专利名称：声学传感器系统、声学特征模拟器以及电分配系统的制作方法
技术领域：
所公开的构思一般而言涉及由电传导故障导致的声学噪声，更具体而言，涉及声学传感器系统。所公开的构思还涉及声学特征模拟器。所公开的构思进一步涉及电分配系统。
背景技术：
已知的开关设备、配电板和电动机控制中心(MCC)是经专门设计和制作的。这使得不可能具有用于这些电分配系统的通用布局设计(one-fit-all layout design)的声音感测系统。不存在用于检测电分配系统中的松动电连接的已知的成本有效技术和产品。红外成像扫描已被广泛用于发现这样的松动电连接，但这并未提供连续的(例如，“对-7”或一天M小时、一周七天)检测和监视，而是局限于仅仅检测看得见的接头，并将操作者暴露于潜在有害的条件。其他已知的产品在每个电接头处采用温度感测。然而，由于成本，这尚未被广泛采用。除了通过监视每个电连接处的电压降之外，由于在松动电连接两端之间的电压降相对较小，相信几乎不可能从电流和电压二者提取松动电连接特征(除了当其逐步增强为大弧故障或电弧闪光事件时之外)。美国专利7，148，696公开了一种通过电弧故障或辉光接触而产生的声学特征。不论存在何种类型的电负荷或者故障产生于何种环境中，声学传感器直接“听到”由故障产生的特征噪声。由电弧故障或辉光接触产生的声学噪声具有处于一个或多个特定波长的声学信号，该一个或多个特定波长与例如电弧和其共振频率的基本特征直接相关，或与AC电源调制频率及其谐频直接相关。通过声学传感器检测电弧故障的声学信号。所产生的脱扣信号被发送到脱扣装置，以例如脱扣打开可分离的接触，以便中断电弧故障。美国专利7，411，403公开了一种电路断路器，其检测电源电路的松动电连接状况。该电路断路器包括第一和第二凸片以及声学耦合到电源电路的第一和第二声学耦合器。声学发生器被耦合到第二声学耦合器并产生从第二声学耦合器向电源电路的第一声学信号。声学传感器被耦合到第一声学耦合器并具有第二声学信号，该第二声学信号可操作地与松动电连接状况相关联。声学传感器输出所感测的声学信号。电路与声学发生器协作而产生第一声学信号，输出所感测的声学信号，并从其检测松动电连接状况。该电路可以在从所感测的声学信号检测到电传导故障时向脱扣装置输出脱扣信号。存在对电分配装置的改进的空间。
发明内容
通过所公开的构思的实施例满足这些需求和其他需求，该构思采用声学传感器、 声学发射器和/或声学特征模拟器来感测与电传导故障对应的噪声信号和/或模拟由电传导故障导致的声学噪声。根据所公开的构思的一方面，一种声学传感器系统包括第一多个声学传感器； 以及声学发射器，其被构造为生成声学噪声以模仿由于电传导故障而引起的声学噪声；其中，所述第一多个声学传感器中较少第二数量的声学传感器被构造为在具有多个电接头的电分配系统中识别多个位置，使得所述较少第二数量的声学传感器能够监测所述电分配系统的所述多个电接头的所有电接头。所述第一多个声学传感器中的至少一个可被构造为被启动作为具有高电压脉冲电路的声学发射器。所述声学发射器可被构造为移动到所述电分配系统中的多个不同位置。作为所公开的构思的另一方面，一种声学特征模拟器包括脉冲重复率控制电路， 其被构造为以若干重复率中的一个输出多个第一脉冲；电压脉冲生成电路，其被构造为响应于所述多个第一脉冲而输出多个第二电压脉冲；声学发生器，其被构造为响应于所述多个第二电压脉冲而输出多个机械脉冲；以及接口，其被构造为将所述多个机械脉冲耦合到电力导体。作为所公开的另一方面，一种电分配系统包括多个电导体，其包括多个电接头； 多个电路中断器，所述电路中断器的每一个与所述多个电导体中的一些电导体电学互连； 以及多个声学传感器；其中，所述多个电导体形成公共总线结构；其中，所述多个声学传感器的每一个耦合到所述多个电导体中的对应的电导体，覆盖所述多个电导体中的所述对应的电导体的一些电接头，并被构造为感测与所述一些电接头的电传导故障对应的噪声信号。多个所述多个声学传感器中的每一个可感测对应的噪声信号。可通过作为多个所述多个声学传感器的最强噪声信号的对应噪声信号来限定所述电传导故障的位置。
