CN102033165B - 罗果夫斯基线圈,包含该线圈的中压电气设备以及为该线圈提供静电屏蔽的方法 - Google Patents

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Abstract

罗果夫斯基线圈(2)包含:磁芯(4);在磁芯上设置的罗果夫斯基线圈绕组(6);在设置于磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组上设置的绝缘体(8);在绝缘体上设置的导电性绕组(10),该绝缘体在设置于磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组上设置。导电性绕组包含被结构化为接地(GND)的电气连接(14)。当导电性绕组接地时,接地的导电性绕组为罗果夫斯基线圈的罗果夫斯基线圈绕组提供静电屏蔽。

Description

罗果夫斯基线圈,包含该线圈的中压电气设备以及为该线圈提供静电屏蔽的方法
技术领域
所公开的构思大体上涉及中压电气设备,尤其是,涉及包含多个罗果夫斯基线圈(Rogowskicoil)的这样的中压电气设备。所公开的构思还涉及罗果夫斯基线圈。所公开的构思进一步涉及为罗果夫斯基线圈提供静电屏蔽的方法。
背景技术
罗果夫斯基线圈是用于测量交流(AC)或高速电流脉冲的电气装置。例如,罗果夫斯基线圈包含绕卷在非金属磁芯(core)上的螺旋线圈。
另一种类型的罗果夫斯基线圈包含相互电气串联连接的第一和第二螺旋线圈(环路)。第一环路沿第一方向以基本上恒定的绕组密度绕制在具有基本恒定的横截面的磁芯上。第二环路沿第二方向以基本上恒定的绕组密度绕制在具有基本上恒定的横截面的磁芯上。其上的电流要被检测的导体(例如,电力线)横穿环路。基于流经电力线的电流的变化率,可在线圈中感应出电压。罗果夫斯基线圈也可具有其他结构。参见公开号为No.2009/0115427的美国专利申请。
公开号为No.2009/0115427的专利申请还公开了罗果夫斯基线圈可具有空心磁芯(aircore)(或者其他电介质磁芯)而非铁芯,空心磁芯(或者其他电介质磁芯)使得线圈具有低电感以及响应快速变化的电流的能力。另外,罗果夫斯基线圈典型的为高度线性的,即使是在其被施加有如低压和中压电力线中的大电流时。通过等距离间隔绕组来形成罗果夫斯基线圈,电磁干扰效应可基本上得到避免。
在罗果夫斯基线圈中感应出的电压与导体中电流的变化率成比例。罗果夫斯基线圈的输出通常连接到积分器以提供与电流成比例的输出信号。
对于灵敏的接地故障检测应用,两组罗果夫斯基线圈电气串联连接。第一组罗果夫斯基线圈用于电动机保护,第二组罗果夫斯基线圈用于接地故障保护。
当用于中压应用中时,由于其相对较为密切地邻近中压导体,罗果夫斯基线圈易于遭受静电干扰。
一些已知的罗果夫斯基线圈在非导电外壳中采用铜薄片以试图隔离内部的线圈以免起受到静电干扰。
将罗果夫斯基线圈的铜薄片接地是已知的。但是,铜薄片在磁芯的弯曲表面上不能平坦放置,因此,易起褶皱或以其他方式改变或损坏。
或者,对罗果夫斯基线圈采用复合可塑性铜涂覆静电屏蔽是已知的。但是,这样的可塑性铜涂覆静电屏蔽相对较为昂贵。
公开号为No.2008/0106241的美国专利申请公开了包含具有两个环路的罗果夫斯基线圈、积分器以及接口的电力线电流传感器装置。每一个环路具有第一端和第二端。两个环路的两个端相互朝向彼此,并且在端与端之间设置有间隔,以使得罗果夫斯基线圈易于安装至电力线上。罗果夫斯基线圈的线圈包含沿第一方向绕制的第一绕组和沿第二方向绕制的第二绕组。每个绕组包含在印刷电路板上的布线(trace)。在交流电流流经电力线时,磁场产生,其在罗果夫斯基线圈的每个绕组中感应出电场(即,电压)。但是,其他电磁干扰源也可在绕组中感应出电流。通过包含具有相等间隔绕组的左向绕组和右向绕组(即处于基本上相反的方向的绕组),来自外部源的效应被大大抵消。尤其是,来自罗果夫斯基线圈外部的源——例如其他电力线或电力线通讯和配电设备——的外部场在绕组中产生相等但相反的电流。
罗果夫斯基线圈对来自外部源的效应相对较不敏感,外部源的效应被大大抵消。但是,当安装为密切邻近外部噪音源(例如但不限于靠近电力线约2英寸的距离)时,效应是显著的,需要附加的措施。
罗果夫斯基线圈中还存在改进的空间。
另外,在包含罗果夫斯基线圈的中压电气设备中还存在改进的空间。
另外,在为罗果夫斯基线圈提供静电屏蔽的方法中还存在改进的空间。
发明内容
这些以及其他需求通过所公开构思的实施例来满足,其为罗果夫斯基线圈提供隔离,以消除静电干扰。
根据所公开构思的一个方面,罗果夫斯基线圈包含:磁芯;设置在磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组;在设置于磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组上设置的绝缘体;在设置于罗果夫斯基线圈绕组上的绝缘体上设置的导电性绕组,该罗果夫斯基线圈绕组设置在磁芯上,该导电性绕组包含被结构化为接地的电气连接,其中,当导电性绕组接地时,接地的导电性绕组为罗果夫斯基线圈的罗果夫斯基线圈绕组提供静电屏蔽。
