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1、10申请公布号CN103975657A43申请公布日20140806CN103975657A21申请号201280054280322申请日2012101611008719420111102EPH05K7/14200601B65D88/74200601G01R31/12200601E04B1/34320060171申请人ABB技术有限公司地址瑞士苏黎世72发明人M施泰格P维尔勒J斯切科夫斯基O库茨米内A基尔施曼74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人陈浩然严志军54发明名称测试集装箱57摘要本发明涉及一种测试集装箱10,40,70，其包括类似直角平行六面体的集装箱12,42,72。
2、、布置在集装箱中的变压器测试系统的在测试运行中表示相应的热源的电部件14,16,90,94,96和带有至少一个热交换器18,20,44,46,114的冷却系统。设置有运动装置22,24,48,49，该至少一个热交换器18,20,44,46,114可借助于运动装置从在集装箱12,42,72之内的运输位置中运动到至少部分地在集装箱12,42,72之外的工作位置中。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014050586PCT国际申请的申请数据PCT/EP2012/0043032012101687PCT国际申请的公布数据WO2013/064211DE2013051051INTCL权利要求书。
3、2页说明书7页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图4页10申请公布号CN103975657ACN103975657A1/2页21一种测试集装箱10,40,70，包括类似直角平行六面体的集装箱12,42,72，布置在所述集装箱中的变压器测试系统的电部件14,16,90,94,96，该电部件在测试运行中表示相应的热源，以及带有至少一个热交换器18,20,44,46,114的冷却系统，其特征在于，设置有运动装置22,24,48,49，所述至少一个热交换器18,20,44,46,114可借助于所述运动装置从在所述集装箱12,42,72之内的运输位置中运动。
4、到至少部分地位于所述集装箱12,42,72之外的工作位置中。2根据权利要求1所述的测试集装箱，其特征在于，所述冷却系统包括冷却介质的封闭的冷却循环110，其中所述至少一个热交换器为冷凝器114并且在所述集装箱内部中设置有至少一个通过冷却循环110与所述冷凝器相连接的蒸发器112。3根据权利要求2所述的测试集装箱，其特征在于，所述冷却循环在所述至少一个可动的冷凝器114和所述至少一个蒸发器112之间至少局部地通过柔性的软管管路36,38,126形成。4根据权利要求2或3中任一项所述的测试集装箱，其特征在于，在所述集装箱内部中直接在相应的热源94,98附近设置多个蒸发器96,100,112。5根据。
5、前述权利要求中任一项所述的测试集装箱，其特征在于，所述至少一个热交换器18,20,44,46,114可抽屉式地通过为此设置的开口74,76,78从所述集装箱12,42,72的侧壁80,82,84中运动出来。6根据前述权利要求中任一项所述的测试集装箱，其特征在于，多个热交换器12,42,72可从所述集装箱12,42,72中的一个或多个侧壁80,82,84中运动出来。7根据前述权利要求中任一项所述的测试集装箱，其特征在于，设置用于强制性地使环境空气环流或穿流所述至少一个热交换器18,20,44,46,114的器件26,28。8根据前述权利要求中任一项所述的测试集装箱，其特征在于，所述类似直角平行六。
