测量电气设备中流动电流的至少一个电变量的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量电气设备中流动的电流的至少一个电变量的装置。本发明还涉及一种包括电气设备和根据本发明的一个这种测量装置的组件。
【背景技术】
[0002]已知的是制造能够测量穿过断路器的电流的电特性的测量装置，这些测量装置在其能够进一步计算与给定电流相关的电力时也被称为电表。因此，文献FR 2977323 Al描述了一种用于低口径断路器并且可用来更新现有电气设备的测量模块。该模块包括使得能够将其安装在连接到断路器的至少一个电导体周围的通孔。此外，从文献W0-2008/042483Al已知的是制造一种测量模块，其电流传感器没有完全覆盖导体。然而，采用这种传感器，测量对横向寄生场很敏感。此外，文献EP 1684080 Al揭示了安装在每个相上的独立传感器的使用，由穿过导体并且通过无线电传送所测量的电流值的电流自供电。
[0003]这些不同的测量系统通过围绕连接到断路器的至少一个电导体定位至少一个电流传感器来测量在断路器中流动的电流的电性能。这种测量装置的安装因此须在至少两个步骤中完成，第一步骤包括在已经使电导体通过测量模块之后将它们紧固在断路器的每个端子上。第二步骤包括将测量模块紧固到断路器。因此，这些测量模块的安装相对复杂，可能会引起安装误差，并且可能因缺乏空间而变得困难。
【发明内容】
[0004]更具体地，本发明旨在通过提出一种测量意在电气设备中流动的电流的至少一个电变量的装置来解决这些缺点，与电气设备组装变得更加容易。
[0005]为此，本发明涉及一种测量意在电气设备中流动的电流的至少一个电变量的装置，所述电气设备包括至少一个连接端子，每个连接端子被设计成电连接到相应电导体的端部，所述测量装置包括至少一个电流传感器，每个电流传感器配置成用于测量在相应电导体中流动的电流。该测量装置还包括至少一个导电间隔件，每个间隔件配置成介于相应的连接端子与相应电导体的端部之间，并且其中，每个电流传感器进一步定位成围绕相应的间隔件，以测量所述电导体与相应的连接端子之间的流过所述间隔件的电流。
[0006]由于本发明，所述测量装置易于组装到电气设备，并且适于电导体的任何类型的截面。
[0007]根据本发明的其它有利的并且任选的方面，这样的测量装置包括一个或多个以下的技术特征，单独地或根据任何技术上可能的组合:
[0008]-所述电气设备包括N个连接端子，N是大于或等于2的整数，并且其中，所述测量装置包括N个电流传感器和N个间隔件；
[0009]-至少一个电流传感器包括磁路和线圈，所述线圈定位在所述磁路的两个端部之间；
[0010]-所述磁路由交错形式的单件形成；
[0011]-至少一个电流传感器包括以环形比如Rogowski环形形状盘绕的绕组；
[0012]-所述测量装置包括至少一个电压传感器，其配置成用于测量相应连接端子的电压；
[0013]-每个电压传感器是以定位成靠着相应间隔件的舌片的形式；
[0014]-每个间隔件包括用于将所述导体的端部连接到相应连接端子的连接构件的通路孔；
[0015]-所述装置包括无线电装置，用于将所测的电变量发送到远离所述装置的电子装备；以及
[0016]-所述装置包括弹性配合装置，用于与所述电气设备的互补装置配合，以将所述装置紧固到电气设备。
[0017]本发明还涉及一种包括电气设备和如上所限定的测量装置的组件。
[0018]根据本发明的其它有利的并且任选的方面，这种组件包括一个或多个以下的技术特征，单独地或根据任何技术上可能的组合:
[0019]-所述电气设备是电气切断或电气保护设备；以及
[0020]-所述电气设备是电气断路器。
【附图说明】
[0021]通过阅读下面的描述，本发明将得到更好地理解，其中的其它优点将显而易见，下面的描述仅作为非限制性示例被提供并且参照附图，其中:
[0022]-图1是包括根据本发明第一实施例的断路器和测量装置的组件的透视顶视图；
[0023]-图2是图1测量装置的透视顶视图，特别地，该装置包括保护罩；
[0024]-图3是图1测量装置的分解透视图；
[0025]-图4是图1装置的透视顶视图，不带有保护罩；
[0026]-图5是图1装置的底视图；
[0027]-图6是根据本发明第二实施例的类似于图4的视图；
[0028]-图7是根据第三实施例的类似于图2的视图；
[0029]-图8是根据第三实施例的类似于图4的视图；
[0030]-图9是根据第三实施例的类似于图3的视图；以及
[0031]-图10是根据本发明第四实施例的类似于图4的视图。
【具体实施方式】
[0032]本发明涉及测量装置1，其配置成安装在电气设备上。在下面所描述的本发明的示例性实施例中，电气设备是四极断路器D，其包括四个连接端子。图1示出了由安装在断路器D上的测量装置I形成的组件E。