导电性绕组和绝缘体可通过在罗果夫斯基线圈绕组上绕制的绝缘导体的肩并肩(shoulder-to-shoulder)的绕组来形成,从而使得罗果夫斯基线圈绕组与中压静电干扰隔离。
导电性绕组可为以肩并肩方式在绝缘体上绕卷的隔离线圈;隔离线圈可在其一端接地,从而隔离罗果夫斯基线圈绕组。
罗果夫斯基线圈绕组可被形成为第一层,导电性绕组可被形成为第一层上的第二层,第一和第二层可为磁芯上的均匀分布的层。
罗果夫斯基线圈绕组可沿第一绕组方向绕制,导电性绕组可沿相反的第二绕组方向绕制。
作为所公开构思的另一方面,中压电气设备包含:至少一个极,其包含中压导体与罗果夫斯基线圈,该罗果夫斯基线圈包含:包含开口的磁芯,在磁芯上设置的限定输出的罗果夫斯基线圈绕组,在设置于磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组上设置的绝缘体,在设置于罗果夫斯基线圈绕组上的绝缘体上设置的导电性绕组,该罗果夫斯基线圈绕组设置在磁芯上,该导电性绕组包含被被结构化为接地的电气连接;传感器电路,其包含与罗果夫斯基线圈的输出电气互联的输入以及输出,该输出上具有对应于流经中压导体的电流的值;处理器,其与传感器电路协作以提供流经中压导体的电流的值,其中,中压导体穿过磁芯的开口,且其中,当导电性绕组接地时,接地的导电性绕组为罗果夫斯基线圈的罗果夫斯基线圈绕组提供静电屏蔽。
接地的导电性绕组可被结构化为,为罗果夫斯基线圈的罗果夫斯基线圈绕组提供静电屏蔽以避免中压静电干扰。
导电性绕组和绝缘体可通过在罗果夫斯基线圈绕组上绕卷的绝缘导体的肩并肩的绕组来形成,从而使得罗果夫斯基线圈绕组与中压静电干扰隔离。
导电性绕组可为以肩并肩方式绕制在绝缘体上的隔离线圈;且其中,隔离线圈可在其一端接地,从而隔离罗果夫斯基线圈绕组。
作为所公开构思的另一方面,一方法为罗果夫斯基线圈提供静电屏蔽。该方法包含:在磁芯上设置罗果夫斯基线圈绕组;在设置于磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组上设置绝缘体;在设置于罗果夫斯基线圈绕组上的绝缘体上设置导电性绕组,该罗果夫斯基线圈绕组设置在磁芯上;将导电性绕组接地;用接地的导电性绕组为罗果夫斯基线圈的罗果夫斯基线圈绕组提供静电屏蔽。
该方法可进一步包含,通过在罗果夫斯基线圈绕组上绕制的绝缘导体的肩并肩的绕组来形成导电性绕组和绝缘体,以便将罗果夫斯基线圈绕组与中压静电干扰隔离。
该方法可进一步包含,由在绝缘体上以肩并肩的方式绕制的隔离线圈形成导电性绕组;将隔离线圈在其一端接地,从而隔离罗果夫斯基线圈绕组。
附图说明
结合附图阅读下面对优选实施例的介绍,可充分理解所公开的构思,在附图中:
图1为根据所公开构思的实施例的罗果夫斯基线圈的部分的立体图;。
图2为图1的罗果夫斯基线圈的立体图;
图3为图1的磁芯的立体图;
图4为根据所公开构思的另一实施例的中压电气设备的框图。
具体实施方式
在这里采用的术语“多个”应当表示一个或大于一个的整数个(即复数个)。
这里采用的术语“处理器”表示能够存储、检索和处理数据的可编程模拟和/或数字装置;计算机;工作站;个人电脑;微处理器;微控制器;微型计算机;中央处理单元;主计算机;小型计算机;服务器;网络处理器;或为任何适合的处理设备或装置。
这里采用的术语“绕组”表示延伸的导体,其被绕制或缠绕在磁芯上,使得绕组包含延伸导体的多个匝。
这里采用的术语“肩并肩”指的是这样的绕组:其中,在罗果夫斯基线圈磁芯的外部、在罗果夫斯基线圈绕组上或者在用于罗果夫斯基线圈绕组的绝缘体上,导体(例如导线)的每个的绕组匝紧贴至少另一个这样的绕组匝,其间没有间隙或者仅有相对来说非常小的间隙(例如,小于或者等于导线直径的大约一半)。
这里采用的术语“低压”应当表示小于大约600VRMS的任何电压。
这里采用的术语“中压”应当表示大于低压并在从大约600VRMS到大约52kVRMS范围内的任何电压。
这里采用的术语“中压电气设备”指的是中压电气开关设备和/或中压电气装置保护设备。
结合三极中压电气开关设备(例如但不限于,中压电路中断器(circuitinterrupters);中压断路器(breakers);中压接触器)对所公开构思进行了描述,但是,所公开构思也可应用于宽广范围内的具有任何数量的极以感应多个电流的中压电气开关设备以及中压电气装置保护设备(例如但不限于,中压电动机启动器)。
