电路分支测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及电力测量系统，以及更具体地涉及一种由电流测量和数据传输设备组成的电路分支测量系统，包括用于检测电子电力系统中的电流的传感器模块。
【背景技术】
[0002]用于通过电路断路器测量流经导体的电流测量设备在现有技术中已知是附接到电路断路器用于测量不同电流的辅助设备。在实践中，这些设备一般包括用于检测电流的感测装置、用于处理来自感测装置的信号的微处理器、以及用于发射来自微处理器的数据信号的输出，该微处理器包括用于从外部源对微处理器供电的输入。在英国专利申请GB2，450，426以及在EP 2，282，321中描述了这种设备的示例。此外，包括集成的电流检测器的电路断路器在现有技术中已知包括微处理器，用于处理来自电流检测器的电流信号和提供测试信号与控制功能的电压信号。在US 7，177，129中描述了这种设备的示例。用于测量和采集来自电气配电箱(electrical distribut1n board)的数据的诸如电路分支监视系统的电力系统在现有技术中已知利用多达数个电流检测器以用于测量和采集能量数据。在US 7，453，267中描述了这种系统的示例。US 7，546，214公开了一种系统，该系统用于产生与来自电路分支的电力消耗相关联的可用信息。该系统包括为电路分配电力的电气板箱、与电路的导体(conductor)电力连接的电路断路器、电压传感器以及集线器，以采集与来自电压传感器和电路断路器的电力消耗相关联的信息。该系统具有数据采集器，以采集与电力消耗相关联的信息并使其对用户可用。这种系统的问题在于规模(size)和通信能力的限制。
[0003]这些设备和系统使用有线总线网络中的独立的电流传感器模块，用于由电路断路器检测来自导体的电流值。这种情形的特别缺点在于，分配板典型地密布有(dense with)与每个电路断路器相关的独立导体，每个电路分支的不带电(neutral)且接地的连接，包括主断路器的导体以及关联到电气安装的其它保护设备。配电柜中安装的电路断路器典型地为多个，以及被成行放置并且相互之间相对靠近，这种布置还很昂贵并且不便于安装。这由于围绕电路断路器的电气配电板以及在其上的导体连接的尺寸上的约束而是特别不利的，因为每个独立的电流传感器模块是通过单独的导体链接到每个电路断路器。
[0004]用于监视电路分支的电力系统已知用于直接从电流分支电路线路对电流传感器供电。这是不利的，因为从电路线路为电流传感器供电可增加电路线路的电力并且因此影响期望的测量。
[0005]因此，仍然需要对电路分支测量系统改进和简化，以通过电气配电板来测量、采集和发射能量数据。提供本发明以解决这些问题及其它问题。
[0006]手持式电路检测设备在现有技术中已知可连接到中央处理计算机，用于采集和分析电流数据。该设备已知包括分裂铁芯式电流变换器，以容易地通过电路断路器与导体耦合而不中断通过电路断路器的电流。通过该设备，专业性(profess1nal)被限定为每次测量一个电路分支。这是特别不利的，因为测量多个电路是非常耗时的过程，并且难以从多个电路分支得到同步读数(reading)以用于进行分析和比较。
[0007]因此，仍然需要对系统改进和简化，以测量、采集和发射从多个电路分支到例如手持式测量设备的同步能量数据。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种改进的电路分支测量系统，以测量、采集来自多个电路分支的同步能量数据并将其发射到测量设备，从而解决上述系统和设备的缺点。本发明中提供的方案使用至少一个电流测量和数据发射设备，所述电流测量和数据发射设备电连接且机械连接到至少一个电流传感器模块，用于通过电气配电板中至少一个导体来检测电流。通信驱动器集成在电流测量设备的壳体内，形成电流测量和数据发射设备。本发明使得可以在常规电气板箱中应用以及装配本发明的设备。