当结合附图阅读时，可从优选实施例的以下描述中获得对所公开的构思的充分理解，其中图1-3是根据所公开的构思的实施例的开关设备的示意形式的框图，该开关设备包括声学特征模拟器和声学传感器；
图4是图1的声学特征模拟器的框图；图5是用于声学传感器分配优化的过程的流程图；图6是根据所公开的构思的另一实施例的声学传感器的垂直正视图，该声学传感器包括用于矩形功率母线的夹紧结构；图7是图6的声学传感器的除盖子之外的等距图，该盖子被去除以示出内部结构； 以及图8是根据所公开的构思的另一实施例的用于电源导体的夹紧结构和声学传感器的垂直正视图。
具体实施例方式本文中采用的术语“若干”应表示一个或者大于一个(即，多个)的整数。本文中采用的术语“声学”应表示作为次声波、声波和/或超声波中的一种或多种声音。本文中采用的术语“电源导体”应表示线(例如，固体；多股；绝缘的绝缘允许电流容易地流过的其它合适的材料或允许电流容易地流过的其它合适的材料或物体。本文中采用的术语“电接头”应表示电学和机械连接多个电导体的结构。本文中采用的术语“凸片”应表示两个或物多个电导体被电学和机械连接到的端子或其他导电零件。本文中采用的术语“电传导故障”应表示引起辉光接触的电导体、电接头和/或凸片的电弧故障或松动或其他断续式电连接。如本文中采用的，两个或更多个部件被“连接”或“耦合”在一起的陈述应表示这些部件被直接接合在一起或通过一个或多个居间部件而接合。此外，如本文中采用的，两个或多个部件被“附接”的陈述应表示这些部件被直接接合在一起。本文中采用的术语“声学耦合器”应表示螺栓；粘合剂；夹具；紧固器；或其他适合的耦合机构，用于将电导体和声学传感器或声学发生器保持在一起，以允许利用或不利用电连接而进行有效声学传输。本文中采用的术语“特征”应表示用于区分或识别另一事物的某种事物。例如声学特征用于区分或识别电传导故障。本文中采用的术语“紧固器”应表示铆钉、粘合剂、螺钉、螺栓、以及螺栓和螺母 (例如，非限制性地，止动螺母)的组合、以及螺栓、垫圈和螺母的组合。本文中采用的术语“螺栓”应表示被构造为将两个或更多个部件栓接在一起(例如，通过栓接电源导体和包括绝缘隔离体的壳体)以牢固地保持它们的设备或装置。螺栓可以是例如用于将物体紧固在一起的金属棒或针，其通常具有在一端的头和在另一端的螺纹并通过螺母而被紧固。本文中采用的术语“夹具”应表示被构造为将两个或更多个部件接合或压缩或按压在一起(例如，通过保持或压紧电源导体和绝缘隔离体)以牢固地保持它们的设备或装置。术语“夹具”明确地不包括紧固器。示例性地且非限制性地，结合三相电分配设备和系统，例如，低电压开关设备、低电压配电板、低电压面板、电动机控制中心和中间电压开关设备，来描述所公开的构思。然而，应理解，所公开的构思可被用于宽广范围的其他应用，例如，用于商业或工业设施的母线电气系统、航空应用以及电动车辆应用。并且，所公开的构思不限于三相应用，并可被应用于民用或其他单相应用。在民用应用中，声学信号具有相对高的衰减率和相对小的电导体；因此，每个声学传感器可仅仅覆盖相对小范围的电学布线系统。图1示出了电分配系统，例如开关设备2，包括声学特征模拟器4和声学传感器6、 8、10、12、14、16。如将结合图4讨论的，示例性的声学特征模拟器2包括声学发生器，例如压电声学发射器18，以产生声学信号20，该声学信号20模拟电传导故障的声学信号，电传导故障例如为电弧故障、辉光接触或例如图1和2的22或M的导致辉光接触的松动电连接。或者，可以采用任何合适的电学、机械或电机声学发生器或者磁致伸缩器件来模拟由电传导故障产生的声学噪声(例如，所产生的声学信号小波类似于由具有电源频率或其谐频的重复率的电传导故障导致的小波)。如将说明的，示例性的压电声学发射器18可被耦合到电分配系统的不同位置，诸如示例性开关设备2，以确定应将诸如6、8、10、12、14、 16的声学传感器设置在哪里来提供对各区沈、28的松动电连接22、24的完全检测覆盖。