参考图1,示出了罗果夫斯基线圈2的部分。罗果夫斯基线圈2包含:磁芯4(在图3中最佳示出);在磁芯4上设置的罗果夫斯基线圈绕组6(例如绝缘导体);在设置于磁芯4上的罗果夫斯基线圈绕组6上设置的绝缘体8(例如但不限于,层间绝缘,如胶带等;任何合适的柔性绝缘带,其与磁芯4的曲线相一致;被结构化为在后续组装操作中为绕组6提供机械保护的绝缘体);在设置于罗果夫斯基线圈绕组6上的绝缘体8上设置的外部导电绕组10,该罗果夫斯基线圈绕组6设置在磁芯4上。
层间绝缘(如示例性的绝缘体8所示)不是所要求的,但是如果具有层间绝缘,其他导电绕组10将会更为平滑的放置,由此减小了外导电层中的间隙的数量和尺寸。作为替代或作为附加的是,罗果夫斯基线圈绕组6为绝缘导体。
为了说明的简洁,仅示出了罗果夫斯基线圈绕组6、绝缘体8以及导电绕组10的一部分,使得其他元件可被看见。将会明了,罗果夫斯基线圈绕组6、绝缘体8以及导电绕组10优选为设置在磁芯4外部并且环绕磁芯4。优选为,合适的外保护性绝缘层12(例如但不限于,胶带)被设置在位于磁芯4外部并环绕磁芯4的导电绕组10上。
导电绕组10包含电气连接14(例如但不限于,导电绕组10的一端),电气连接14被结构化为接地。罗果夫斯基线圈绕组6还包含输出16(例如但不限于,罗果夫斯基线圈绕组6的相反末端或引线)。当导电绕组10接地时,接地的导电绕组为罗果夫斯基线圈2的罗果夫斯基线圈绕组6提供静电屏蔽。因此,外侧的接地导电绕组为罗果夫斯基线圈绕组6提供静电屏蔽。
示例1
导电绕组10可为绕制在罗果夫斯基线圈绕组6顶层的合适的优良绝缘导体(suitablyfineinsulatedconductor)(例如但不限于,绝缘的铜线;相对较紧地绕制的磁导线)的绕组,以将罗果夫斯基线圈绕组6与静电干扰隔离。由此导电绕组10提供了隔离线圈。优选为,导电绕组10以“肩并肩”的方式绕制在罗果夫斯基线圈绕组6上,并在导电绕组10的一个末端或引线14接地,以便提供隔离。导电绕组10与罗果夫斯基线圈绕组6通过绝缘体8(或者,例如但不限于,通过另一合适的绝缘体;通过绝缘导电绕组的绝缘;通过罗果夫斯基线圈绕组的绝缘)电气绝缘。这为对罗果夫斯基线圈绕组6有效且高效地提供隔离以消除静电干扰提供了简单但非常有效的解决方案。
示例2
示例性的导电绕组10可为导体的螺旋绕组。
示例3
在接地时,导电绕组10被结构化为给罗果夫斯基线圈2的罗果夫斯基线圈绕组6提供隔离以消除中压静电干扰。
示例4
示例性的导电绕组10和/或示例性的罗果夫斯基线圈绕组6可为绝缘的导电绕组。
示例5
或者,示例性的导电绕组10和绝缘体8可由在罗果夫斯基线圈绕组6上绕制的绝缘导体的肩并肩的绕组形成,从而将这样的罗果夫斯基线圈绕组与中压静电干扰隔离。罗果夫斯基线圈绕组6不需要以肩并肩方式进行绕制。
示例6
示例性的导电绕组10可为肩并肩地绕制在绝缘体8上的隔离线圈。当这样的隔离线圈在其一个末端或引线14上接地时,这将罗果夫斯基线圈绕组6与中压静电干扰隔离。隔离线圈的另一端可保持开放(open),并且,例如但不限于,通过一小圈带子进行绝缘。这防止尖锐的末端偶然刺穿相邻匝的绝缘。或者,如果隔离线圈的两端都被引出罗果夫斯基线圈2之外,则一端接地,另一端保持开放或者恰当的绝缘。
示例7
示例性的导电绕组10包含可形成接地端子的其末端或引线14,该端子被结构化为接地。
示例8
示例性的罗果夫斯基线圈绕组6可为导体构成的螺旋线圈。
示例9
示例性的绝缘体8可为绝缘层或者任何恰当的绝缘体。
示例10
在被接地时,示例性的导电绕组10可被结构化为,给罗果夫斯基线圈2的罗果夫斯基线圈绕组6提供防止中压静电干扰的静电屏蔽。
示例11
优选为,示例性罗果夫斯基线圈绕组6以及示例性导电绕组10可为两个均匀分布的层。罗果夫斯基线圈绕组6可被形成为第一层,导电绕组10可被形成为第一层上的第二层,第一和第二层可为磁芯4上的均匀分布的层。第一层为例如以顺时针绕制的罗果夫斯基线圈绕组6,第二层为例如以逆时针绕制的导电绕组10。但是,导电绕组10的方向也可反转。罗果夫斯基线圈绕组6的方向决定了罗果夫斯基线圈2的极性。例如但不限于,对于#37AWG铜线构成的绕组6和10中的每一个,绕组6和10可由1800匝构成。
例如,这提供了,不容易起褶皱或以其他方式变化或损坏的静电屏蔽。
进一步地,这提供了简单但有效的静电屏蔽,无论导电绕组10的方向如何(例如,逆时针vs.顺时针;顺时针vs.逆时针;左向vs.右向绕组极性;右向vs.左向绕组极性),其可使用与罗果夫斯基线圈绕组6基本上相同的绕制过程容易地制造。
示例12
输出16和末端或引线14各自可由示例性的由12股#36AWG铜线制成的#26AWG绝缘线形成。
示例13
示例性的罗果夫斯基线圈2可具有约105欧姆的直流电阻以及在交流1kHz/1V时约1.7mH的电感。
图2示出了图1的罗果夫斯基线圈2。当导电绕组10(图1)的末端或引线14被恰当的接地时,接地的导电绕组对于罗果夫斯基线圈2的罗果夫斯基线圈绕组6提供了防止中压静电干扰的静电屏蔽。
示例14
图3示出了图1的磁芯4。示例性的磁芯4可为由合适的塑料(例如但不限于,FR530black)制成的空心磁芯。作为非限制性的示例,示例性磁芯4具有约2.56英寸的内径,约3.175英寸的外径以及约0.32英寸的宽度。
