一种电压电流采集装置及系统的制作方法

本发明实施例涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种电压电流采集装置及系统。

背景技术：

在各个应用场合的用电设备均需要采集电压电流，现有的电压电流采集装置在通过外部绝缘导线采集设备的电压和电流时，需要将外部绝缘导线连接的设备进行断电处理才能安装电流互感器，难以在绝缘导线上直接安装，影响电压电流采集的便捷性。

技术实现要素：

本发明提供一种电压电流采集装置及系统，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

1、一种电压电流采集装置，其特征在于，包括：穿心式电流互感器，以及设置在所述穿心式电流互感器的穿刺件；

所述穿刺件用于刺穿固定于所述穿心式电流互感器内径的绝缘导线的绝缘层，以接触到所述绝缘导线的绝缘层内部的金属导体；

所述穿心式电流互感器用于通过所述穿刺件采集所述绝缘导线的电压；

所述穿心式电流互感器还用于通过所述穿刺件采集所述绝缘导线的电流。

2、根据权利要求1所述的电压电流采集装置，其特征在于，所述穿心式电流互感器设置有伸出部，所述伸出部沿所述穿心式电流互感器的径向设置。

3、根据权利要求2所述的电压电流采集装置，其特征在于，所述穿刺件包括穿刺针和旋紧部件；其中，

所述穿刺针为至少一根；所述旋紧部件包括旋紧螺杆和旋钮；所述穿刺针和所述旋紧螺杆固定于所述伸出部内壁；所述旋紧螺杆位于所述穿刺针的对侧；所述旋钮位于所述伸出部的外径部位。

4、根据权利要求2所述的电压电流采集装置,其特征在于，所述穿刺件包括旋紧刺针和旋钮；其中，

所述旋紧刺针位于所述伸出部内壁；所述旋钮位于所述伸出部的外径部位。

5、根据权利要求2所述的电压电流采集装置，其特征在于，所述伸出部设置有内径调节部件，所述内径调节部件用于调节所述伸出部的内径大小。

6、根据权利要求5所述的电压电流采集装置，其特征在于，所述内径调节部件包括调节螺杆，以及与所述调节螺杆分别连接的调节螺母和调节块；

所述调节块设置有凹槽，所述伸出部内壁设置有与所述调节块的凹槽配套的凸条。

7、根据权利要求2所述的电压电流采集装置，其特征在于，还包括设置于所述伸出部内径的温度采集组件，所述温度采集组件用于采集所述绝缘导线的温度。

8、根据权利要求2所述的电压电流采集装置，其特征在于，还包括插口和/或网线端子，以及与所述插口和/或所述网线端子连接的引线；其中，

所述插口和/或所述网线端子用于通过所述引线获取所述穿刺件采集的绝缘导线的电压；

所述插口和/或所述网线端子还用于采集所述电流互感器的二次电流电流；

所述插口至少包括一个电压插口和一对二次电流插口。

9、根据权利要求1所述的电压电流采集装置，其特征在于，所述电流互感器包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第二部分对称；

所述第一部分的一端与所述第二部分的一端通过铰链连接；所述第一部分的另一端与所述第二部分的另一端的连接方式包括铰链连接、紧固件连接和卡扣连接中的一种或多种。

10、一种电压电流采集系统，其特征在于，包括主站、与所述主站连接的采集终端以及与所述采集终端连接的如权利要求1～9任一项所述的电压电流采集装置；其中，

所述采集终端与所述主站通过有线和/或无线的通讯方式进行通讯；所述采集终端用于接收所述电压电流采集装置采集的所述绝缘导线的电压和电流，生成与所述绝缘导线的电压和电流对应的电压电流。

本发明实施例提供的一种电压电流采集装置及系统，通过穿刺件刺穿绝缘导线，从而使穿心式电流互感器通过穿刺件采集外部绝缘导线的电压和/或电流，不需要将外部绝缘导线连接的设备进行断电处理，相比于现有技术，能够有效提高电压电流采集的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种电压电流采集装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的另一种电压电流采集装置的结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的另一种电压电流采集装置的结构示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的一种电压电流采集装置的正视图；

图5示出了本发明实施例所提供的另一种电压电流采集装置的结构示意图；

图6示出了本发明实施例所提供的另一种电压电流采集装置的正视图；

图7示出了本发明实施例所提供的另一种电压电流采集装置的正视图；

图8示出了本发明实施例所提供的一种电压电流采集装置的俯视图；

图9示出了本发明实施例所提供的一种电压电流采集系统的结构示意图。

附图标记：

110-穿心式电流互感器；120-穿刺件；121-旋紧刺针；122-旋钮；123-穿刺针；124-旋紧部件；1241-旋紧螺杆；1242-旋钮；130-内径调节部件；131-调节螺杆；132-调节螺母；133-调节块；1331-凹槽；1332-凸条；140-温度采集组件；151-电压插口；152-二次电流插口；160-网线端子。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

