用于测量电导体中的电流的装置的制作方法

本发明涉及用于测量电流的装置。

背景技术：

已知电组件用于控制向电负载供应电能并确保保护该电负载。例如，已知电机起动器组件用于控制诸如异步电机的工业电动机。

这种电组件对于每一个电负载通常包括控制该电负载的电能供应的断路器和接触器。位于上游的断路器保护电能供应免受诸如短路或过电流的异常现象的影响。位于下游的接触器使得可能响应于控制信号选择性地中断电负载的电能供应。互连模块将断路器的电能输出电连接到接触器的电能输入。例如，在fr2806525a1中描述了这种互连模块。

当使用多个电负载时，通常实施若干并联互连的电机起动器组件，每一个给负载供应电力。这些电组件可通过数据总线互连，数据总线允许每一个电组件和中央控制单元的信息交换。例如，该数据总线使得可能传输控制信号到接触器，或在给定时间测量每一个接触器的状态以远程进行分析。这样的数据总线的示例在专利申请us2011/0119507a1中有所描述。

在这样的电组件中，期望获知在断路器和接触器之间流动的电流值，特别地期望间接检测如反常温度等热故障，所述热故障例如由于过流而引起。

已知能够测量这样的电流的电流传感器。但是这些电流传感器总体来讲体积大，并且它们的工业规模的生产是昂贵和复杂的。

技术实现要素：

本发明更具体地旨在通过提出用于测量电流的装置来解决这些问题，所述用于测量电流的装置结构紧凑，单位成本降低，并且其工业制造被简化。

与此相关，本发明涉及用于测量电路中的电流的装置，该装置包括多个罗氏电流传感器，每一个适于测量流动通过电导体的电流，这些电流传感器处于相邻的对，并且每一个包括：

-适于电连接到一起以形成电流测量电路的线圈，

-用于接收对应电导体的中心开口，线圈布置在中心开口的外周上，

测量装置具有多个铁磁棒，每一个电流传感器具有平行布置且在中心开口的相对边缘上彼此面对的两个所述线圈以及在线圈的端部之间垂直于线圈的纵轴延伸的两个所述铁磁棒。

由于本发明，可得用于测量电导体中流动的电流的可靠的器件。测量装置的模块结构使得其更易于并且更廉价来以工业规模制造。

根据本发明的有利的非强制性方面，互连模块可以包括以所有技术允许组合考虑的一个或多个以下特征，其中：

-每一个电流传感器具有与紧邻的电流传感器共用的铁磁棒。

-该装置包括平行于彼此布置且装置的所有电流传感器共用的第一和第二衔铁，每一个电流传感器的两个线圈分别布置在第一和第二衔铁上。

-第一和第二衔铁中的每一个具有直线部件，线圈通过围绕该直线部件缠绕而布置在这些第一和第二衔铁上。

-第一和第二衔铁中的每一个包括壳体，所述壳体适于接收铁磁棒之一的一个端部。

-第一和第二衔铁是相似的，并且每一个具有适于将第一和第二衔铁结合在一起以形成测量装置的紧固元件。

-第一和第二衔铁每一个包括直线形状的主要部分和从主要部分垂直于主要部分伸出的次要部分，并且线圈在次要部分水平处缠绕到第一和第二衔铁上。

-第一和第二衔铁每一个的主要部分包括凹部，该凹部接收铁磁棒中的一个，该凹部沿着主要部分的长度延伸。

根据另一方面，本发明涉及如上所述的测量装置，其特征在于，铁磁棒由铁合金制成，所述铁合金例如为软铁、nife或fesi。

根据另一方面，本发明涉及一种组件，包括由电导体供给电能的电装置，和适于测量流动通过每一个电导体的电流的测量装置。根据本发明，测量装置如上所述，每一个电导体被接收在对应电流传感器的中心接收区域内。