图4示出了中压电气设备,例如示例性的中压电气开关装置20(例如但不限于,中压电路中断器;中压接触器),其包含至少一个如图1和2中所示的罗果夫斯基线圈2。示例性中压电气开关装置20包含:至少一个具有中压导体28的极(例如,相)22,24,26(例如但不限于,示出了三个示例性极22,24,26);具有开口30的罗果夫斯基线圈2。传感器电路32包含:输入34,其与罗果夫斯基线圈2的输出16电气互联;输出36,其具有与流经中压导体28的电流40对应的值38。处理器42与传感器电路32协作,以提供流经中压导体28的电流40的值44。中压导体28穿过罗果夫斯基线圈2的磁芯4(图3)的开口30。当导电性绕组10(图1)接地(GND)时,接地的导电性绕组为罗果夫斯基线圈2的罗果夫斯基线圈绕组6(图1)提供静电屏蔽。
示例15
示例性的中压电气开关装置20可为三极中压电气开关装置。
示例16
示例性的中压电气设备可为三极中压电气装置保护设备。
示例17
与流经中压导体28的电流40的变化率成比例的电压在罗果夫斯基线圈绕组6中感应产生。
将罗果夫斯基线圈绕组6用于电流检测,接地的导电性绕组10用于静电屏蔽。罗果夫斯基线圈2的模拟输出被输入至模拟至数字转换器(ADC)(未示出),模拟至数字转换器(ADC)的输出受到恰当的调节和缩放。例如但不限于,输出的数字化值由电动机保护算法(未示出)的积分器(未示出)使用,并且,通过例如对三相电流值进行求和,同样的输出数字化值在接地故障算法(未示出)中使用。相加的和为接地电流的导数。积分器输入和输出的信号的差别仅在于90度的相移。
示例18
如图4所示,将隔离线圈的末端或引线14适当地接地(GND)。例如但不限于,相对较大的导体(例如但不限于14AWG)被电气连接至接触器或起动器接地总线GND。用于传感器电路32(例如但不限于,包含模拟至数字转换器(例如但不限于,ADC;多个ADC通道))的地被直接电气连接至同一接触器或启动器接地总线GND。
所公开的构思提供了一种相比于已知的静电屏蔽技术相信最为简单、最易实施(例如,磁芯4已经位于用于罗果夫斯基线圈绕组6的绕线机(未示出)上,可用该机械在相同或者不同绕线方向上绕制导电性绕组10)且价格最低廉的技术。
尽管很多罗果夫斯基线圈应用忽略静电偏移(offsets),所公开的构思使得示例性罗果夫斯基线圈2的静电偏移能被有效减小或者消除,从而使得能够检测多相、相对较低电平的接地故障电流。
所公开的罗果夫斯基线圈2在宽广的电流范围上提供线性输出。在传统的电流互感器中,使用具有不同电流范围的这种电流变压器的不同型号(例如但不限于,12),以提供合适的低端准确度和合适的高端线性度。型号数量的减少需要增大电流互感器的铁芯的横截面,以便在短路事件期间减小磁通密度。通过使用所公开的罗果夫斯基线圈2,型号的数量可以被减少到一个。
尽管已经详细描述了所公开构思的特定实施例,本领域技术人员将会明了,在本公开的全部教导的启示下,可对这些细节开发出多种修改和替代。因此,所公开的特定配置仅仅是说明性的而不对所公开构思的范围进行限制,所公开构思的范围由所附权利要求及其任何以及全部等价内容给出。
附图标记列表
2罗果夫斯基线圈
4磁芯
6罗果夫斯基线圈绕组
8绝缘体
10导电性绕组
12合适的外保护性绝缘层
14电气连接(例如但不限于,导电性绕组10的一个末端或引线)
16输出(例如但不限于,罗果夫斯基线圈绕组6的相反的末端或引线)
20中压电气开关设备
22至少一个极(例如,相)
24极
26极
28中压导体
30开口
32传感器电路
34输入
36输出
38值
40电流
42处理器
44值

Claims (19)

1.一种罗果夫斯基线圈(2),包含:
磁芯(4);
设置在所述磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组(6),所述罗果夫斯基线圈绕组包括沿所述磁芯的多个罗果夫斯基线圈匝;
设置在设置于所述磁芯上的所述罗果夫斯基线圈绕组顶部上并且与所述罗果夫斯基线圈绕组分离的绝缘体层,所述绝缘体层在所述罗果夫斯基线圈绕组匝中的邻近匝之间延伸以提供在所述罗果夫斯基线圈绕组顶部上的连续表面;以及
设置在所述绝缘体层上的导电性绕组(10),所述绝缘体层设置在设置于所述磁芯上的所述罗果夫斯基线圈绕组上,所述导电性绕组包含被结构化为进行接地(GND)的电气连接(14),
其中,当所述导电性绕组被接地时,所述接地的导电性绕组为所述罗果夫斯基线圈的所述罗果夫斯基线圈绕组提供静电屏蔽,
其中,所述导电性绕组绕制在所述绝缘体层上,
其中,设置在所述绝缘体层上的所述导电性绕组平滑地放置在所述连续表面上并且包含导体的多个绕组匝,所述绝缘体层设置在设置于所述磁芯上的所述罗果夫斯基线圈绕组上,以及
其中,每个所述绕组匝紧贴至少另一个所述绕组匝,其间没有间隙。
