CN101246185B - 在具有直流或交流电系统的供电网中用于测量电流和电压的组合变换器的连接头 - Google Patents

在具有直流或交流电系统的供电网中用于测量电流和电压的组合变换器的连接头 Download PDF

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Abstract

一种在具有直流或交流电系统的供电网中用于测量电流和电压的组合变换器的连接头(1)，该连接头具有：穿过连接头(1)的汇流排(7)；罗高夫斯基线圈部件(8)，借助于该线圈可产生对应于汇流排(7)内交流电的电压信号；以及连接装置(11)，该连接装置具有用来计算分析组合变换器的罗高夫斯基线圈部件(8)和电阻/电容性电压分配器的电压信号的电子组件和用来在计算分析之前匹配电阻/电容性电压分配器的电压信号的信号值的电子组件。为了在计算分析罗高夫斯基线圈部件(8)和电阻/电容性电压分配器的电压信号时以及在匹配后者的电压信号时尽可能地排除干扰，并且为了将连接头的电子组件也能可靠地保持机械固定，本发明建议该连接装置(11)被两分为第一连接空间或第一连接匣(12)和与第一连接空间分离的第二连接空间或第二连接匣(13)，用来计算罗高夫斯基线圈部件(8)和电阻/电容性电压分配器的电压信号的电子组件容纳在第一连接空间或第一连接匣(12)内，而用来匹配电阻/电容性电压分配器的电压信号的信号值的电子组件容纳在第二连接空间或第二连接匣(13)内。

Description

在具有直流或交流电系统的供电网中用于测量电流和电压的组合变换器的连接头
技术领域
本发明涉及在具有直流或交流电系统的供电网中用于测量电流和电压的组合变换器的连接头，该连接头具有：穿过连接头的汇流排；罗高夫斯基线圈部件，借助于该线圈部件可产生对应于汇流排内交流电的电压信号；以及连接装置，用来计算分析组合变换器的罗高夫斯基线圈部件和电阻/电容性电压分配器的电压信号的电子组件和用来在计算分析之前匹配电阻/电容性电压分配器的电压信号的信号值的电子组件。
背景技术
如此一个组合变换器具有可控的电阻/电容性电压分配器，其用来测量电压并为计算分析而连接到连接头上。对于直流电的测量，例如可利用一电流测量分路，其中，为了测量交流电可插入一罗高夫斯基线圈部件。
获得的测量信息可自由地通过光波导体传递。由此，测量信息在一所谓的汇合单元内是这样进行的，使对应于测量信息的数据经一工位总线分配到合适的终端设备上，例如，计数器、继电器、计算器等。
上述电阻/电容性电压分配器已经在高压测量技术中证实，很少在供电网中使用。其原因在于，其功率输出只在几百毫瓦左右，于是，不适合于迄今为止投入使用的二次仪表。一电阻/电容性电压分配器的物理作用方式用一个和同一个分配器构造方式既可测量交流电也可测量直流电。高压和低压部分之间不要求电流的分离。由此显著地降低了该种类型组合变换器的制造成本。高压和低压部分之间的绝缘损坏不会导致各操作器具的失效。
测量和计算装置除了呈电流传感器和低压分配器形式存在的测量变换器之外，还具有一数字的数据采集系统。
用于直流电和交流电系统内电压测量的测量变换器也可由一电阻/电容性电压分配器构成，其中，为了避免测量偏差，该电阻/电容性电压分配器具有一屏蔽起来的测量支路。
该数字的数据采集系统具有一与不敏感于干扰量的光传递导体连接而可分离的且无功率损失的信号传递，该信号传递一方面发生在电流和电压传感器元件之间，另一方面在电子装置之间。在高压电势上产生固有的测量值。用于计算分析的有效值进行数字化，通过一在数字化后的电子级转换为光脉冲。
发明内容
本发明任务在于，改进连接头或组合变换器的连接装置，其既可实现较无干扰地计算和处理由连接头的罗高夫斯基线圈部件产生的并对应于汇流排内交流电的电压信号，又可计算和处理由组合变换器的电阻/电容性电压分配器产生的电压信号。
根据本发明，该任务通过连接装置来解决，该连接装置被两分为一第一连接空间或第一连接匣和一与第一连接空间分离的第二连接空间或第二连接匣，用来计算罗高夫斯基线圈部件和电阻/电容性电压分配器的电压信号的电子组件容纳在第一连接空间或第一连接匣内，而用来匹配电阻/电容性电压分配器的电压信号的信号值的电子组件容纳在第二连接空间或第二连接匣内。
通过该两个连接匣的分离，并由此达到用于不同目的的电子组件在空间上和技术上的分离，这可实现以下的结果，不会通过另一连接匣内的电子组件来影响一个连接匣内的电子组件，此时，与现有技术相比，电子组件由此可实现一相当可靠的排列。
根据本发明连接头的另一实施例，连接头具有一安装板，两个连接匣固定在该安装板上，该安装板外边缘由一电晕放电环包围，电晕放电环在汇流排的两个连接区域内各具有一空隙，并相应地构造成两个部分圆形环段。与所知的现有技术的闭合电晕放电环相比，在连接头的安装时，可大大地减少技术结构上的成本花费。
此外，如果根据本发明连接头的罗高夫斯基线圈部件具有两个罗高夫斯基线圈，其中，每个线圈构造成双线圈，则是有利的。通过将一罗高夫斯基线圈构造成双线圈，可极大地改善对汇流排内待采集或测量交流电的总取值范围的覆盖；通过构造成双线圈的第二罗高夫斯基线圈，可实现连接头或组合变换器的一冗余构造。
只要连接头的汇流排构造成中空管导体，则与现有技术相比，可实现重量显著减轻和材料的极大的节省，随之而来的是大大地降低经济上的花费。由此，可过度地补偿汇流排稍微提高温度的加载，以及由此同样出现的稍微提高的电流损失。
附图说明
下面参照附图依据一实施例来详细地描述本发明。其中：
图1示出一根据本发明的在具有直流或交流电系统的供电网中用于测量电流和电压的组合变换器的连接头的实施例的立体图；
图2示出图1中所示的根据本发明的连接头的实施例的第一侧视图；
图3示出图1和2中所示的根据本发明的连接头的实施例的一俯视图；以及
图4示出图1至3中所示的根据本发明的连接头的实施例的另一侧视图。
具体实施方式
在图1至4中根据一实施例示出的连接头1属于一混合的电子组合变换器，其用于在具有直流或交流电系统的供电网中测量电流和电压。
连接头1具有一外壳2，在所示实施例中，该外壳构造成圆柱形，并借助于一安装板3封闭在图1至4中的下终端部分上以及借助于一盖板4封闭在图1至4中的上终端部分上。
在圆柱形外壳2的直径方向上彼此相对的位置上布置了两个连接件5、6，在它们之间一汇流排7沿直径方向通过外壳2。该汇流排7构造成中空或中空管导体，并引导一电流强度可掌握的交流电。作为一传感器元件，一罗高夫斯基线圈部件8布置在外壳2内，其同轴地围绕着构造为中空导体的汇流排7。属于该罗高夫斯基线圈部件8的是两个并排布置的罗高夫斯基线圈9、10，它们各构造成双线圈。由于罗高夫斯基线圈9、10形成为双线圈，可以更好地覆盖待测量电流的全部取值范围。第二罗高夫斯基线圈10是基于冗余设计缘由设置的。
借助于罗高夫斯基线圈部件可产生出电压信号，其中，电压信号在其信号值上对应于存在于汇流排7内所掌握的交流电的强度。
该电压信号通过合适的信号线路进一步传递到一连接装置11上。属于该连接装置11的是一第一连接空间或第一连接匣12，连接头1的那些电子组件被接纳在其中，它们用于计算分析混合电子组合变换器的罗高夫斯基线圈部件8和电阻/电容性电压分配器的电压信号。与连接装置11的第一连接匣12分离地设置一第二连接空间或第二连接匣13，连接头1的那些电子组件被接纳在其中，它们在第一连接匣12的电子组件内进行计算分析之前用来匹配电阻/电容性电压分配器的电压信号的信号值。通过将用于分析计算和匹配的电子元件分离地布置在两个彼此分离的连接匣12、13内，连接装置11可实现显著地减小或阻碍电子组件的相互影响。由此得到各个电子组件的一不易受干扰的布置。
组合变换器的电阻/电容性电压分配器通过图3中所示的通孔20连接到连接装置11上。
由于汇流排7形成为中空导体，与一实心导体相比，可得到一横截面显著减小的导体，由于重量减轻和材料节省，这就导致成本显著地降低。对此可过度地补偿容易提高的温度和微不足道的提高的电流损失。
连接装置11的两个连接匣12、13固定在安装板3上，在下方锁定外壳2的安装板3的外边缘14上，设置一围绕连接板3的圆形电晕放电环15。该电晕放电环15的用途在于，在高电压状态下阻碍电晕放电或部分放电出现在安装板3的比较尖锐的边缘上。电晕放电环15在所示实施例中由两个呈香肠形似的部分圆形环段16、17组成，其中，在汇流排7的两个连接件5、6的区域内，各设置一个空隙18或19。由于电晕放电环15对分成两个部分圆形环段16、17，所以在连接头1安装时大大地简化了安装工作。