在示例性开关设备2中，由于例如电连接可移动的接触臂(未示出)和电路断路器负荷侧导体(未示出)的辫式挠性导体或旁路(未示出)类似于声学隔离器，诸如电路断路器30、34、36的电路中断器用作声学信号的隔离器或吸收器，这归因于在通过旁路时声学信号的衰减率相对较高。因此，来自负荷(线路)侧的声学信号不能通过电路断路器以到达线路(负荷)侧。由于旁路为声学衰减器，任何声学信号(无论其是从实际的松动电连接还是模拟器产生)将不通过电路断路器，由此将开关设备2分成声学隔离区，例如沈、 28。示例性电路断路器34是三极电路断路器。示例性电路断路器30是六极电路断路器，其中每相具有两个平行的极。然而，将理解，也可以采用三极电路断路器。如将说明的，图4的示例性压电声学发射器18可以是诸如声学传感器6、8、10、12、 14、16的合适声学传感器(例如，非限制性地，压电传感器)的部件。在示例性开关设备2 中，每个相采用对应的压电声学传感器。因此，例如，对于三相系统，存在三个声学传感器， 每相一个。在图1中，在区观(区#2)中通过传感器8检测松动电连接对。类似地，在区28 中也可以通过传感器8检测来自声学特征模拟器4的声学信号20(图4)。然而，由于电路断路器30的阻断，通过传感器8未检测到松动电连接22。传感器14、16本身由于声学信号的衰减而不能检测松动电连接M，或者由于与区观中由传感器8检测到的噪声的相对较高水平相比，由那些传感器14、16检测到的噪声的水平相对较低，而不能确认松动电连接M 位于区观(区#2)中。图2和3示出示例性开关设备2在模拟器4、示例区沈、28、示例声学传感器6、8 以及电路中断器30 (其提供声隔离)方面如何工作的变型。它可以使用模拟器4优化传感器6、8、10、12、14、16的位置，或者使用传感器6、8检测松动电连接22、24的位置。在图2中，模拟器4被移动到不同的位置；另外，开关设备2与图1所示的开关设备2相同。松动电连接22由区沈(区#1)中的传感器6检测。然而，由于电路中断器30 的阻断，松动电连接22不被传感器8、10、12、14、16检测，并且由于电路中断器34、36的进
7一步阻断，也不被传感器10、12检测。在图3中，模拟器4被移动到不同的位置；另外，开关设备2与图1所示的开关设备2相同。松动电连接38的位置可通过“三角测量”被“精确定位”。可通过比较传感器8、 14,16测量的噪音值检测和定位松动电连接38。例如，传感器16将测量最强噪音信号，然后是传感器8，接着是传感器14。从而，可以确定所述松动电连接38是共用总线结构的一部分，所述共用总线结构由各个传感器8、14、16所共享的三相总线40、42、44形成，但是相比于在对应总线40、42上的传感器8或14，所述松动电连接38更接近总线44上的传感器 16。图4示出图1-3的示例声学特征模拟器4。如图所示，模拟器4包括电路50，可通过外部电源46经电开关48供电。例如，在测试中可以不激励电力线。作为非限制性实例， 电池可用作电源46。电路50提供多个重复率的电子脉冲52。脉冲52在多个合适的电压 (例如，不限制地，150V、400V、任何提供合适的声脉冲振幅的合适电压)触发电压脉冲生成电路讨。输出电压脉冲56驱动示例压电元件18以通过合适的接口，如绝缘隔离体58 (例如，不限制地，陶瓷盘)，在合适的电力导体上，例如母线或电缆60，产生机械脉冲57，以模拟由松动电连接(例如，不限制地，过热电接头(未示出，但是参见电接头61和图1-3的松动电连接22、24、38))引起的多个声学信号20。示例绝缘隔离体58被置于示例压电元件 18(或压电元件壳体(未示出))与示例母线60之间。示例压电元件18(或者对应的声学传感器)的可选的“预负荷”62可选地在其组件中的压力下压紧压电元件18。从而，示例压电元件18可以预加载至或不预加载至示例绝缘隔离体58。