附图说明

在阅读以下仅以示例并且参照附图给出的互连模块的一个实施例的描述，将更好地理解本发明，并且本发明的其它优点将变得更加显而易见，在所述附图中：

图1是包括电组件的电设备的示意图，所述电组件包括根据本发明的互连模块；

图2是包括断路器、接触器和根据本发明的互连模块的图1的电组件的示意性分解透视图；

图3和图4分别以组装构造和分解视图示意性地示出了图1和图2的互连模块；

图5和图6分别示意性地示出了图2的互连模块的电子电路板的俯视和仰视图；

图7示意性地示出了图2的互连模块的功率电导体的近视图；

图8是图5和图6的电子电路板的纵剖示意图；

图9和图10示意性示出用于测量流动通过图7的功率电导体的电流的装置的透视图；

图11是图9和图10的电流测量装置的示意性分解视图；

图12示意性地示出了图8至图10的电流测量装置的另一实施例；

图13示意性示出了电压传感器的剖视图，该电压传感器装配有图2的互连模块；

图14示意性地示出图13的电压传感器的布线图；

图15和图16示意性地示出了图2的互连模块和接触器之间的数据链路的两个实施例。

具体实施方式

图1示出了一组电负载的电控制设备1。该电设备1包括也称为头端(headend)的中央控制单元2和多个电组件3，每一个电组件3适于控制向电负载4的电能供应。中央单元2和电组件3沿着称为例如“din导轨”的类型一个或多个安装导轨5固定。这里，这些电组件3彼此相同。

在该示例中，电负载4是诸如异步电机的工业电动机。

为了简化图1，仅示出了两个电组件3。替代地，组件1可以包括不同数量的这样的电组件3。类似地，仅示出了一个电机4。

每一个电组件3都适于控制向电负载4的电能供应。更准确地说，每一个电组件3置于电能源(未示出)和电负载4中的一个电负载之间。因此，电组件3非常适合控制该电负载4的电能供应，例如选择性地激活或禁用对应的电负载4的电能供应。在该示例中，电能源提供电能供应电流，这里是三相交流电流。

如图2所示，每一个电组件3包括断路器10、接触器20和在断路器10与接触器20之间的互连模块30。

断路器10适于在异常或安全缺陷情况下中断来自电源的电流流动。该缺陷例如是过电流或短路。

这里，断路器10是设置有多个电极的多极断路器，每一个电极与电源电流的一个电相相关联。例如，断路器10对于每一个极包括电流输入和电流输出，该电流输入和电流输出通过断路器10内部的可分离的电触点互连。这些电触点可以在断开或闭合状态之间切换，以便分别中断或允许电流在电流输入和电流输出之间通过。在诸如过电流或短路的异常情况下，该切换由电故障检测电路自动执行。

断路器10的电流输入连接到电能源。

接触器20适于根据中央控制单元2发出的控制信号来中断或可替代地允许电流从断路器10的输出流动到对应的电负载4。

这里，接触器20是设置有多个电极的多极接触器，每一个电极与电源电流的一个电相相关联。例如，断路器20对于每一个极包括电流输入和电流输出，该电流输入和电流输出通过断路器20内部的可分离的电触点互连。这些电触点可选择性地在断开和闭合位置之间移动，在所述断开和闭合位置中，它们分别阻止或允许在接触器20的电流输入与电流输出之间的电流流动。响应于控制信号的这种移动通过接触器20内的致动器实现。该致动器例如包括电磁体。

接触器20还包括用于测量可分离的电触点的状态的传感器。特别地，这些传感器被配置为提供指示触点处于常闭状态的第一状态信号(称为“常闭(nc)”状态信号)。这些传感器还被配置为提供指示触点处于常开状态的第二状态信号(称为“常开(no)”状态信号)。这些状态信号用于诊断接触器20的状态。

接触器20的电流输出电连接到对应的电负载4以供应电源电流给所述电负载4。

中央控制单元2被特别地配置成选择性地控制每一个接触器20，并且收集由这些接触器20中的每一个提供的关于每一个接触器20的状态的信息。与此相关，设备1包括数据总线，所述数据总线将各个电组件3连接到中央控制单元2。这里，此数据总线是通过借助带状电缆6串联(这里是两两地)连接电组件3来实现的，如下文更详细地说明的。

互连模块30将断路器10的电流输出电连接到接触器20的对应的电流输入。此外，互连模块30适于测量表示从断路器10流动到接触器20的电流的物理值，如下文更详细说明的。这里，模块30旨在被置于接触器20上方和断路器10下方。

图3和6更详细地示出了互连模块30的示例。互连模块30特别地包括功率电导体31、32和33、支撑板40、电子电路板50和外壳70。互连模块30还包括用于测量电流的装置60、电压传感器80和数据链路90，其各自的作用在下文中更详细地描述。