2.权利要求1的罗果夫斯基线圈(2),其中,所述被接地的导电性绕组被结构化为,为所述罗果夫斯基线圈的所述罗果夫斯基线圈绕组提供防止中压静电干扰的静电屏蔽。
3.权利要求1的罗果夫斯基线圈(2),其中,所述导电性绕组为所述导体的螺旋线圈。
4.权利要求1的罗果夫斯基线圈(2),其中,所述被接地的导电性绕组被结构化为,为所述罗果夫斯基线圈的所述罗果夫斯基线圈绕组提供隔离,以消除中压静电干扰。
5.权利要求1的罗果夫斯基线圈(2),其中,所述磁芯为空心磁芯(4)。
6.权利要求1的罗果夫斯基线圈(2),其中,所述导电性绕组为绝缘的导电性绕组(10)。
7.权利要求1的罗果夫斯基线圈(2),其中,所述导电性绕组为隔离线圈;且其中,所述隔离线圈在其一个末端(14)接地,以隔离所述罗果夫斯基线圈绕组。
8.权利要求1的罗果夫斯基线圈(2),其中,所述导电性绕组包含具有接地端子的末端(14);且其中,所述接地端子被结构化为进行接地(GND)。
9.权利要求1的罗果夫斯基线圈(2),其中,所述罗果夫斯基线圈绕组为导体(6)的螺旋线圈。
10.权利要求1的罗果夫斯基线圈(2),其中,所述罗果夫斯基线圈绕组被构成为第一层;其中,所述导电性绕组被构成为所述连续表面上的第二层;且其中,所述第一和第二层为所述磁芯上的均匀分布的层。
11.权利要求10的罗果夫斯基线圈(2),其中,所述罗果夫斯基线圈绕组沿第一绕制方向绕制;且其中,所述导电性绕组沿相反的第二绕制方向绕制。
12.一种中压电气设备(20),包含:
三个极(22,24,26),所述极中的每一个包含:
中压导体(28),以及
罗果夫斯基线圈(2),其包含:
具有开口(30)的磁芯,
设置在所述磁芯上的罗果夫斯基线圈绕组(6),所述罗果夫斯基线圈绕组包括沿所述磁芯的多个罗果夫斯基线圈绕组匝,所述罗果夫斯基线圈绕组限定了输出(16),
设置在设置于所述磁芯上的所述罗果夫斯基线圈绕组顶部上并且与所述罗果夫斯基线圈绕组分离的绝缘体层,所述绝缘体层在所述罗果夫斯基线圈绕组匝中的邻近匝之间延伸以提供在所述罗果夫斯基线圈绕组顶部上的连续表面,以及
设置在所述绝缘体层上的导电性绕组(10),所述绝缘体层设置在设置于所述磁芯上的所述罗果夫斯基线圈绕组上,所述导电性绕组包含被结构化为进行接地(GND)的电气连接(14),
其中,所述导电性绕组绕制在所述绝缘体层上;
传感器电路(32),包含:输入(34),其与罗果夫斯基线圈的输出电气互联;输出(36),其具有与流经中压导体的电流(40)相对应的值(38);以及
处理器(42),其与所述传感器电路协作,以提供流经所述中压导体的电流的值(44),
其中,所述中压导体穿过所述磁芯的开口,
其中,当所述导电性绕组被接地时,所述被接地的导电性绕组为所述罗果夫斯基线圈的所述罗果夫斯基线圈绕组提供静电屏蔽,
其中,设置在所述绝缘体层上的所述导电性绕组平滑地放置在所述连续表面上并且包含导体的多个绕组匝,所述绝缘体层设置在设置于所述磁芯上的所述罗果夫斯基线圈绕组上,以及
其中,每个所述绕组匝紧贴至少另一个所述绕组匝,其间没有间隙。
13.权利要求12的中压电气设备(20),其中,所述中压电气设备为三极中压电气开关设备(20)。
14.权利要求12的中压电气设备(20),其中,所述中压电气设备为三极中压电气装置保护设备(20)。
15.权利要求12的中压电气设备(20),其中,与流经所述中压导体的所述电流的变化率成比例的电压在所述罗果夫斯基线圈绕组中感应产生。
16.权利要求12的中压电气设备(20),其中,所述接地的导电性绕组被结构化为,对于所述罗果夫斯基线圈的所述罗果夫斯基线圈绕组,提供防止中压静电干扰的静电屏蔽。
17.权利要求12的中压电气设备(20),其中,所述导电性绕组是隔离线圈;且其中,所述隔离线圈在其一个末端(14)进行接地(GND),以隔离所述罗果夫斯基线圈绕组。
18.一种为罗果夫斯基线圈(2)提供静电屏蔽的方法,所述方法包含:
在磁芯(4)上设置罗果夫斯基线圈绕组(6),所述罗果夫斯基线圈绕组包括沿所述磁芯的多个罗果夫斯基线圈绕组匝;
在设置于所述磁芯上的所述罗果夫斯基线圈绕组顶部上设置与所述罗果夫斯基线圈绕组分离的绝缘体层,所述绝缘体层在所述罗果夫斯基线圈绕组匝中的邻近匝之间延伸以提供在所述罗果夫斯基线圈绕组顶部上的连续表面;
在设置于所述罗果夫斯基线圈绕组上的所述绝缘体层上设置导电性绕组(10),其中导电性绕组平滑地放置在所述连续表面上,所述罗果夫斯基线圈绕组设置在所述磁芯上;
将所述导电性绕组绕制在所述绝缘体层上;
对所述导电性绕组进行接地(GND);
用所述接地的导电性绕组,为所述罗果夫斯基线圈的所述罗果夫斯基线圈绕组提供静电屏蔽;
设置在所述绝缘体层上的所述导电性绕组包含有导体的多个绕组匝,所述绝缘体层设置在设置于所述磁芯上的所述罗果夫斯基线圈绕组上,以及
紧贴至少另一个所述绕组匝设置每个所述绕组匝,其间没有间隙。
19.权利要求18的方法,进一步包含:
由隔离线圈构成所述导电性绕组;以及
对所述隔离线圈在其一个末端(14)上进行接地(GND),以便隔离所述罗果夫斯基线圈绕组。
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Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT507553B1 (de) * 2008-12-09 2010-06-15 Fronius Int Gmbh Verfahren und vorrichtung zum ermitteln eines gleichstroms und widerstandsschweissvorrichtung
US8743513B2 (en) * 2010-06-03 2014-06-03 Shakira Limited Arc fault detector for AC or DC installations
JP5660911B2 (ja) * 2011-01-28 2015-01-28 三菱航空機株式会社 雷電流検出センサ
US9081040B2 (en) 2011-09-09 2015-07-14 General Electric Company Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor
US8829888B2 (en) 2011-09-09 2014-09-09 General Electric Company Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor
US8912807B2 (en) 2011-09-09 2014-12-16 General Electric Company Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor
US9075091B2 (en) * 2011-09-09 2015-07-07 General Electric Company Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor
US9429595B2 (en) * 2011-09-09 2016-08-30 Aclara Meters Llc Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor
FR2990759B1 (fr) * 2012-05-21 2014-05-02 Schneider Electric Ind Sas Capteur de courant mixte et procede de montage dudit capteur
EP2709118A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-19 Magnetic Components Sweden AB Optimal inductor
US9921243B2 (en) 2012-12-17 2018-03-20 Covidien Lp System and method for voltage and current sensing
ES2903115T3 (es) * 2013-06-10 2022-03-31 Abb Schweiz Ag Método y medios para protección contra fallos de toma de tierra compleja y universal en sistema de potencia de alta y media tensión
FR3015687B1 (fr) * 2013-12-23 2016-01-22 Schneider Electric Ind Sas Capteur de courant a boucle de rogowski et procede de fabrication d'un tel capteur de courant
GB201400197D0 (en) * 2014-01-07 2014-02-26 Power Electronic Measurements Ltd High bandwidth rogowski transducer with screened coil
US9671434B2 (en) 2014-08-08 2017-06-06 Aclara Meters Llc Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor
EP3026445B1 (en) * 2014-11-28 2017-08-23 LEM Intellectual Property SA Electrical current transducer with electrostatic shield