6、面体的测试集装箱12,42,72具有标准运输集装箱的尺寸并且由CSC认可。9根据前述权利要求中任一项所述的测试集装箱，其特征在于，所述直角平行六面体式的集装箱12,42,72具有带有空心支柱54的内支撑结构，并且所述空心支柱54中的至少几个利用其相应的内腔56的至少一个区段形成用于集装箱12,42,72的冷却系统的封闭的冷却循环110的一部分。10根据权利要求9所述的测试集装箱，其特征在于，在集装箱底部处布置多个优选地平行地布置的空心支柱5450，该空心支柱设置成用于传递布置在所述集装箱12,42,72中的部件14,16,58,90的重量载荷，并且该空心支柱利用其相应的内腔56在流动技术方面相。
7、互连接以作为所述封闭的冷却循环110的一部分。11根据权利要求9或10所述的测试集装箱，其特征在于，通过所述空心支柱54的至少一部分形成用于所述集装箱12,42,72的冷却系统110的蒸发器112。12根据权利要求9至11中任一项所述的测试集装箱，其特征在于，在至少一个空心支柱54的内部56中引导独立的软管似或管似的空心体36,38,126，通过该空心体形成所述封闭的冷却循环110的区段。权利要求书CN103975657A2/2页313一种用于功率变压器的测试站系统，其特征在于，该测试站系统模块化地构造并且包括带有相应的功率变压器测试装置的根据权利要求1至12中任一项所述的测试集装箱。14根据。
8、权利要求13所述的用于功率变压器的测试站系统，其特征在于，通过布置在至少一个类似直角平行六面体的集装箱12,42,72中的电部件形成用于测试目的的逆变器。权利要求书CN103975657A1/7页4测试集装箱技术领域0001本发明涉及一种测试集装箱PRFCONTAINER，其包括类似直角平行六面体的集装箱、布置在集装箱中的变压器测试系统的在测试运行中表示相应的热源的电部件和带有至少一个热交换器的从属的冷却系统。背景技术0002普遍已知的是，不仅为了检验目的而且也在结束可能的维护或修理工作之后、但是也直接在其制造之后，彻底地测试例如在110KV或380KV的电压范围中的且在100MVA和更高的功。
9、率范围中的高压变压器，以保证其在之后的运行时间段上无障碍的功能，多年来这非常常见。不仅使用静态的也使用移动的测试站PRFFELDER。尤其地为了现场测试变压器而安装移动的测试站，随后将其拆除并且运输到下一个应用点处。即使移动测试站的运输和安装大多关联非常高的成本，然而该成本大多小于用于将例如200T重的变压器输送到静态测试站的成本。此外有利地明显减小了处于测试中的变压器的停机时间。0003在此，不仅使用DC测试站也使用AC测试站，在这些测试站的情况下可建立相应的测试条件。尤其地，AC测试站必须能够在较长的、常常持续数小时的时间段上提供具有可变的频率和可变的电压的高的电测试功率，例如用于连续负荷。
10、测试或短路测试。在此，由于其高的灵活性，旋转的变换器UMFORMER已证实为有利的，但是其由于机械磨损被视为维护成本非常高。此外，这种类型的变换器的运输、安装和拆卸消耗大量工作并且为了装配到地面下必须设置附加的减振措施。0004因此在已有的AC测试站系统中被视为不利的是，其需要高成本以用于其运输、安装和拆卸并且此外通过典型地使用的旋转的变换器而使维护成本很高。发明内容0005基于背景技术本发明的目标是，提供一种用于测试高压变压器的测试站系统或测试站系统部件，其实现了测试站系统的尤其简单的运输、安装和拆卸并且避免了旋转的变换器。0006该目标通过开头阐述的类型的测试集装箱实现。该集装箱的特征在于。
11、，设置有运动装置，至少一个热交换器可借助于该运动装置从在集装箱之内的运输位置中运动到至少部分地在集装箱之外的工作位置中。0007本发明的基本想法一方面在于，测试站系统一方面至少部分地由标准化的模块构成，这些模块可简单地运输并且例如可在现场通过相应的电的插拔连接简单地连接成完整的测试系统。另一方面，相应的模块设计成具有尽可能高的电效率，以由此减少模块的数量并且由此也以有利的方式减小整个测试系统的运输和装配成本。尤其地，为了简化这种类型的模块的运输，作为外罩UMHAUSUNG设置集装箱或相当的类似直角平行六面体的容器，至少大多数测试系统的部件固定地装配在该集装箱或容器中并且在现场安装了容器之后不必。