目前现有的电压电流采集装置在通过外部绝缘导线采集设备的电压和电流时，需要将外部绝缘导线连接的设备进行断电处理才能安装电流互感器，难以在绝缘导线上直接安装，影响电压电流采集的便捷性，基于此，本发明实施例提供的一种电压电流采集装置及系统，能够有效提高电压电流采集的便捷性。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种电压电流采集装置进行详细介绍。

在一种实施方式中，本发明实施例提供了一种电压电流采集装置，参见图1所示的电压电流采集装置的结构示意图，如图所示，该装置包括穿心式电流互感器110和设置在穿心式电流互感器110的穿刺件120。

穿刺件120用于刺穿固定于穿心式电流互感器110内径的绝缘导线的绝缘层，以接触到绝缘导线的绝缘层内部的金属导体。具体的，穿刺件可以为固定式穿刺件或者移动式穿刺件。其中，若穿刺件为固定式穿刺件，可以通过对外部绝缘导线施加压力以使穿刺件挤压进外部绝缘导线的绝缘层；若穿刺件为移动式穿刺件，在将穿心式电流互感器固定在外部绝缘导线上时，通过控制穿刺件的伸出长度，即可将穿刺件穿刺进外部绝缘导线的绝缘层。

穿心式电流互感器110用于通过穿刺件采集外部绝缘导线的电压，穿心式电流互感器还用于采集绝缘导线的电流。

本发明实施例提供的上述电压电流采集装置，包括穿心式电流互感器和设置在穿心式电流互感器内壁的穿刺件，穿刺件刺穿与穿刺件连接的外部绝缘导线的绝缘层，以接触到绝缘导线的绝缘层内部，穿心式电流互感器通过穿刺件采集外部绝缘导线的电压，穿心式电流互感器还用于采集绝缘导线的电流。由于本发明的电压电流采集装置通过穿刺件刺穿绝缘导线，从而使穿心式电流互感器通过穿刺件采集外部绝缘导线的电压，不需要将外部绝缘导线连接的设备进行断电处理，相比现有的电压电流采集装置在通过外部绝缘导线采集设备的电压和电流时，需要将外部绝缘导线连接的设备进行断电处理，本发明的电压电流采集装置能够有效提高电压电流采集的便捷性。

具体的，上述电压电流采集装置采集外部绝缘导线的电压，以及获取穿心式互感器的二次电流，此电压和电流为外部绝缘导线连接的设备或系统的电压和电流，上述电压电流采集装置通过穿刺件刺穿与穿刺件连接的外部绝缘导线的绝缘层，以接触到绝缘导线的绝缘层内部的金属导体，从而使穿心式电流互感器通过穿刺件采集外部绝缘导线的电压。

外部绝缘导线可以是外部设备或外部系统的a相、b相和c相三相线缆，通过三个穿刺件分别接入外部设备或外部系统的a相、b相和c相三相线缆，穿心式电流互感器通过穿刺件即可采集外部设备或外部系统的三相线缆中的三相电压。

为便于对上述实施例进行理解，本发明实施例还提供了另一种电压电流采集装置的结构示意图，以穿刺件为移动式穿刺件为例，参见图2所示的另一种电压电流采集装置的结构示意图，在图1的基础上，还示意出了穿刺件120、内径调节部件130、温度采集组件140(图中未示出)、电压插口151、二次电流插口152和网线端子160。

穿心式电流互感器设置有伸出部，伸出部用于与穿刺件连接，且伸出部沿穿心式电流互感器的径向设置。

在一种实施方式中，穿刺件120包括旋紧刺针121和旋钮122。其中，旋紧刺针121位于伸出部内壁，旋钮122位于伸出部的外径部位。在具体实施时，为了将穿刺件的旋紧刺针穿刺进外部绝缘导线的绝缘层内，需要旋转旋钮调节旋紧刺针的伸出长度，以使旋紧刺针穿刺进绝缘层，也即拧紧旋紧刺针，使旋紧刺针向导线方向移动，进而使旋紧刺针刺破导线绝缘层采集电压。例如，当用户将旋钮进行顺时针旋转时旋紧刺针的长度增加，当用户将旋钮进行逆时针旋转时旋紧刺针的长度减少。