US10292753B2 (en) 2014-12-02 2019-05-21 Covidien Lp Electrosurgical generators and sensors
US10278764B2 (en) 2014-12-02 2019-05-07 Covidien Lp Electrosurgical generators and sensors
US10281496B2 (en) 2014-12-02 2019-05-07 Covidien Lp Electrosurgical generators and sensors
US10365241B2 (en) 2015-05-13 2019-07-30 Veris Industries, Llc Sensing system for a humidity sensor
TWI530968B (zh) * 2015-05-26 2016-04-21 Magnetic coil structure
US10274522B2 (en) 2015-09-02 2019-04-30 Veris Industries, Llc Mobile device coupled Rogowski coil
US10274521B2 (en) 2015-09-02 2019-04-30 Veris Industries, Llc Multiple sensor based Rogowski coil
US10670633B2 (en) 2015-09-02 2020-06-02 Veris Industries, Llc Rogowski coil based alarm system
US10295573B2 (en) 2015-09-02 2019-05-21 Veris Industries, Llc Compensated rogowski coil
US10901005B2 (en) 2015-09-02 2021-01-26 Veris Industries, Llc Low power based Rogowski coil
US10545177B2 (en) 2015-09-02 2020-01-28 Veris Industries, Llc Non-contact sensor based Rogowski coil
GB2546743B (en) 2016-01-26 2019-02-13 Shakira Ltd An arc fault current detector
FR3055416B1 (fr) * 2016-08-31 2018-08-10 Schneider Electric Ind Sas Capteur de mesure de courant de type tore de rogowski, dispositif de mesure et disjoncteur electrique comportant un tel capteur, et procede de bobinage d'un tel capteur
JP6768434B2 (ja) * 2016-09-28 2020-10-14 日置電機株式会社 電流センサおよび電流検出装置
CN112119316A (zh) 2017-10-02 2020-12-22 Abb瑞士股份有限公司 用于电力线设备的通量吸收器
FR3077390A1 (fr) * 2018-01-31 2019-08-02 Nl Conseil Capteur de vitesse de variation instantanee de courant galvaniquement isole et integre sur une carte de circuit imprime
JP7034484B2 (ja) * 2018-08-06 2022-03-14 共立電気計器株式会社 クランプセンサおよびクランプメータ
JP7151356B2 (ja) * 2018-10-09 2022-10-12 スミダコーポレーション株式会社 電気刺激装置
EP3783370A1 (en) * 2019-08-20 2021-02-24 LEM International SA Rogowski current transducer
CN112820520B (zh) * 2019-11-15 2023-03-17 湖南银河电气有限公司 一种电屏蔽带、应用于线圈的电屏蔽结构及其制作方法