电路50可包括选择电路64， 其选择多个不同高电压中的一个，以及控制电路66，其以合适的重复率，例如线路频率的重复率，提供电子脉冲52。示例声学特征模拟器4包括脉冲重复率控制电路66，其被构造为以多个重复率中的一个输出第一脉冲52 ；电压脉冲生成电路M，其被构造为响应于第一脉冲52输出第二电压脉冲56 ；示例压电元件18，其被构造为响应于第二脉冲56输出机械脉冲57 ；以及接口 58，其被构造为将机械脉冲57耦合到电力导体60。电压脉冲生成电路M可被构造为以多个不同电压(例如，不限制地，150V、400V、 任何合适的电压)输出第二电压脉冲56。例如，这可模拟由不同位置的松动连接、不同电流水平引起的声学信号、或甚至仅仅由相同的松动连接产生的声学信号的变化。它可包括在同一时间的多个电压以模拟来自松动电连接的声学信号的变化，或者仅仅一个选择的电压。脉冲重复率控制电路66可被构造成选择多个不同的重复率(例如，不限制地，对应于50泡、60泡、85泡、120泡、135泡、400泡、线路频率的谐频或次谐频、任何合适的频率) 中的一个。这可用于，例如并且不限制地，测试声学传感器的检测能力和噪声检测性能。这可允许宽范围的电力线应用(例如在美国为60Hz、在欧洲和亚洲为50Hz、用于航空应用的 400Hz)。另外，对各种重复率进行选择允许测试声学传感器是否可以检测并使用除电力线路频率及其谐频之外的频率，以确定其没有导致噪声释放(trip)。如图4所示，示例声学压电发射器18可被构造为产生声学脉冲，该声学脉冲以通过线路频率调制的、从约IOkHz至约40kHz的频率传导通过电力导体(例如母线和/或电缆)。线路频率可选自于约50Hz、约60Hz、约400Hz以及线路频率的谐频或谐频。
如图1-3所示，声学特征模拟器4可被移动到多个不同位置，例如开关设备2中的示例区沈、28。可选地，任何数目的用于电传导故障检测的示例声学传感器6、8、10、12、14、 16可启用作为具有图4的高电压脉冲电路M的声学发射器。当对应的声学传感器的压电元件(未示出，但是参考图4的示例压电元件18)受到应力和应变时，其产生电压输出。在该情况下，其用作传感器。然而，当跨越示例压电元件18施加电压，例如56，示例压电元件的尺寸变化。该特性可用作声学发射器或发生器。例如并且不限制地，示例高电压脉冲生成电路M可集成到声学传感器6、8、10、12、14、16的电子电路中，以产生模拟的电传导故障声学信号20。再次参考图1，声学传感器系统68包括第一多个声学传感器6、8、10、12、14、16， 以及声学发射器，例如图4的示例压电发射器18，其被构造为产生声学噪声20，以模仿由电传导故障，例如22、对或38(图3)引起的声学噪声。较少第二数目的声学传感器，例如并且不限制地，一个声学传感器6、一个声学传感器8、或者三个声学传感器8、14、16被构造为识别开关设备2中的多个位置，从而该第二数目的声学传感器可监测其所有的多个电接头 61。如图3所示，示例声学传感器8、14、16在开关设备2的多个位置耦合到对应的母线40、42、44。每个声学传感器8、14、16可分别覆盖开关设备2的对应区观、70、72的多个电接头61。例如，传感器14可覆盖区70的接头61，传感器16可覆盖区72的接头61 (如图1所示)。示例区观由阻断声传播的电路中断器30、34、36限定。图1的示例区沈由阻断声传播的电路中断器30限定。为了提供电分布系统(例如开关设备、MCC、配电板和面板)中的电传导故障及其区位置的完全检测覆盖，公开的构思允许有效并快速地确定声学传感器应被置于新的电分配系统中的何处。公开的声学特征模拟器产生模拟声学信号，所述模拟声学信号与辉光接触具有相同的特性并容易在电分配系统周围移动。参考图5，示出用于传感器分布优化的过程200。该过程200可以应用于电分配系统，例如图1-3中的示例性开关设备2、声学信号模拟器4、声学传感器6、8、10、12、14、16、区 26J8和电路中断器30、34、36。首先，在202，根据电路中断器位置将电分配系统识别和划分为区域。