[0009]提供的电流测量和数据发射设备是一种改进的布置，该布置利用微处理器同时获取和处理来自至少一个以及高达多个机械耦合的电流传感器模块的测量信号。本发明提供一种改进系统，以将电流检测设备的电路分支测量系统安装到电气配电板中，用于监视配电板的单独电路分支的状况。本发明提供一种安全且不费力的安装布置，由于在将多个电流检测器与安装的导体连接时显著减少了劳力，而节省了安装的工作和成本。此外，本发明通过利用较少的电子组件实现了多个电路分支测量和监视的目的而降低了制造成本。
[0010]本发明还提供一种改进的系统，该系统提供标识号检测多电路分支安装设施中的多个电流传感器模块以用于识别每个电路分支。本发明的电路分支测量设备利用外部网关或其它监视设备与网络通信。网络可以是使得能够传送数据和命令的公共网或私有网，诸如到因特网(万维网)的广域网(WAN)和/或作为本地托管网的局域网(LAN)。
[0011]本发明的电路分支测量设备包括电流传感器模块，所述电流传感器模块电连接且机械连接到电流测量和数据发射设备。电流测量和数据发射设备由容纳印刷电路板的设备外壳、由外部电源为设备供电和用于发射数据信号的输入/输出接口组成。电流测量和数据发射设备包括电连接器，用于将电流传感器模块电链接且机械紧固到电流测量和数据发射设备。电流传感器模块具有连接装置，用于经由设备的连接器机械的紧固到电流测量和数据发射设备，并且通过供应来自集成到模块的电流传感器的电流测量信号而与设备交互。电流测量和数据发射设备处理测量信号，并且可以将模拟信号转换成数字信号，以发射到外部网关/集线器或CPU。模块具有用于穿过至少一个导体的开口，导体紧固到电路断路器通孔中，其中模块的电流变换器与流过导体的电流精确成比例地产生减小的电流。来自模块的减小的电流由电流测量和数据发射设备接收为模拟信号，并且由设备转换成数字信号。在模块的示例性实施例中，模块的电流传感器是容易围绕来自电路断路器的导体耦合的分裂铁芯式电流变换器。
[0012]本发明的技术优点在于对于我们，单个电流测量和数据发射设备使用电流传感器模块安全地测量高达多个电路断路器，电流传感器模块机械地且电连接到电流测量和数据发射设备。
[0013]在本发明的第一方面，提供一种电路分支测量设备。该电路分支测量设备包括至少一个电流测量和数据发射设备，电流测量和数据发射设备进一步包括获取和处理测量信号的微处理器、将采集的数据发射到外部设备的通信驱动器、用于将标识号关联到电流传感器的标识微芯片、用于外部电源供应和数据传输的输入/输出接口、以及用于机械地连接到电流传感器的至少一个连接器。电路分支测量设备还包括至少一个电流传感器模块，至少一个电流传感器模块进一步包括测量导体的电流的电流传感器、以及用于电连接到外部设备的连接器，以用于电力供应以及数据传输。电路分支测量设备的特征在于，电流测量和数据发射设备机械耦合且电连接到至少一个电流传感器模块，用于检测电气配电板中至少一个电路分支的电流。而且，电流测量和数据发射设备聚集并合并来自电流传感器模块中的至少一个的测量，以从所述系统发射到外部设备。
[0014]在本发明的第二方面，提供一种电路分支测量系统，该系统包括至少一个电流测量和数据发射设备，进一步包括获取和处理测量信号的微处理器、将采集的数据发射到外部设备的通信驱动器、用于将标识号关联到电流传感器的标识微芯片、用于外部电力供应和数据传输的输入/输出接口、以及用于机械地连接到电流传感器的至少一个连接器。电路分支测量设备还包括至少一个电流传感器模块，进一步包括测量导体的电流的电流传感器、以及用于电连接到外部设备的连接器，以用于电力供应以及数据传输。电路分支测量系统进一步包括电气配电板中的至少一个电路分支、以及监视设备。该系统的特征在于，电流测量和数据发射设备机械耦合且电连接到至少一个电流传感器模块，用于检测电气配电板中至少一个电路分支的电流。此外，电流测量和数据发射设备聚集并合并来自电流传感器模块中的至少一个的测量，以从所述系统发射到监视设备。
[0015]发明的描述
[0016]接下来的实施例和解释都涉及本发明的设备和系统。
[0017]在本发明的一个实施例中，电流传感器模块是从电流测量和数据发射设备中可拆卸的。
[0018]在本发明的一个实施例中，电流传感器从电流变换器、分裂铁芯式电流变换器或霍尔效应传感器