Claims (4)

1.一种组合变换器的连接头，所述组合变换器在具有直流或交流电系统的供电网中用于测量电流和电压，该连接头具有：穿过所述连接头(1)的汇流排(7)；罗高夫斯基线圈部件(8)，借助于该线圈部件可产生对应于汇流排(7)内的交流电的电压信号；以及连接装置(11)，该连接装置(11)具有用来计算分析所述组合变换器的所述罗高夫斯基线圈部件(8)和电阻/电容性电压分配器的电压信号的电子组件和用来在所述计算分析之前匹配所述电阻/电容性电压分配器的电压信号的信号值的电子组件，其特征在于，所述连接装置(11)被两分为第一连接空间或第一连接匣(12)和与所述第一连接空间分离的第二连接空间或第二连接匣(13)，所述用来计算分析罗高夫斯基线圈部件(8)和电阻/电容性电压分配器的电压信号的电子组件容纳在所述第一连接空间或第一连接匣(12)内，而所述用来匹配电阻/电容性电压分配器的电压信号的信号值的电子组件容纳在所述第二连接空间或第二连接匣(13)内。
2.如权利要求1所述的组合变换器的连接头，其特征在于，所述连接头具有安装板(3)，所述第一连接匣(12)和第二连接匣(13)固定在该安装板上，该安装板的外边缘(14)由电晕放电环(15)包围，该电晕放电环在所述汇流排(7)的两个连接件(5、6)的区域内各具有一空隙(18、19)，并相应地构造成两个部分圆形环段(16、17)。
3.如权利要求1或2所述的组合变换器的连接头，其特征在于，所述连接头的所述罗高夫斯基线圈部件(8)具有两个罗高夫斯基线圈(9、10)，其中的每个线圈构造成双线圈。
4.如权利要求1所述的组合变换器的连接头，其特征在于，在所述连接头中，所述汇流排(7)构造成中空管导体(7)。
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