功率电导体31、32或33每一个适于传输与电源电流的电相相关联的电流。每一个功率导体31、32、33将断路器10的极的电流输出电连接到接触器20的对应于该相同极的对应电流输入。

术语“功率电导体”是指适于传输大于或等于10安培，优选大于等于100安培的电流的电导体。相比之下，在数据总线的带状电缆6中流动的电流的强度比电源电流的强度低至少十倍或100倍。

这里，电导体31、32和33由诸如铜的导电材料制成。

如图7所示，每一个电导体31、32、33包括平面中心部分以及上部分和下部分。中心部分具有平板的形状。上部分和下部分从中心部分的相对端部相对于平板垂直地延伸。这些上部分和下部分在中心部分的两侧上彼此平行延伸。

电导体31、32、33的中心部分分别表示为311、321和331。电导体31、32、33的上部分表示为312、332和332，电导体31、32和33的下部分表示为313、323和333。

在模块30的安装结构中，中心部分311、321和331平行于几何平面p延伸。

每一个上部分312、322或332由连接区域314、324或334终止，所述连接区域314、324或334设置有适于接收连接螺钉的螺钉孔，以便形成与另一个电连接件的电连接，以将该功率电导体连接到断路器10的电流输出。

类似地，每一个下部分313、323或333由连接区域315、325或335终止，所述连接区域315、325或335装配有适于接收连接螺钉的螺钉孔，以便形成与另一个电连接件的电连接，以将该功率电导体连接到接触器20的电流输出。

在模块30的安装结构中，电导体31、32和33彼此对准，使得其上部分312、322和332彼此平行并且其下部分313、323、333彼此平行。电导体32被布置在电导体31和33之间。

在这个例子中，功率电导体31、32和33具有相似的形状，因此下文仅详细描述它们的不同之处。

有利地，电导体31、32和33差别在于连接区域314、324和334和/或连接区域315、325和335的具体形状不同。这有助于各个极的视觉识别，并且提供十分简单的(foolproofing)功能，防止操作者在组装互连模块30时将电导体31、32和33的位置交换。

电导体31、32和33彼此的差别还在于其中心部分311、321、331的尺寸。

特别地，电导体31和33在它们的中心部分311和331上设置有额外的宽度。这个额外的宽度分别采取标记为316和336的板的形式，所述板分别集成到中心部分311和331中。

这里，板316和336相同并且具有宽度“l”和长度“l”的矩形形状。作为示例，这里，宽度l等于12mm，长度l等于6mm。宽度l和长度l在模块30的安装构造中平行于几何平面p测量。

支撑板40具有沿平面p延伸的基本上平面的形状。该支撑板40由刚性电绝缘材料制成，例如诸如聚酰胺6-6的塑料材料。

支撑板40在这些中心部分311、321、331的相对面的两侧上包括在电导体31、32和33的中心部分311、321和331上的包覆模制(overmoulded)区域41。这些包覆模制区域41使得可能部分地将电导体31、32和33相对于电子电路板50电绝缘。包覆模制区域41的尺寸对应于中心部分311、321、331的宽度，特别是考虑布置在中心部分311和331处的板316和336。

电导体31、32和33因此部分地集成到支撑板40中。如图8所示，上部分312、322和332以及下部分313、323和333在支撑板40的两侧伸出。

由于支撑板40和包覆模制区域41，因此在电导体31、32和33与电子电路板50之间确保电绝缘。

在该示例中，模块30旨在机械地紧固到接触器20。例如，模块30包括用于一体地将其附接到接触器20的外壳的紧固装置(未示出)。

在安装构造中，如图2所示，接触器20和互连模块30因此形成电装置。与此相关，模块30的外壳70的形状与接触器20的形状互补。

如图3所示，外壳70特别地具有包括结合在一起并且以“l-形状”垂直地延伸的两个主块体。外壳70例如由模制塑料制成。

在模块30在接触器20上的安装构造中，这些块体中的一个，称为前块体71布置为与接触器20的前面接触。另一个块体，称为上块体72，布置在接触器20的上面上。板40的电导体31,32和33和电子电路板50容纳在上块体72内。