[0033]图2示出了测量装置1，后者包括覆盖壳体4的保护罩2。测量装置I还包括至少一个电流传感器5 (其在图3中以分解视图示出)以及至少一个导电间隔件6，其配置成介于电气设备的连接端子与设计成电连接到所述连接端子的电导体的端部之间。电流传感器5围绕对应的间隔件6定位，并且配置成在电导体与对应的连接端子之间测量流过所述间隔件6的电流。
[0034]任选地并且另外，测量装置I包括至少一个电压传感器7，其定位成抵靠住对应的间隔件6并且配置成在对应的连接端子处测量电压。
[0035]如果测量装置I配置成安装在四极断路器D上，则其优选地包括四个电流传感器5和四个间隔件6。任选地并且另外，测量装置I包括四个电压传感器7。
[0036]测量装置I整体上呈矩形菱形的形状。参考标号Yl表示平行于该矩形菱形的最大侧的横向方向，Zl表示平行于该菱形的最小侧的垂直方向。参考标号Xl还表示垂直于轴线Yl和Zl的纵向方向。方向Zl是指从下到上，方向Xl是指从后到前，方向Yl是指从右到左。
[0037]参考标号LI表示在方向Yl上测量的测量装置的长度，11表示其在方向Xl上测量的宽度，Hl表示其在Zl方向上测量的高度。特别地并且作为示例，长度LI包括在10mm和200mm之间，优选地基本上等于电气设备在相同的方向Yl上的宽度，例如150mm。例如，宽度11包括在20mm和30mm之间，高度Hl包括在1mm和20mm之间，优选地等于15mm。测量装置I则特别地紧凑，这使得更易于连接到电气设备。
[0038]在本发明的第一实施例中，如图1和5所示，每个电流传感器5包括磁路10和线圈12，该线圈12定位在磁路的两个端部104之间。测量装置I则包括四个线圈12，每个都与相应的间隔件6相关。线圈12由紧固装置122保持在印刷电路8上的适当位置。线圈12每个都包括接触舌片的形式的位于两个端部124之间的绕组126。
[0039]间隔件6容纳在壳体4中并且突出越过罩2。壳体4和罩2由绝缘材料制成，而间隔件6由优选地具有良好导电性的导电材料比如铜制成。
[0040]间隔件6具有用于电流的通路截面，限定在垂直于方向Zl的平面中，其尺寸作为电气设备的额定电流和对于电气设备不被超过的热的函数，比如测量装置I被设计成所连接到的断路器。实际上，例如对于额定电流为250A的电气设备来说，通路截面将包括在10和20平方毫米之间。因此，间隔件6中的电流的通路不产生过热。每个间隔件6的截面例如是马蹄形。
[0041]间隔件6包括用于连接螺钉的通路孔62，所述连接螺钉被设计成将测量装置I和电导体的端部比如凸耳紧固到电气设备，该凸耳被设计成经由测量装置I电连接到电气设备。
[0042]间隔件6优选的是全部相同，并且在垂直方向Zl上延伸。间隔件6是偏移的，并且在纵向方向Xi上彼此规则地间隔开。它们都定向在相同的方向上，使得每个马蹄形的开口朝向测量装置I的前面。
[0043]间隔件6容纳在布置到壳体4中该端部的四个通孔46中。壳体4的孔46 (用于接收间隔件6)在其前内边缘上具有凸台47，使得能够定向间隔件6，并将它们保持在适当位置。
[0044]在图1和图5的实施例中，每个电压传感器7是电压抽头舌片14的形状。每个舌片14包括孔142，其允许连接螺钉通过，还被设计成穿过间隔件6并且将电导体的凸耳和测量装置I紧固到设备相应的连接端子。舌片14还包括用于与印刷电路8电连接的端部144。图5示出了金属叶片14连接到印刷电路8。舌片14的电连接端部144与印刷电路8重叠并且被紧固于此。
[0045]印刷电路8包括下表面82，线圈12与电压抽头舌片14的电连接被制成在其上。在使用测量装置I期间，具有一定频率(例如等于50赫兹)的AC电流穿过间隔件6。电流变化产生磁场，其通过磁路在线圈12中产生电势差。线圈12从而由设计成对印刷电路8供电的电流穿过。
[0046]印刷电路8包括上表面84和连接在该上表面84上的微控制器(未示出)。该微控制器此外还能够计算电能、电功率和各相的电流谐波和所测电流以及所测电压的电中性。
[0047]此外，印刷电路8包括无线装置(未示出)，用于发送所测的电变量或性能，比如由电流传感器5测量的强度和由电压传感器7测量的电压。无线传输装置例如包括天线和无线收发器。该收发器配置成经由无线信号比如根据WIFI或ZigBee标准的信号将所测的性能发送到远程接收器。
[0048]印刷电路8的电子元件设置成在105°C的温度下正常工作。
[0049]磁路10是U形的。每个磁路10的两个端部104压靠着线圈12的两个端部124。
[0050]在其前部上，罩2具有垫22，其包括凹陷24，使得能够便于将紧固到电导体端部的凸耳安装在每个间隔件6的上表面61上。
[0051]壳体4包括钩42，使得能够通过弹性装配将测量装置I紧固至断路器D。壳体4还包括防错肋44，防止其被安装在不是由制造商所提供的方向上。有四个这样的肋44被紧固到壳体4的下表面，并且它们被规则地间隔开。此外，它们沿纵向方向Xl被定向。
[0052]壳体4还包括配置成用于支撑印刷电路8的横向凸缘48和纵向凸缘49。这些凸缘48和49使得能够提高印刷电路8，以便任选到将各部件紧固在其下表面82上，并