12、重新布置该容器。由此，也以有利的方式简化了现场的结构。说明书CN103975657A2/7页50008根据本发明，代替旋转的变换器，设置电子功率的部件、尤其地逆变器WECHSELRICHTER和整流器GLEICHRICHTER，借助于该逆变器和整流器可将供电电压例如6KV或10KV转换成期望的频率或电压大小。根据需求，为了根据本发明的测试系统也设置测试变压器，以实现将测试电压变压了更大的倍数、例如在2至20的范围中。0009逆变器和整流器本身不是新型的，并且例如从高压直流传输的领域中已知。然而由于不可避免的转换器损失在全负载中对于每个转换器UMRICHTER转换器损失例如位于相应的额定功率的1。
13、至5的范围中，尤其地在这种类型的整流器和/或逆变器的持续运行中得到高的功率损失，例如在5MVA的额定功率和95的效率时得到250KW的持续地待导出的损失功率。0010尤其地对于转换器在模块式的集装箱中的根据本发明的布置方案，在测试系统运行时出现在将积累的热功率从集装箱中导出方面的问题，因此需要冷却系统。然而，冷却系统同样需要在集装箱确切地说类似直角平行六面体的容器之内的空间，由此不利地减小了最大可设置在集装箱之内的逆变器功率，并且在规定所设置的功率的情况下提高所需的逆变器集装箱的数量。也就是说，集装箱不能在其尺寸方面任意扩大，相反地其外尺寸优选地根据通常的运输轮廓即尤其根据标准运输集装箱的尺寸。
14、确定。该外尺寸为宽度2438M、高度2591M且长度6058M或12192M，其中显然其它通常的轮廓也是可行的且合理的。0011为了不仅在给定的集装箱尺寸之内实现尽可能高的设置的逆变器功率而且提供带有为此足够的冷却功率的冷却系统，根据本发明设置运动装置，至少一个热交换器可借助于该运动装置从在集装箱之内的运输位置中运动到至少部分地位于集装箱之外的工作位置中。也就是说，对集装箱或集装箱式的容器的外尺寸的限制仅仅在集装箱运输的具体情况中是重要的。如果已经在现场安装好了集装箱，毫无疑问可超过运输尺寸。0012冷却系统包括至少一个热交换器，其将通过流过热交换器的内部的介质例如空气或冷却液待导出的热放出到。
15、包围热交换器的第二介质例如环境空气处。热交换器的性能越好，由热交换器提供的在两种介质之间的间接的接触面越大。通过热交换器布置在位于集装箱之内的运输位置中，一方面给出非常节省空间的布置方案，相反地在处于工作位置中的驶出的状态中以有利的方式给出了相应的接触面积的明显增大，从而尽管运输尺寸很紧凑但是提供热交换器的高的性能。0013由此在给定的集装箱外部尺寸的情况下以有利的方式提高了产生损失热的电部件例如转换器的可设置在测试集装箱之内的额定功率。0014相应于根据本发明的测试集装箱的尤其优选的实施形式，冷却系统包括冷却介质的封闭的冷却循环，其中至少一个热交换器是冷凝器并且在集装箱内部中设置至少一个通过。
16、冷却循环与该热交换器相连接的蒸发器。冷却介质通过在蒸发器中的蒸发过程从待冷却的部件例如逆变器处抽出待导出的热能，并且通过在冷凝器中进行的冷凝过程将该热能放出到另一介质例如环境空气处。由此，以有利的方式提高了冷却系统的效率。此外，冷凝器可针对性地布置在点热源处，因此进一步提高了冷却系统的效率。0015按照根据本发明的测试集装箱的另一实施变型方案，冷却循环在至少一个可动的冷凝器和至少一个蒸发器之间至少局部地通过柔性的软管管路形成。也就是说，这实现了蒸发器无问题地从测试集装箱中运动出来，而不必影响到封闭的冷却循环。显然，其它类型的柔性管路也适合用于建立在蒸发器和冷凝器之间可动的连接。说明书CN103。
17、975657A3/7页60016相应于根据本发明的测试集装箱的另一实施变型方案，在集装箱内部中直接在相应的热源附近设置多个蒸发器。通过冷却循环的这种类型的分支，直接冷却热源尤其地相应的转换器，因此相应更少的热可在集装箱内部中扩散。转换器即整流器和逆变器的数量根据期望的电功率或电压确定。因此可在测试集装箱之内容易地设置12个或更多的相同的直流转换器，其例如可并联地电连接。0017根据测试集装箱的另一根据本发明的变型方案，至少一个热交换器或者同样冷凝器可抽屉式地通过为其设置的开口从集装箱的侧壁中运动出来。为此，例如在实施成优选地扁平的且带有矩形基础轮廓的冷凝器两侧布置伸缩的轨道，其可根据需要借助于。