外壳70包括限定中空壳体的主体和覆盖且封闭主体的盖。该主体和该盖的组装使得获得壳体70的两个块体71和72。

可替代地，外壳70的形状可以不同。

在模块30的组装构造中，上部分312、322和332的连接区域315、325和335在该情况下延伸通过盖到上块体外部。

这里，模块30包括端块体73，以有助于连接区域315、325和335到断路器10的对应的电流输出的连接。该端块体73布置在块体72的上面上。这里，端块体73集成在外壳70内。

当使用端块体73时，通过专用电缆形成连接模块30与断路器10之间的电连接，所述专用电缆的相应终端分别通过旋在端块体73中而连接到功率导体31、32和33。因此，断路器10可以固定为远离连接模块30，而不需要总是与外壳70接触。这使得模块30适于各种各样的情形，特别是取决于电设备1的环境。

可替代地，端块体73可以相对于外壳70可移除地安装。

根据又一个变型，可以省略端块体73。当省略端块体73时，电导体31、32、33的连接区域315、325和335可从外壳70的外部直接接近。以这种方式，断路器10可以通过简单的插入附接到连接模块30。断路器10因而与模块30接触。在这种情况下，模块30因此将断路器10机械地连接到接触器20。

有利地，前部分71设置有通孔74。这些孔74被布置成当模块30安装在接触器20上时，它们面对接触器20中的对应孔敞开。这些孔使得用户将螺丝刀插入通过模块30以便接近接触器20的夹紧螺钉。这些夹紧螺钉用于将电线连接到接触器20的电流输出，以将其连接到对应的电负载4。由于此，模块30可以在现有的接触器20上使用，而不必修改这些接触器20的几何形状或结构。

前部分71可选地设置有通过窗口75。当模块30安装在接触器20上时，该窗口75布置成在接触器20的预先存在的窗口前方敞开。接触器20包括窗口(这里未示出)，该窗口指示可分离的电触点的位置并且可以由用户使用以机械地验证可分离的电触点的位置。这里同样地，模块30可以安装在现有的接触器20上，而不必修改这些接触器20的几何形状或结构。

可替代地，可以省略孔74和/或窗口75。

图5、6和8更详细地示出了电子电路板50。该电子电路板设置有特别地包括电子单元51的电子电路，所述电子单元51的作用和功能在下文描述。电子单元51例如是可编程微控制器。

这里电子电路板50包括通过导电迹线在刚性绝缘支撑件上制造的印刷电路。绝缘支撑件例如是由印刷电路板pcb-a型环氧树脂制成的板。

电子电路板50的上面标记为“501”，电子电路板50的与面501相对的下面标记为“502”。

在该示例中，属于电子电路板50的电子电路的电子部件布置在上面501上。形成印刷电路的导电迹线布置在相对的下面502上。

在模块30的组装构造中，电子电路板50布置为平行于支撑板40，并且因此平行于几何平面p。这里，电子电路板50至少部分地与板40接触。

电子电路板50设置有若干通孔，称为通道孔，所述通道孔允许电导体31、32和33的上部分312、322和332通过它们。以该方式，当模块30处于组装构造时，每一个电导体31、32和33通过电子电路板50。上部分312、322和332垂直于该电子电路板50延伸。

可替代地，电子电路板50布置在中心部分311、321、331之下，使得由电导体31、32和33的下部分313、323和333穿过。在这种情况下，面501和502交换。

电子单元51包括适于与数据总线连接的接口连接部。为此，电子电路板50包括固定到上面501并连接到集成电路的导电迹线的连接件52和53。这些连接件52和53分别构造为连接到带状电缆6的标记为52'和53'的对应的连接件。例如，连接件52'和53'布置在柔性带状电缆的相对端部处。这里，连接件52和53具有不同的类型，特别是具有不同的尺寸，以避免形成数据总线的带状电缆6的任何不期望的切换。在该示例中，连接件53从模块30的外壳70的外部是可接近的。

数据总线允许模块30与组件3的外部之间的数据交换。该数据为例如来自接触器20的致动器的控制信号或指示接触器20的状态的信号。数据总线还例如通过小于或等于24vdc的电压源从电子电路板50传输电功率供应。

在该示例中，在模块30的安装构造中，带状电缆6中的一个经由连接件52'连接到电子电路板50，连接件52'被接收在对应的连接件52内部。该连接例如在模块30的制造期间在关闭外壳70之前形成，使得装配有连接件53'的带状电缆6的端部延伸到外壳70外部。然后可以将连接件53'电连接到设备1的另一组件3的模块30的对应的连接件53或者连接到中央控制单元2。