然后，在204，将声学传感器耦合到电路中断器的负荷侧。接着，在206，将声学传感器尽可能远地移离电路中断器负荷侧终端，同时使其能够监测电路中断器终端与声学传感器的连接。然后，在208，在区域中沿电分配系统中的母线移动声学模拟器。然后，在 210，识别声学传感器不能有效检测由声模拟器产生的松动电连接信号之处的位置或点，并将这些位置和点限定为用于声学传感器的检测区的边界。然后，在212，在所述区域中，在所限定的区的外部增加另一声学传感器；以及重复步骤210以限定新区，直到在所述区域中由声学传感器监测全部电连接。最后，在214，还对至电分配系统的输入母线或电缆增加声学传感器，并重复步骤206、208和210。如将参考图6-8所述，所述声学传感器中的至少一个，如图1的6、8、10、12、14、16， 和/或图1的模拟器4，可被构造为夹紧在电力导体上(如图4的60)。参考图6和7，声学传感器装置300包括用于电力导体的夹具，例如夹具结构302， 所述电力导体例如为矩形电力母线304(如图6所示的虚线所示)。示例声学传感器装置 300还包括壳体306，其用于声学传感器和/或声学发生器，例如装在壳体306中的低成本压电元件308(如图7虚线所示)，以及包括印刷电路板(PCB) 310(图7)，其可包括图4的示例电路50。壳体306被夹在电力母线304或电力系统中的另一电力导体(未示出)上。如图6所示，壳体306的外部包括绝缘隔离体312，其被耦合到不锈钢圆柱形罐 318，在所述圆柱形罐中设置压电元件308 (如隐藏线所示)(图7)。夹具结构302被构造为将绝缘隔离体312和示例电力总线304与壳体306夹在一起。壳体306可以为，例如并不限制地，金属壳体或者具有内部和/或外部金属涂层的绝缘壳体，以提供EMI屏蔽。金属涂层可以是，例如并不限制地，合适的薄膜金属涂层。如图7中最佳所示，示例夹具结构302通过壳体306的开口 314设置。夹具结构 302包括第一绝缘夹具部316，其被设置在壳体306内部并接合其中容纳压电元件308 (如隐藏线所示)的不锈钢圆柱形罐318 ；第二绝缘夹具部320，其被设置在壳体306的外部，并被构造为接合电力总线304(图6)；以及螺纹耦合器，例如示例性的螺纹销322，其通过第一夹具部316并通过壳体306。螺纹销322具有第一端部和相对的第二螺纹端部(如图8所示)，所述第二螺纹端部可螺纹耦合到第二夹具部320(如图8第二夹具部320’所示)。可旋转部件，例如圆形绝缘紧固旋钮324，被耦合为并被构造为沿螺纹销322旋转，以向上或向下移动，从而拉或推第二夹具部320并分别夹紧或松开壳体306、电力母线 304和第二夹具部320。绝缘螺帽326防止旋钮3M旋转离开螺纹销322的第一端部。优选，第二夹具部320具有绝缘垫328，绝缘垫3 被构造为绝缘接合电力母线 304。压电元件308位于例如0. 5”直径的不锈钢圆柱体罐318中，并被耦合至罐318的底部，其为绝缘隔离体312(例如陶瓷盘)的相对侧(图6)。如图7所示，示例声学传感器装置300包括故障指示器158，其可以是LED指示器 (例如，不限制地，用于正常工作的绿色闪光、用于检测与电力母线304操作相关的电传导故障的红色闪光)。接通/断开开关330可启用或禁用电源(未示出)，所述电源可包括如图7所示的电池332。另外，电源可通过DC电源输入334从外部AC/DC或DC/DC电源(未示出)接受DC电力。从图6和7可见，示例壳体306包括底座336和盖子338。底座336包括柱340， 柱340接合盖子338的对应结构(未示出)。参考图8，另一夹具结构342用于电力导体344(如图8中虚线所示)和另一声学传感器装置(未示出)，其除了夹具结构342以外可以与图6和7的声学传感器装置300相同或相似。第二夹具部320与图6的第二夹具部320有一些不同。特别是，夹具表面346 是凹陷弧形表面以容纳电力导体344的圆形或椭圆形截面。相反地，图6的第二夹具部320 具有平坦的、基本平坦或有一些突出的表面348，以容纳电力母线304的平表面。在该实例中，未使用绝缘垫，因为电缆通常在其上具有绝缘护套。另外，夹具结构342，如同夹具结构 302，可以将如306的壳体、电力导体344以及可选的如312的绝缘隔离体夹在一起。尽管已经详细描述了本发明的具体实施例，本领域技术人员可以理解，根据本发明总体内容可以对具体公开进行各种修改和变化。因此，这里公开的特定配置只是示意性的而不是限制本发明的范围，本发明的范围由所附的权利要求及其全部等同物的全部范围限定。附图标记列表