18、驱动装置运动。也就是说，这种类型的抽屉式的运动实现了从热交换器的运输位置到工作位置中以及相反的尤其简单的位置变换，并且实现了在共同的平面中节省空间地并排布置多个热交换器。相应于另一本发明变型方案，多个热交换器可从集装箱的一个或多个侧壁中运动出来。这尤其地实现，在相应的运输位置中例如利用驶入的热交换器覆盖容器之内的整个平面，之后热交换器在相应的工作位置中完全地或至少几乎完全地驶出。0018相应于另一本发明变型方案，设置用于强制性地使环境空气环流或穿流至少一个热交换器的器件。这例如为通风机或其它鼓风机，其指向至少一个热交换器或同样冷凝器的外表面。该器件例如可如此调节，即仅仅在冷却需求提高时激活该器。
19、件。由此有利地提高了冷却功率。0019相应于根据本发明的测试集装箱的尤其优选的设计形式，该测试集装箱具有标准运输集装箱的尺寸并且由CSC认可。CSC国际集装箱安全公约的认可尤其实现了在货船上集装箱布置在集装箱垛的任意位置中。通过遵守标准集装箱的尺寸，可提供多种保证无问题地运输的交通工具例如铁路、船舶或载重汽车。0020按照根据本发明的测试集装箱的另一优选的设计形式，该测试集装箱具有带有空心支柱HOHLSTREBE的内支撑结构，其中空心支柱中的至少几个利用其相应的内腔的至少一个区段形成用于集装箱的冷却系统的封闭的冷却循环的一部分。尤其地在框架结构中，典型地设置矩形的空心管型材，以保证集装箱的稳定。
20、性。同样，在底部区域中设置至少平行的且横向于侧壁伸延的空心管型材作为底部加强部，其例如可传递ABTRAGEN布置在集装箱之内的部件的重量负载。根据本发明设置成，空心腔型材的至少一部分利用其相应的内腔在流动技术方面相互连接以作为集装箱的封闭的冷却循环的一部分。0021因此以有利的方式，在一个或多个蒸发器和一个或多个冷凝器之间的封闭的冷却循环可集成到已经存在的类似管的空腔中，而不必由此减小集装箱的可供使用的内腔。那么该集装箱可在整个范围内与电的部件或其它对于测试系统所需的部件一起使用，例如通过转换器。0022相应于另一本发明的变型方案，至少通过空心支柱的一部分形成用于集装箱的冷却系统的蒸发器，例如。
21、曲折地串联的底部空腔型材的内腔，其中为此可能需要相应的压缩机和泵件。由此例如集装箱底部设计成整个具有冷却功能，而不产生附加的空间需求。0023根据另一本发明的变型方案也可行的是，在至少一个空心支柱的内部中引导独立的软管似或管似的空心体，通过该空心体形成封闭的冷却循环的区段。在此，空心支柱的内腔最终不是直接用作管路，而是仅仅用作用于其中被引导的其它软管或管路的引导通道。节省空间的效果是相同的，然而保证了防止冷却循环的可能的泄漏的更高程度的安全性，说明书CN103975657A4/7页7因为相应地保护通过空心支柱型材的内部的管路不受的机械负载影响。0024根据本发明的目标也通过用于功率变压器的测试。
22、站系统实现，其中，该测试站系统模块化地构造并且包括至少一个带有相应的功率变压器测试装置的根据本发明的测试集装箱。如开头阐述的那样，优选地在使用集装箱或类似直角平行六面体的容器作为壳体的情况下模块化的结构使简单的运输和现场无问题的安装成为可能，尤其地因为测试部件已经至少尽可能地布置在了集装箱之内的固定的位置中。此外，该模块性实现了多个标准化的部件例如转换器模块根据需要电连接成测试系统。因此例如测试站的功率可通过使另一转换器模块生效而相应简单地提高。通过使用根据本发明的带有节省空间的冷却系统和可运动出来的热交换器的测试集装箱，以有利的方式提高了测试模块的可实现的额定功率。0025也可将任意其它优选。