US11761987B2 (en) * 2021-11-12 2023-09-19 Eaton Intelligent Power Limited System and method of improving linearity of current sensor for a circuit interrupter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2541849Y (zh) * 2002-04-05 2003-03-26 西北核技术研究所 卡钳式脉冲电流探测器
US6963195B1 (en) * 1997-08-15 2005-11-08 General Electric Company Apparatus for sensing current

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4689546A (en) * 1985-12-18 1987-08-25 General Electric Company Internal armature current monitoring in large three-phase generator
SE515388C2 (sv) * 1995-09-14 2001-07-23 Abb Research Ltd Anordning för avkänning av elektriska urladdningar i ett provobjekt
TW434411B (en) * 1998-10-14 2001-05-16 Tdk Corp Magnetic sensor apparatus, current sensor apparatus and magnetic sensing element
US6798628B1 (en) * 2000-11-17 2004-09-28 Pass & Seymour, Inc. Arc fault circuit detector having two arc fault detection levels
DE102005016996B4 (de) * 2005-04-13 2014-10-23 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Strommesseinrichtung
CA2558793A1 (en) * 2005-09-22 2007-03-22 Veris Industries, Llc High-density metering system
WO2007061390A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Ladislav Grno Precision flexible current sensor
US7804280B2 (en) * 2006-11-02 2010-09-28 Current Technologies, Llc Method and system for providing power factor correction in a power distribution system
US7795877B2 (en) * 2006-11-02 2010-09-14 Current Technologies, Llc Power line communication and power distribution parameter measurement system and method
US7633728B2 (en) * 2007-02-27 2009-12-15 Eaton Corporation Arc fault circuit interrupter and method of parallel arc fault detection
US7714592B2 (en) * 2007-11-07 2010-05-11 Current Technologies, Llc System and method for determining the impedance of a medium voltage power line

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6963195B1 (en) * 1997-08-15 2005-11-08 General Electric Company Apparatus for sensing current
CN2541849Y (zh) * 2002-04-05 2003-03-26 西北核技术研究所 卡钳式脉冲电流探测器

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Publication number Publication date
CN102033165A (zh) 2011-04-27
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