2 电分配系统，诸如开关设备4:声学特征模拟器6 声学传感器8 声学传感器10 声学传感器12 声学传感器14 声学传感器16 声学传感器18 声学发生器，诸如压电声学发射器20 声学信号22:松动电连接24:松动电连接26 区28 区30 电路中断器，诸如电路断路器34 电路断路器36 电路断路器38:松动电连接40 三相总线42 三相总线44 三相总线46:外部电源48 电源开关50 电路52 电子脉冲的重复率的个数54 电压脉冲生成电路56:输出电压脉冲57:多个机械脉冲58 绝缘隔离体60:电力导线，诸如母线61:电接头62:可选的“预负荷”64:选择电路66:控制电路68 声学传感器系统70:区72 区200 过程202 步骤
204 步骤206 步骤208 步骤210 步骤212 步骤214:步骤300:声学传感器装置302 夹具，诸如示例的夹紧结构304 电力导体，诸如示例的矩形电力母线306 壳体308 声学传感器和/或声学发生器，诸如低成本压电元件310 印刷电路板(PCB)312:绝缘隔离体314:开口316:第一夹具部318:不锈钢圆柱形罐320:第二夹具部320’ 第二夹具部322:螺纹销324:圆形绝缘紧固旋钮326:绝缘螺帽328:绝缘垫330:接通/断开开关332:电池334:DC电源输入336 底座338:盖子340 柱342:夹具结构344:电力导线346:夹具表面348 表面
权利要求
1.一种声学传感器系统(68)，包括第一多个声学传感器(6,8,10,12,14,16)；以及声学发射器(18)，其被构造为生成声学噪声00)以模仿由于电传导故障02二4，38) 而引起的声学噪声；其中，所述第一多个声学传感器中较少第二数量的声学传感器(6 ；8 ；8，14，16)被构造为在具有多个电接头(61)的电分配系统O)中识别多个位置06二8，70，72)，使得所述较少第二数量的声学传感器能够监测所述电分配系统的所述多个电接头的所有电接头。
2.根据权利要求1所述的声学传感器系统(68)，其中，所述声学发射器是压电发射器 (18)。
3.根据权利要求1所述的声学传感器系统(68)，其中，所述较少第二数量的声学传感器是在具有多个电接头的电分配系统中的所述多个位置处耦合到多个母线00，42，44)的第二多个声学传感器(8，14，16)，使得所述第二多个声学传感器的每一个覆盖所述电分配系统的对应区08，70，72)的一些电接头。
4.根据权利要求3所述的声学传感器系统(68)，其中，所述电分配系统的对应区由阻断声波传播的一些电路中断器(30，34，36)限定。
5.根据权利要求1所述的声学传感器系统(68)，其中，所述第一多个声学传感器的至少一个被构造为启动作为具有高电压脉冲电路(54)的所述声学发射器。
6.根据权利要求1所述的声学传感器系统(68)，其中，所述声学发射器被构造为移动到所述电分配系统中的多个不同位置。
7.根据权利要求1所述的声学传感器系统(68)，其中，所述声学发射器被构造为，以由线路频率调制的大约IOkHz到大约40kHz的频率在所述电分配系统的电力导体中产生声波脉冲。
8.根据权利要求7所述的声学传感器系统(68)，其中，所述线路频率选自大约50Hz、大约60Hz、大约400Hz和所述线路频率的谐频或子谐频。