23、地实施成集装箱形的测试模块相互连接成独立的测试系统。另一这种类型的模块例如是用于使所产生的测试电压变压的测试变压器，其同样通过相应的负载支承点布置在集装箱中。对于集装箱而言，负载支承点分别设置在相应的角点中，即四个下角点和四个上角点。通过如此定义的负载支承点，使标准化的集装箱例如在船舶运输时的任意堆垛成为可能。也可行的是，集装箱直接用作用于布置在其中的变压器的油箱。在这种类型的变形方案中，可在不加油的情况下运输在集装箱中的变压器，其中，用作油箱的集装箱然后在现场加油。也证实为适宜的是，在运输时从集装箱中取出可能的输出管路并且在现场才装上输出管路。0026对于测试站系统来说，根据本发明的带有用于。
24、转换器组件的尤其节省空间的冷却系统的测试集装箱证实是尤其有利的，因为其由于相对高的转换器损失而具有特别高的冷却需求。但是显然，在根据本发明的测试集装箱中也可布置测试系统的在测试运行中产生热的其它部件。0027从从属权利要求中得到其它有利的设计可能性。附图说明0028应根据在图纸中示出的实施例详细描述本发明、其它实施形式和其它优点。0029其中图1显示了在工作位置中的第一示例性的测试集装箱，图2显示了在运输位置中的第二示例性的测试集装箱，图3显示了带有空心支柱的第三类似直角平行六面体的集装箱的底部区域，图4显示了在运输位置中的第三示例性的测试集装箱，图5显示了示例性的逆变器箱，以及图6显示了带有。
25、蒸发器和冷凝器的示例性的封闭的冷却循环。具体实施方式0030图1显示了在工作位置中的带有总共六个运动出来的热交换器18,20的第一示例性的测试集装箱10。该热交换器18,20构造成冷凝器并且是带有蒸发器的封闭的冷却循环的一部分，蒸发器在图纸中未显示并且假设布置在逆变器箱14,16中。在相应的冷凝器18,20和蒸发器之间的封闭的冷却循环至少部分地通过柔性的软管36,38形成，其使热交说明书CN103975657A5/7页8换器的向外和向内运动成为可能，而由此不妨碍冷却循环。热交换器18,20实施成扁平的直角平行六面体并且可借助于伸缩式的运动装置22,24抽屉式地从测试集装箱10的侧壁中运动出来。。
26、如有可能为此也设置相应的驱动装置。由此，在驶入的状态中实现热交换器18,20在测试集装箱10的内部中节省空间的布置方案，并且在驶出的状态中由于提高的与环境空气的接触面实现明显提高的冷却功率。为了进一步提高冷却功率，分别设置通风机26,28，其用于热交换器18,20或冷凝器的强制环流。安装在热交换器18,20的表面处且优选地由具有良好的导热性能的金属例如铝制成的冷却肋片30用于相同的目的。0031测试集装箱10的外部的限制部通过类似直角平行六面体的集装箱12形成，例如根据CSC许可的40英尺的集装箱。在集装箱12的右侧部分中，以由分离壁32分离的方式设置控制腔34，在该控制腔中例如安装有用于测试。
27、系统的控制计算机。但是完全可能的是，该腔也用于其它逆变器箱14,15或者其它电部件。根据本发明的测试集装箱10的优点尤其地在布置有带有大量的HOHEMANFALL热损失的电部件在该示例中例如为转换器的情况下发挥出来。0032图2显示了在运输位置中的第二示例性的测试集装箱40。该测试集装箱40尽最大可能地相应于第一测试集装箱10。在类似直角平行六面体的集装箱42中布置有六个逆变器箱，其分别通过驶入的热交换器44,46覆盖。热交换器44,46可借助于伸缩式的运动装置48,50通过未示出的集装箱开口从集装箱中运动出来。在所显示的运输位置中，测试集装箱40可无问题地借助于船舶、载重汽车或铁路运输到其规。
28、定位置处，在此其然后可与其它优选地同样布置在集装箱中的测试系统模块一起连接成测试系统。0033图3显示了带有平行地布置的作为底部加强件的空心支柱54的第三类似直角平行六面体的集装箱的底部区域50。该底部区域50由框架结构52包围，该框架结构52由矩形的空心型材例如钢形成。这种类型的底部结构对于按照标准被许可用于最大3048T的总重量的集装箱来说是非常普遍的。在图中，例如具有8CM8CM的横截面的平行的空心支柱54利用其内部的空腔56通过附加的横向连接部连接成管似的蜿蜒形的结构，其适合用于由冷却介质穿流。以这种方式实现，引导冷却介质循环的至少一部分通过集装箱，而不产生附加的空间需求。利用参考标号。