模块30还包括在图9、10和11中更详细地示出的电流测量装置60。

测量装置60被配置为测量电导体31、32和33中流通的电流的值。为此，测量装置60包括多个罗式电流传感器61、62、63，每一个电流传感器适于分别测量流动通过相应的一个电导体31,32和33中的电流的电流值。罗式传感器使得可能通过测量由电导体中电流的流动在该电导体周围感应的磁通量来确定在电导体中流动的电流值。

这里，电流传感器61、62和63成对相邻并且以直线方式对齐。每一个电流传感器61、62和63包括线圈64和64'或螺线管和对应的电导体31、32和33的中心接收区域61c、62c、63c，所述线圈或螺线管在这里是相同的。这里，测量装置60固定到电子电路板50的上面501。

在连接模块30的组装构造中，每一个电导体31、32和33被分别接收在电流传感器61、62和63的中心开口61c、62c和63c中。测量装置60允许实时测量在断路器10和接触器20之间的电导体31、32、33中流动的电流的值。

线圈64和64'适于电连接到一起，以在对应的导体中形成电流测量电路。线圈64和64'是直线的并且分别沿标记为x64和x64'的纵向轴线延伸。这里，每一个线圈64、64'包括具有例如分布在5层上的520匝的螺线管，螺旋管通过缠绕导线形成，每一个线圈64、64'具有0.7mh的电感值。

测量装置60还包括若干铁磁棒65以及分别标记为66和66'的第一和第二衔铁或框架，所述铁磁棒65在这里彼此相同，第一和第二衔铁或框架承载线圈64和64'。在该示例中，衔铁66和66'彼此平行布置，并且为测量装置60的所有电流传感器61、62和63所共用。

铁磁棒65使得可能引导电流通过对应的电导体31、32、33时产生的磁通量，以便有助于由线圈64和64'进行电流的测量。例如，铁磁棒65由铁合金制成，例如软铁或镍-铁合金nife或fesi合金。这里有四个铁磁棒65。

因此，当电流流过电导体31、32和33时，出现磁通量，所述磁通量在对应的电流传感器61、62和63的线圈64和64'的端子处产生电位差。这些电位差由电子单元51测量，例如通过未示出的模数转换器测量。电子单元51例如从预定的公式自动推导每一个电导体31、32和33的对应电流强度值。

这里电流传感器61、62和63是相同的，因此考虑到可以将描述对换给其他电流传感器，仅在下文中描述电流传感器61。

更准确地说，电流传感器61包括在中心区域61c的相对边缘上平行并且彼此相对布置的两个线圈64和64'。电流传感器61还包括两个铁磁棒65。这些铁磁棒65布置在与线圈64和64'相同的平面中，并且垂直于轴线x64和x64'在线圈64和64'的端部之间延伸。

每一个电流传感器61、62、63包括与紧邻的电流传感器共用的铁磁棒65。在这种情况下，这里电流传感器61具有与电流传感器62共用的铁磁棒65。而且，电流传感器63具有与电流传感器62共用的棒65。

因此，在该示例中，测量装置60包括三个线圈64和三个线圈64'。测量装置60还包括在线圈64和线圈64'之间延伸的四个铁磁棒65。线圈64、64'和铁磁棒65被布置在与几何平面p平行的相同平面中，以形成用于该电流传感器61的多边形(这里显示具有正方形形状)的轮廓。该多边形轮廓限定对应的中心开口61c。

在本发明的优选实施例中，衔铁66和66'二者都具有直线形状。线圈64和64'通过缠绕布置在这些衔铁66和66'上。因此，线圈的纵向轴线x64或x64'分别与衔铁66或66'的纵向轴线重合。围绕增强件66缠绕的线圈带有附图标记64，而围绕衔铁66'缠绕的线圈带有附图标记64'。

在这个例子中，衔铁66和66'二者包括壳体或隔室，该壳体或隔室被构造成接收铁磁棒65之一的一个端部。

这里有四个这样的壳体。位于衔铁66和66'的端部处的壳体带有附图标记661。位于壳体661之间的壳体带有附图标记662，662和663。可替代地，这种壳体的数量可以不同，优选地至少等于2。