9.一种声学特征模拟器G)，包括脉冲重复率控制电路(66)，其被构造为以若干重复率中的一个输出多个第一脉冲 (52)；电压脉冲生成电路(M)，其被构造为响应于所述多个第一脉冲而输出多个第二电压脉冲(56)；声学发生器(18)，其被构造为响应于所述多个第二电压脉冲而输出多个机械脉冲 (57)；以及接口(58)，其被构造为将所述多个机械脉冲耦合到电力导体(60)。
10.根据权利要求9所述的声学特征模拟器G)，其中，所述声学发生器被预加载(62) 到所述接口。
11.根据权利要求9所述的声学特征模拟器G)，其中，所述声学发生器没有被预加载 (62)到所述接口。
12.根据权利要求9所述的声学特征模拟器G)，其中，所述电压脉冲生成电路还被构造为以多个不同的电压输出所述多个第二电压脉冲。
13.根据权利要求9所述的声学特征模拟器G)，其中，所述脉冲重复率控制电路和所述电压脉冲生成电路都被构造为，由位于所述声学特征模拟器的外部的电源G6)供 H1^ ο
14.根据权利要求9所述的声学特征模拟器，其中，所述接口包括绝缘隔离体(58)， 其被构造为放置在所述声学发生器与所述电力导体之间。
15.根据权利要求14所述的声学特征模拟器G)，其中，所述绝缘隔离体是陶瓷盘 (58)。
16.根据权利要求9所述的声学特征模拟器G)，其中，所述电力导体是电力母线(60)。
17.根据权利要求9所述的声学特征模拟器G)，其中，所述电力导体是电缆(60)。
18.根据权利要求9所述的声学特征模拟器G)，其中，所述多个机械脉冲(57)被构造为模拟由于松动电连接02二4，38)而引起的多个声学信号。
19.根据权利要求9所述的声学特征模拟器G)，其中，所述脉冲重复率控制电路还被构造为，选择多个不同的重复率中的一个作为所述若干重复率中的所述一个。
20.根据权利要求19所述的声学特征模拟器G)，其中，所述多个不同的重复率中的所述一个选自与线路频率、所述线路频率的谐频和所述线路频率的子谐频对应的重复率。
21.根据权利要求9所述的声学特征模拟器G)，其中，所述若干重复率中的所述一个对应于以从大约IOkHz到大约40kHz的频率调制传导经过所述电力导体的多个声学脉冲的线路频率。
22.一种电分配系统0)，包括多个电导体(40，42，44)，其包括多个电接头(61)；多个电路中断器(30，34，36)，所述电路中断器的每一个与所述多个电导体中的一些电导体电学互连；以及多个声学传感器(8，14，16)；其中，所述多个电导体形成公共总线结构；其中，所述多个声学传感器的每一个耦合到所述多个电导体中的对应的电导体，覆盖所述多个电导体中的所述对应的电导体的一些电接头，并被构造为感测与所述一些电接头的电传导故障对应的噪声信号。
23.根据权利要求22所述的电分配系统O)，其中，所述多个声学传感器(8，14，16)中的多个的每一个感测对应的噪声信号；并且其中，所述电传导故障的位置由作为所述多个声学传感器中的所述多个的最强噪声信号的对应噪声信号限定。
24.根据权利要求22所述的电分配系统O)，其中，所述多个声学传感器中的一些传感器被构造为夹在所述多个电导体中的多个上。
25.根据权利要求1所述的声学传感器系统(68)，其中，所述声学发射器(18)被构造为夹在所述电分配系统的电导体上。
全文摘要
一种声学传感器系统(68)，包括第一多个声学传感器(6，8，10，12，14，16)和被构造为生成声学噪声(20)以模仿由于电传导故障(22，24，38)而引起的声学噪声的声学发射器(18)。第一多个声学传感器的较少第二数量的声学传感器(6；8；8，14，16)被构造为在具有多个电接头(61)的电分配系统(2)中识别多个位置(26，28，70，72)，以便较少第二数量的声学传感器能够监测电分配系统的多个电接头。
文档编号G01R31/02GK102539951SQ201110317430
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月18日 优先权日2010年10月18日
发明者T·J·舍普夫, X·周 申请人:伊顿公司