspezifische Testspezifikation)
- Geografie von Versand und Installation
SEQ-04
Lieferreihenfolge
Ein typisches Projekt durchläuft die folgenden Schritte: Konfigurationsentscheidung, Fertigung im Werk, interne Abnahme, begleitete Werksabnahme gemäß Spezifikation, Transport, Installation vor Ort, Satellitenabnahme, Bedienerschulung und Planung der vorbeugenden Wartung.
Lieferzeit und Meilensteinplan werden bei der Konfiguration vereinbart und bis zur Auslieferung eingehalten.
SEQ-05
FAT- und SAT-Dokumentation
Jedes CJDY-System wird mitgeliefert von: einem Werksprüfprotokoll, das auf die Seriennummer zurückführbar ist; einem Kalibrierungszertifikat für den Teiler und das Messsystem unter Angabe der IEC 60060-2; Verdrahtungs-, Erdungs- und Einliniendiagrammen; Bedienungsanleitungen und Anleitungen zur Wellenformabstimmung; und einem empfohlenen Wartungsplan.
Sowohl die Werksabnahmeprüfung (FAT) in unserer Prüfbucht als auch die Abnahmeprüfung (SAT) vor Ort gemäß den vereinbarten Abnahmekriterien sind möglich.
SEQ-06
Kundendienst & Ersatzteile
Verschleißteile – Trennelektroden, Lade- und Wellenformungswiderstände, Teilerteile – werden im Werk vorrätig gehalten und als empfohlene Ersatzteilsets angeboten.
Die Ferndiagnose erfolgt durch dasselbe Entwicklungsteam, das das System gebaut hat, und nicht über einen Drittanbieter.
Werkzeuge für die Entwicklung von Impulsspannungsprüfsystemen
TCO-Rechner
Berechnen Sie die Gesamtbetriebskosten Ihrer Testgeräte über deren gesamten Lebenszyklus. Optimieren Sie Ihre Investition mit präzisen Finanzprognosen.
Zugriffstool →
Konfigurationsempfehlung
Geben Sie Ihre Testparameter ein, um optimale Systemkonfigurationsempfehlungen zu erhalten. Gewährleisten Sie Konformität und Effizienz Ihrer Anwendungen.
Zugriffstool →
IEC 60060 Wellenformprüfer
Prüfen Sie Ihre Impulswellenformen anhand der strengen IEC 60060-Normen. Überprüfen Sie schnell kritische Parameter wie Anstiegszeit und Halbwertszeit.
Zugriffstool →
Marx-Stufe Energierechner
Berechnen Sie präzise die Stufenenergie und die gesamte gespeicherte Energie Ihres Marx-Generators. Optimieren Sie Ihren Impulsspannungsgenerator-Entwicklungsprozess.
Zugriffstool →
Konfigurieren Sie ein CJDY-Impulssystem für Ihr Labor
Senden Sie uns Ihre Spannungsklasse, die gewünschten Prüfobjekte und die Laborfläche, und wir senden Ihnen ein konfiguriertes Angebot mit der Messkette und der Zubehörbestellung.
Fordern Sie ein Angebot für die CJDY-Konfiguration an.Häufig gestellte Fragen – Auswahl, Einrichtung und Normen für Impulsprüfsysteme
Ein Impulsspannungsprüfsystem legt standardisierte Blitz- oder Schaltimpulse an Hochspannungsgeräte an, um die Beständigkeit der Isolation gegenüber transienten Überspannungen zu überprüfen. Hersteller von Leistungstransformatoren, Kabeln, GIS-Anlagen, Überspannungsableitern und Isolatoren fordern dieses System für die Werksabnahmeprüfung gemäß IEC 60076-3, IEC 62067 und verwandten Normen. Der Betrieb des Systems im eigenen Haus ist gerechtfertigt, wenn das Prüfvolumen, die Markteinführungszeit oder das Ausfallrisiko bei der Werksabnahmeprüfung eine Auslagerung unpraktisch machen.
Ein Impulsspannungsgenerator erzeugt kurze Hochspannungsimpulse (typischerweise 1.2/50 µs Blitzimpuls oder 250/2500 µs Schaltimpuls) für Isolationsprüfungen. Ein Impulsstromgenerator erzeugt Hochstromspitzen (z. B. 8/20 µs) zur Prüfung der Restspannung von Überspannungsableitern. Die CJDY-Plattform lässt sich mit geringfügigen Konfigurationsänderungen zwischen den Betriebsmodi umschalten.
Drei Faktoren bestimmen die Entscheidung. Erstens die Zielspannungsklasse: Modulare SF6-CJDY/L-Systeme lassen sich in vertikaler Anordnung problemlos bis ca. 3,600 kV skalieren, während Metalltank-CJDY-Systeme bis zu sechzehn 200-kV-Stufen in einem horizontalen Behälter aufnehmen können und für Spannungen von 1,600 kV bis 7,200 kV die bevorzugte Wahl darstellen. Zweitens die Kapazität des Prüfobjekts: Hochkapazitive Lasten wie große GIS-Anlagen profitieren von der geringeren Rückleitungsinduktivität der Metalltankanordnung, wodurch die Wellenformgenauigkeit erhalten bleibt. Drittens die Platzverhältnisse und die Häufigkeit von Umrüstungen: Vertikale modulare Systeme eignen sich für Labore mit ausreichend Deckenhöhe und häufigen Umrüstungen, während der horizontale Tank in Räume mit großer Länge, aber begrenzter Höhe passt. Spannungsklasse, Energiebudget und Laborgeometrie bestimmen gemeinsam die Wahl.
CJDY-Systeme werden gemäß IEC 60060-1 (Allgemeine Definitionen und Prüfanforderungen), IEC 60060-2 (Messsysteme), IEC 60076-3 (Dielektrikumprüfungen von Leistungstransformatoren) sowie IEC 62067, 60840 und 60502-1 für Stromkabel konzipiert und betrieben. GB/T 7449 und GB/T 1094.3 decken die entsprechenden chinesischen nationalen Normen ab.
IEC 60060-1 definiert es als den Standard-Vollblitzimpuls: T1 = 1.2 µs ±30% und T2 = 50 µs ±20%.
Die Lieferzeit hängt von der Spannungsklasse, der Konfiguration und dem Lieferort ab. Standardmäßige CJDY-Konfigurationen umfassen die Fertigung im Werk, die interne Abnahme, die Abnahmeprüfung (FAT) gemäß Kundenspezifikation, den See- oder Lufttransport, die Installation vor Ort, die Systemabnahme (SAT) und die Bedienerschulung. Lieferzeit und Meilensteine werden in der Konfigurationsphase bestätigt – fordern Sie einen Projektplan für Ihre Anwendung an.
Jedes CJDY-System wird mit einem werkseitigen Prüfprotokoll, das auf die Seriennummer des Geräts zurückführbar ist, einem Kalibrierzertifikat für den Teiler und das Messsystem gemäß IEC 60060-2, einem Verdrahtungs- und Erdungsplan, Bedienungsanleitungen und einem empfohlenen Wartungsplan geliefert. Eine Werksabnahmeprüfung (FAT) und eine Abnahme vor Ort (SAT) gemäß den vereinbarten Abnahmekriterien sind möglich.