考虑到不同型号的外部绝缘导线的直径可能不同，因此穿刺件设置有内径调节部件130，用于调节伸出部的内径大小，具体的，内径调节部件130包括调节螺杆131，以及与调节螺杆131分别连接的调节螺母132和调节块133，具体的，调节螺杆与调节螺母配套设置，调节块与调节螺母为一体设置，操作调节螺杆旋钮，可以使调节块活动，调节内径大小。通过内径调节部件130控制调节块133延径向移动以将绝缘导线稳定固定在穿心式电流互感器上。例如，当调节螺母132顺时针旋转时，调节螺母132带动调节块133向靠近旋紧刺针121的方向移动，穿心式电流互感器的内径减小，如图3所示的另一种电压电流采集装置的结构示意图，此时可使穿刺件与绝缘导线连得更紧；当调节螺母132逆时针旋转时，调节螺母132带动调节块133向远离旋紧刺针121的方向移动，穿心式电流互感器的内径增加，此时穿刺件与绝缘导线连接可能较松。另外，为了防止绝缘线圈的位置发生偏移，所以在调节块设置有凹槽1331，伸出部内壁设置有与调节块的凹槽1331配套的凸条1332，确保索紧导线时调节块受力均匀。

进一步的，为了获取绝缘导线的温度，还可以设置用于采集绝缘导线温度的温度采集组件140，在一种实施方式中，温度采集组件可以设置于伸出部内壁，也可以设置于上述调节块133上，以使温度采集组件充分接触到绝缘导线，进而提高绝缘导线的温度采集的准确度。

本发明实施例提供的装置还包括电压插口151、二次电流插口152和网线端子160，以及与电压插口151、二次电流插口152和网线端子160连接的引线。其中，插口和/或网线端子用于通过引线获取所述穿刺件采集的绝缘导线的电压，插口和/或网线端子还用于通过获取所述电流互感器的二次电流，插口至少包括一个电压插口和一对二次电流插口，插口还可以包括用于获取绝缘导线温度的温度插口。在具体实施时，引线的一端与电压插口151、二次电流插口152和网线端子160连接，引线的另一端与穿刺件连接，以通过穿刺件取到绝缘导线的电压。网线端子160用于将取到的绝缘导线的电压和/或电流传输至采集终端，电压插口151用于通过取到的绝缘导线的电压向其他设备供电，例如电压插口151经导线连接至灯泡，以向该灯泡提供电压；二次电流插口152用于通过取到的绝缘导线的二次电流向其他设备供电；另外，上述电压插口151和二次电流插口152还可以连接至检测装置、计量装置或测量装置。

为了将穿心式电流互感器固定在绝缘导线上，本发明实施例提供的电压电流采集装置还包括多种固定方式。在一些实施方式中，电流互感器包括第一部分和第二部分，第一部分与第二部分对称；第一部分的一端与第二部分的一端通过铰链连接；第一部分的另一端与第二部分的另一端的连接方式包括铰链连接、紧固件连接和卡扣连接中的一种或多种。具体实现时，第一部分的另一端设置有凹槽，第二部分的另一端设置有与第一铁芯部的凹槽配套的凸起，以使第一铁芯部的铁芯和第二铁芯部的铁芯对齐。

本发明实施例在上述图2的基础上，示意出了一种电压电流采集装置的正视图，如图4所示。

穿心式电流互感器通过沿径向设置的伸出部与穿刺件连接，具体的，伸出部设置的插口和/或间接端子通过引线与穿刺件连接，以使穿心式电流互感器通过穿刺件采集外部绝缘导线的电压，以及采集电流互感器的二次电流，而且穿刺件上设置的内径调节部件可以调节穿刺件与绝缘导线连接的松紧度，便于更有效的采集绝缘导线的电压和电流。

穿心式电流互感器的第一部分和第二部分相连，可以通过铰链连接、紧固件连接和卡扣连接中的一种或多种连接方式进行连接，并且第一部分的凹槽与第二部分的凸起配套，以使第一部分的铁芯和第二部分的铁芯对齐，方便第一部分与第二部分的连接。其中，铰链连接可由可移动的组件构成，或者由可折叠的材料构成；紧固件也称为标准件，是将两个或两个以上的零件(或构件)紧固连接成为一件整体时所采用的一类机械零件的总称，紧固件连接方式应用广泛；卡扣连接用于一个零件与另一零件的嵌入连接或整体闭锁，通常用于塑料件的连接，其材料通常由具有一定柔韧性的塑料材料构成，卡扣连接的安装拆卸方便。

进一步的，本发明实施例还提供了另一种电压电流采集装置，该电压电流采集装置采用固定式穿刺件，参见图5所示的另一种电压电流采集装置的结构示意图，该电压电流采集装置包括：穿刺件120、温度采集组件140、电压插口151、二次电流插口152和网线端子160。