在该示例中，铁磁棒采用长方体平行六面体板的形状。作为说明，每一个铁磁棒65具有十五毫米的长度，五毫米的宽度和两毫米的厚度。壳体661的形状与棒65的端部的形状互补。这里，壳体661、662和663集成在衔铁66和66'内部。如此，这些壳体661、662和663允许限定线圈64和64'的缠绕区域。

有利地，衔铁66和66'设置有紧固元件664和665，其旨在将该衔铁一体地连接到相对的衔铁以形成测量装置60。这些紧固元件664和665还使得将铁磁棒65保持在位。在该示例中，紧固元件664和665由壳体662和663支撑。

这里，紧固元件664和665为具有互补形状，例如舌槽类型的可连接元件，其允许卡扣紧固。可替代地，它们可以不同地制造，例如以钩系统的方式。

为了对此说明，衔铁66的中间壳体662带有凸状紧固元件664。衔铁66'的在测量装置60的组装构造中与该壳体662相对定位的壳体662带有凹状紧固元件665。

衔铁66和66'带有紧固柱67，当测量装置60处于电子电路板50上的组装构造中时，所述紧固柱67垂直于几何平面p从测量装置60伸出。

如图9所示，紧固柱67布置在测量装置60的同一侧，更精确地在测量装置60的用于与电子电路板50接触的一侧。这些紧固柱67用于被接收在通过电子电路板50的对应的孔中。这使得测量装置60固定到电子电路板50，并且有助于测量装置60的对齐，以使中心开口61c、62c和63c与形成在电子电路板50上用于电导体31、32和33穿过的开口相对定位。

测量装置60还包括线圈的连接销68，这里设置在衔铁66和66'上，在壳体661、662和663的远端上。这些连接销68设计为将每一个线圈64和64'的相对端部通过电子电路板50的导电迹线电连接到控制单元51，连接销与导电迹线旨在直接电接触。更精确地，形成每一个线圈64和64'的线圈导线的端部然后围绕该销68缠绕以确保电连接。每一个连接销68为直杆的形式，所述直杆由导电材料制成，所述直杆的一个端部接收在电子电路板50内以确保与电子电路板50的电迹线的电连接。

测量装置60的模块化设计简化其工业生产并降低其每单位成本。这里，衔铁66和66'是彼此相同的并且仅在测量装置60内的其相对位置方面不同。测量装置60通过将衔铁66和66'以头对尾的方式彼此组装而形成。因此可以使用减少数量的部件来制造测量装置60。

此外，通过使用铁磁棒65，测量装置60的制造成本相对于现有的罗式测量装置被降低，其中每一个中心开口的整个周边装配有螺线管绕组或线圈。在本例中，对于每一个电流传感器61、62和63需要两个线圈64、64'，这比在其中至少需要四个这样的线圈的已知的罗式线圈型电流传感器要少。

测量装置60可以按照以下方式在工业上制造。

在第一步骤中，获得衔铁66或66'。该衔铁66或66'首先设置有连接销68。

然后，在第二步骤中，线圈64通过例如使用自动缠绕机缠绕在衔铁66的绕组区域上而形成。首先，将导线围绕连接销68中的一个缠绕一匝，然后围绕衔铁66的第一缠绕区域重复缠绕以形成第一线圈64。然后围绕衔铁66的另一连接销缠绕该线。然后将线切割，然后对于衔铁66的缠绕区域的每一个以类似的方式重复该操作。因此，线圈以简化的方式围绕衔铁66形成。

然后在第三步骤中组装测量装置60。为此，设置有线圈64和64'的衔铁66和66'面对彼此连结在一起。将铁磁棒65插入到衔铁66的每一个壳体661、662和663中。然后通过将每一个铁磁棒65的相对端部插入到衔铁66'的对应的壳体661、662和663中来将衔铁66固定到衔铁66'。然后将紧固元件664和665一个插入另一个中，然后通过卡扣紧固固定，以将这些衔铁66和66'互锁。

然后，测量装置60准备安装在电子电路板50上。

图12示出了测量装置60的另一实施例。本实施例中的电流测量装置标记为“600”。该测量装置600特别适用于连接模块30的变型，其中电导体31、32和33被彼此叠置的功率电导体310、320和330代替。