29、1指出了冷却介质流入到蜿蜒形的结构中，利用参考标号62指出了流出。也可行的是，冷却介质循环实施成具有特别的进程和回程，即最终形成两个分别带有每隔一个空心支柱的蜿蜒形的结构。0034除了其利用其相应的内腔56形成集装箱的冷却循环的一部分的根据本发明的附加功能之外，空心支柱也满足这样的目的，即导出布置在集装箱中的部件58在该示例中以虚线指出的逆变器箱的负载。通过直接邻近蜿蜒形的结构封闭的冷却循环的冷却介质在其中引导，无问题地实现分别布置在逆变器箱中的蒸发器的联接，从而可直接在热源处即布置在相应的逆变器箱58中的转换器处运走损失热。0035图4显示了在运输位置中的第三示例性的测试集装箱70，即带有未。
30、示出的驶入的热交换器。在该视图中，该测试集装箱基本上包括类似直角平行六面体的集装箱72，其中可看出侧壁80、顶盖82和端壁84，其毗连EINFASSEN进入到未示出的控制腔中的出入门86。在侧壁80的上部区域中布置有三个可封闭的开口74,76,78，相应的热交换器或冷却系统的冷凝器可通过这三个开口从集装箱72中运动出来。0036图5以原理图显示了示例性的逆变器箱90。在箱形的外罩92中布置有多个相互说明书CN103975657A6/7页9电连接的逆变器模块94,98，该逆变器模块94,98分别直接与闭式冷却系统的相应的蒸发器96,100相关联。冷却介质的输入和输出通过相应的冷却介质流入部102。
31、或冷却介质流出部104实现，其自身与未显示的冷凝器相连接。该布置方案以有利的方式实现了产生热的部件94,98的直接冷却。0037图6显示了带有蒸发器112和冷凝器114的示例性的封闭的冷却循环110，其局部地借助于至少局部的柔性的管路126相互连接。蒸发器112通过蒸发位于其中的冷却介质吸收例如在逆变器中产生的热能122。在此，冷却介质在利用箭头116指出的流动方向中流到冷凝器114，并且通过该冷凝器将热能124放出到环境处。蒸发器112和冷凝器114通过集装箱壁120分离，从而冷凝器正好位于待在集装箱之外占据的工作位置中。为了使在冷却介质循环中的冷却介质保持循环，设置有泵118。0038参考。
32、标号列表10在工作位置中的第一示例性的测试集装箱12第一类似直角平行六面体的集装箱14第一电部件逆变器箱16第二电部件逆变器箱18在工作位置中的第一热交换器冷凝器20在工作位置中的第二热交换器冷凝器22用于第一热交换器的运动装置24用于第二热交换器的运动装置26用于第一热交换器的通风机28用于第二热交换器的通风机30冷却肋片32分离壁34控制腔36第一柔性的软管连接部38第二柔性的软管连接部40在运输位置中的第二示例性的测试集装箱42第二类似直角平行六面体的集装箱44在运输位置中的第一热交换器冷凝器46在运输位置中的第一热交换器冷凝器48用于第一热交换器的运动装置50用于第二热交换器的运动装置。
33、52带有空心支柱的类似直角平行六面体的集装箱的底部区域54框架结构56空心支柱的内腔58布置在集装箱中的部件60冷却介质流入62冷却介质流出70在运输位置中的第三示例性的测试集装箱说明书CN103975657A7/7页1072第四类似直角平行六面体的集装箱74用于运动出来的第一热交换器的第一开口76用于运动出来的第二热交换器的第二开口78用于运动出来的第三热交换器的第三开口80集装箱的侧壁82集装箱的顶盖84集装箱的端壁86门90示例性的逆变器箱92外罩94第一示例性的逆变器模块96用于第一逆变器模块的蒸发器98第二示例性的逆变器模块100用于第二逆变器模块的蒸发器102冷却介质流入部104冷却介质流出部110带有蒸发器和冷凝器的封闭的冷却循环112蒸发器114冷凝器116冷却介质的流动方向118泵120集装箱壁122热输入124热输出126局部的柔性的软管管路说明书CN103975657A101/4页11图1图2说明书附图CN103975657A112/4页12图3图4说明书附图CN103975657A123/4页13图5说明书附图CN103975657A134/4页14图6说明书附图CN103975657A14。