在一种实施方式中，穿刺件120包括穿刺针123和旋紧部件124。其中，穿刺针123为多根；旋紧部件124包括旋紧螺杆1241和旋钮1242。穿刺针123和旋紧螺杆1241固定于伸出部内壁，旋钮1242位于伸出部的外径部位，旋紧螺杆1241位于穿刺针123的对侧。在具体实施时，将绝缘导线放置在伸出部内壁，此时旋紧螺杆1241抵住绝缘导线，通过旋转旋钮1242使旋紧螺杆1241向绝缘导线施加压力，从而使穿刺针123穿刺进绝缘导线的绝缘层内，再将绝缘导线固定在穿心式电流互感器上。进一步的，为了预防绝缘导线发生偏移，旋紧螺杆1141上与导线接触的一端采用弧形设计，以使旋紧螺杆与绝缘导线贴合，进而防止绝缘导线偏移；另外，旋紧螺杆1141上还设置有调节块133，其中，调节块133上设置有凹槽1331，伸出部内壁设置有与调节块的凹槽1331配套的凸条1332。

在一种实施方式中，固定式穿刺件可以采用9根穿刺针，例如，在图5所示的电压电流采集装置中的伸出部中设置3排3列穿刺针，每根均连接经引线连接至插口或网线端子。

进一步的，电压电流采集装置中还可以设置有温度传感器，为了能够提高温度测量的准确度，可以将温度传感器设置于伸出部内壁或者设置在上述旋紧螺杆的末端，以便使温度传感器能够最大面积的与外部绝缘导线接触，进而提高温度测量的准确度。

为便于对图5提供的另一种电压电流采集装置进行理解，本发明实施例在图5的基础上还提供了另一种电压电流采集装置的正视图，具体可参见图6所示的另一种电压电流采集装置的正视图。

在一种实施方式中，如图7示意出了一种电压电流采集装置的正视图，图7中的电流互感器固定在外部绝缘导线上，通过三个穿刺件采集外部绝缘导线的电压，以及获取穿心式互感器的二次电流，图7中的外部绝缘导线有三根，分别连接三个穿刺件，即采集外部绝缘导线连接的设备或系统的三相电压和/或三相电流，三根外部绝缘导线即表示设备或系统的a相、b相和c相的相线，外部绝缘导线的颜色分别是黄、绿和红，分别代表与设备或系统的a相、b相和c相连接。为便于理解，本发明实施例还提供了图8所示的电压电流采集装置的俯视图，其中从左到右依次为固定在a相外部绝缘导线上的电流互感器，固定在b相外部绝缘导线上的电流互感器和固定在c相外部绝缘导线上的电流互感器。

本发明实施例提供的一种电压电流采集装置，通过穿刺件刺穿绝缘导线，从而使穿心式电流互感器通过穿刺件采集外部绝缘导线的电压和/或电流，不需要将外部绝缘导线连接的设备进行断电处理，相比于现有技术，能够有效提高电压电流采集的便捷性。

实施例二

本发明实施例提供一种电压电流采集系统，包括主站、与主站连接的采集终端以及与采集终端连接的如实施例一所述的电压电流采集装置；其中，采集终端与主站通过有线和/或无线的通讯方式进行通讯，参见图9示出了本发明实施例提供的一种电压电流采集系统的结构示意图，包括主站100、与主站连接的采集终端200以及与采集终端连接的如上述的电压电流采集装置300。

采集终端用于接收电压电流采集装置采集的所述绝缘导线的电压和电流，生成与绝缘导线的电压和电流对应的电压电流。

采集终端通过引线分别输入a、b、c三相电流和三相电压，其中任意一相电压如a相电压uan作为采集终端的工作电压，通过运算得出三相电压电流。

具体的，如对于采集外部绝缘导线连接的设备或系统的三相电压和三相电流时，通过电压电流采集装置采集三相电压和三相电流，采集终端可以通过与电压电流采集装置连接的引线分别输入a、b、c三相电流和三相电压，其中任意一相电压(如a相电压uan)作为采集终端的工作电压，通过运算得出三相电压电流，并将三相电压电流通过有线或无线的通讯方式上传到主站，以便于主站可以对采集的电压电流进行实时监控，通过电压电流采集系统完成电压电流的采集工作。

主站与采集终端组成数据采集与监视控制系统(scada，supervisorycontrolanddataacquisition)，采集终端和主站之间可以通过有线通讯方式中的rs485通讯方式进行通讯。

应当理解，图9仅仅是电压电流采集系统的一种结构示意图，而不是电压电流采集系统的唯一结构，在实际使用时，除图9所示的结构外，还可以包括其他功能结构，具体以实际使用情况为准，本发明实施例对此不进行限制。

本发明实施例提供的一种电压电流采集系统，通过穿刺件刺穿绝缘导线，从而使穿心式电流互感器通过穿刺件采集外部绝缘导线的电压和/或电流，不需要将外部绝缘导线连接的设备进行断电处理，相比于现有技术，能够有效提高电压电流采集的便捷性。

至此，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。