与测量装置60的那些元件类似的此测量装置600的元件带有相同的附图标记，但是具有增加的零标号。例如，测量装置600包括带有附图标记650的铁磁棒，并且其类似于测量装置60的铁磁棒65。因此，考虑到上述描述可以适用于它们，不再详细描述这些元件。这里具有两个棒650。

测量装置600与测量装置60不同之处特别在于，衔铁660和660'各自包括直线形主要部分和从主要部分垂直地伸出的分支形式的次要部分。

在此示例中，衔铁660和660'各自包括从主要部分的同一侧延伸的三个次要部件，因此这些衔铁具有e形形状。因此，线圈84布置在从衔铁660伸出的次要部分上。线圈640'布置在从衔铁660'伸出的次要部分上。

衔铁660和660'的每一个主要部分包括在主要部分的整个长度上延伸并且铁磁棒650接收在其中的凹部。

由于这种设置，衔铁660和660'可以围绕电导体310、320和330组装在一起。

图13和14更详细地示出了电压传感器80。

电压传感器80的目的是检测在电导体31、32和33中的两个之间的电位差，这里是电导体31和33之间的电位差的存在。这间接地有助于获知断路器10的状态，特别是获知该断路器是断开还是闭合。电子单元51还被配置为通过由电压传感器80供应的数据产生代表断路器10的状态的信号。

电压传感器80包括至少一个导电板或电场传感器，其分别置于距电导体31、32或33的板316、326或336中的一个一距离处，并且面对电导体31、32或33的板316、326或336中的一个。通过专用测量电路84根据这些板之间的电容值来间接地确定电压的存在或者不存在。

更准确地说，在这里，检测器80包括由导电材料制成并平行于几何平面p延伸的两个这样的板81和83。在模块30的组装构造中，板81面对板316同时与板316对齐。类似地，板83面对板316同时与板336对齐。这些板81和83形成在电子电路板50的面502上，例如通过沉积由铜制成的金属迹线。板81和83分别具有与板316和336相同的尺寸，在5％以内，优选在1％以内。这里板81和83在它们之间具有相同的表面区域。板81和316通过包覆模制部分41彼此分离并与该包覆模制部分41接触。同样分别适用于板83和336。

板81和316之间的标记为“d”的距离沿垂直于几何平面p的方向测量。该距离d等于覆盖板316的上面的包覆模制部分41的厚度。距离d选择为使得板81尽可能靠近板316，而不会损害包覆模制部分41提供的功率电导体31的电绝缘功能。距离d优选小于或等于2mm，更优选地在0.5mm至1mm范围内，甚至更优选在0.65mm至0.85mm范围内。为了说明此，这里距离d等于0.8mm。板83和336也彼此分开距离d。

由板81和316形成的电容器标记为c1，由板83和336形成的电容器标记为c2。这里，给定板81、83、316和336的尺寸和相对布置，电容器c1和c2的相应电容相等。

电容器c1的电容值等于(εxs)/d，其中s是彼此面对的板81和316的表面积，“ε”是形成包覆模制部分41的材料的介电常数。这里考虑到板81和316相同并且彼此面对，表面积s等于长度l乘以宽度l的乘积。这里，给定上述数值，表面积s等于74mm²。在聚酰胺6-6的情况下，当距离d在0.65mm至0.85mm范围内时，则电容器c1的电容在2.8pf至4.4pf范围内。本领域技术人员已知电容器c1的电容与距离d成反比。

传感器80还包括测量电路84，测量电路84包括板81和83以及测量电阻器801，所述测量电阻器801的端部在一个端部处连接到板81并且在另一个端部处连接到板83。测量电路84适于获取测量电阻器801的端子处的测量电压vm。

测量电路84有利地包括使测量电路84免受过电压的双向齐纳二极管802，当电系统1或其电功率供应源受到闪电的袭击时，特别可能发生该过电压。

测量电路84通过模拟数字转换器(未示出)连接到电子单元51的输入。有利地，测量电路84还包括配置成允许在45hz-65hz范围内的频率通过的低通滤波器803。

滤波器803防止模拟数字转换器的输入的饱和，饱和可能导致传感器80故障。该滤波器803特别地使得滤除电源电流的谐波，该谐波可能会干扰电路83的测量。这里，电组件3的电源电流具有50hz或60hz的频率。

最后，传感器80包括接地平面82，该电接地平面82布置在面502上并且连接到测量电路84的电接地gnd，以保护装置80免受电磁干扰。该接地平面82通过在与由电流传感器61占据的表面区域相对的表面区域上通过在面502上沉积金属层而形成。

在该示例中，电压的存在由电导体31和33之间的电压传感器80检测。当在这些电导体31和33之间存在电压vp时，电阻器801的端子处的测量电压vm等于取决于电压vp和电容器c1、c2的电容的值。例如电压vm使用以下公式计算：

其中“rm”是测量电阻器801的值，“zm”是电子单元51的测量阻抗，“c”是电容器c1和c2的电容值。

作为说明，对于等于380v、50hz频率的电压vp，电压vm等于150mv。

根据另一示例，对于等于190v、60hz频率的电压vp，电压vm等于62mv。

另一方面，在电导体31和33之间不存在任何电压的情况下，测量电压为零。

单元51被编程以测量由测量电路84提供的测量电压，例如随时间连续地或重复地，并且被编程以根据所获得的测量电压vm产生对应的状态信号。然后，单元51例如在预定时间或响应于由中央单元2发出的请求向数据总线发送该状态信号。

例如，如果测量电压vm以持续方式保持为零(例如，电源电流的频率的周期的十倍以上，优选100倍以上)，则电子单元51自动地确定在电导体31和33之间没有电压存在。否则，电子单元51确定在电导体31和33之间存在电压。

该电压传感器80可检测电压的存在或不存在，并因此推断模块30属于其的组件3的断路器10的状态，而不需要物理地接近断路器10。该检测是在不与电导体31、32和33直接电接触的情况下实现的。因此，不需要为电压传感器80提供电绝缘，并入所述电绝缘是更昂贵的并且更复杂的。测量精度不是电压传感器80正确操作的障碍，因为我们主要需要知道功率电导体31和33之间是否存在电压vp，并且不必需获得该电压的准确值。

可替代地，电压传感器80可以不同地制造，例如通过用布置为与中心部分311、321或331中的一个相对的单个电场传感器来替代板81和83。

根据另一变型，电压传感器80由包括直接连接到电导体31,32和33的分压器的电压传感器代替。在该情况下，需要电绝缘。

图15和16示出模块30和接触器20之间的数据链路90。该数据链路90适于发送接触器20的断开或闭合的控制信号。该数据链路90还适于收集接触器20的状态的一个或多个测量信号。该装置90适于连接到接触器20的对应的输入/输出信号接口。

更准确地说，链路90包括连接件91和电线对92、93和94。连接件91适于连接到电子电路板50。这里，例如连接件91在电子电路板50的一个端部处固定到电子电路板50。

有利地，链路90包括刚性衔铁，电线对92、93和94被安装在所述刚性衔铁上。例如，该衔铁由在电线对92、93和94上包覆模制的塑料制成。这有助于将模块30组装在接触器20上，特别是通过减小电线92、93和94所占据的空间。该衔铁可以被省略。

连接件91包括若干开口，每一个开口用于接收电线对92、93和94的电线中的一个，以便将它们电连接到电子电路板50的印刷电路的对应的电迹线。

例如，电线对92的电线用于向接触器20的致动器供电。电线对93被配置成从接触器20的对应的输出接口收集no状态信号。类似地，电线对94的电线适于从接触器20的对应的输出接口收集nc状态信号。

在该示例中，如图11所示，与电线92相关联的端子中的一个共用于与电线93相关联的端子中的一个。例如，这是因为对应的信号相对于电接触器20中的共用电接地产生。可替代地，这两条电线可以彼此分开。

图12示出了链路90的另一实施例。标记为90'的该数据链路与链路90类似，但不同的是，电线对94被省略。这在不需要知道nc信号状态的应用中是有用的。

由于测量装置60、电压传感器80和电子控制单元51，模块30能够收集关于断路器10和接触器20的操作状态的实时信息，并根据该信息和/或来自中央单元2的信息更好地控制它们。

由于该模块30，电组件3具有先进的通信和监控功能，而无需修改断路器10或接触器20的结构或操作。因此，模块30使得可以向现有的产品范围添加新的特征，甚至向已经安装到现有的电设备1上的断路器10和/或接触器20添加新的特征。

以上讨论的实施例和变型可以组合以产生新的实施例。