CN102207516A - 用于测量在接触轨内流动的电流的测量装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于测量在接触轨(2a，2b)内流动的电流的测量装置包括电流传感器(3)，该电流传感器(3)被构造为欧姆电流传感器(3)、被安装在接触轨(2a，2b)中并且由流过接触轨(2a，2b)的电流流过。为了改进测量装置(1)以使得其能够以高精度既用于测量和检测直流电流又测量和检测直至千赫兹范围内的交流电流而提出，将安装在引导要被测量的电流的接触轨(2a，2b)中的欧姆电流传感器(3)构造为具有大量彼此分开且绝缘的导线(4，5，6)的编织式电阻器(4，5，6)。

Description

用于测量在接触轨内流动的电流的测量装置
技术领域
本发明涉及一种用于测量流入接触轨的电流的测量装置，该测量装置包括电流传感器，该电流传感器被构造为欧姆电流传感器、被安装在接触轨中并且由流过接触轨的电流流过。
背景技术
如果在已知的此类测量装置中应当在高频率下且以高精度来检测交流电流或交流电压，那么此类测量装置具有基于变压器来工作的测量传感器(例如，电流互感器等)是必要的。
发明内容
从以上所描述的现有技术出发，本发明的任务在于，改进开头部分所描述的用于测量在接触轨内流动的电流的测量装置，以使得借助该测量装置可以用较小的技术结构耗费并以高精度既测量直流电流又测量直至千赫兹范围内频率的交流电流。
根据本发明，此任务是通过如下方式解决的：将安装在引导要被测量的电流的接触轨中的欧姆电流传感器构造为具有大量彼此分开且绝缘的导线的编织式电阻器(Widerstandgewebe)。利用如此设计的欧姆电流传感器可以实现覆盖直流电流以及直至数千赫兹的频率的交流电流的测量范围。根据本发明的如此设计的测量装置可以用于低压应用、高压应用和超高压应用。对于高频下的交流电压测量而言，在根据本发明的测量装置的情形中不需要基于变压器来工作的传感器。
在将欧姆电流传感器设计为低欧姆电阻器的情况下，以简单的方式可以量取在此低欧姆电阻器处下降的电压并将该电压用作测量装置的原始测量信号。
根据本发明的测量装置的一个有利的改进方案，构成欧姆电流传感器的编织式电阻器的组成部分的导线被曲折形地安装在载体上。
该载体可以有利地被设计成是圆柱形的，其中可以将这些导线安装在圆柱形载体的表面上。
有利地，为了将这些导线彼此分开并且为了将这些导线固定在载体上，可以使用绝缘材料，其中可以尤其将适用于所提及目的的树脂用作此类绝缘材料。
有利地，为了进一步处理测量信号，根据本发明的测量装置具有电子单元，在欧姆电流传感器处下降的且在该欧姆电流传感器处借助电压抽头所量取的电压可被输入该电子单元。
在该电子单元中，可以有利地将传送给该电子单元的测量信号转换成光信号，其中该电子单元适宜地具有光发射器，借助该光发射器可以将该光信号通过光传输系统传送给测量站。
借助适宜地由光波导构成的光传输系统，可以特别高的质量将对应于测量信号的光信号传送给测量站。
有利地，该光信号可在测量站中又被转换回电信号并且可作为电信号被输入测量值处理单元或者管理系统。
如果电子单元和光发射器一方面在电流上与接触轨和欧姆电流传感器分开并且另一方面被布置在共同的外壳中，那么可以在技术结构上用较少的耗费和较高的工作可靠性来设计根据本发明的测量装置。
对于根据本发明的测量装置的可靠操作而言，该外壳可以有利地在其两个端面处分别具有屏蔽电极，其中通过这两个端面来引入接触轨。
适宜地，借助两个合适的连接件来实现将欧姆电流传感器装入接触轨。
附图说明
以下参照附图并根据实施例来详细说明本发明，在唯一的附图中从原理上示出了根据本发明的用于测量在接触轨内流动的电流的测量装置的实施例。
具体实施方式
在唯一的附图中所示的测量装置1用于测量在接触轨2a、2b内流动的电流。在此，流过接触轨2a、2b的电流是直流电流还是交流电流是无关紧要的，其中该测量适用于直至千赫兹范围内的交流电压。
被构造为欧姆电流传感器并且尤其被构造为低欧姆电阻器的电流传感器3被安装在接触轨2a、2b中，更确切地说被安装在唯一附图中左侧的接触轨部分2a与唯一附图中右侧的接触轨部分2b之间。
为了既为直流电流又为交流电流实现测量装置1的上述测量范围，欧姆电流传感器3具有由大量导线4、5、6构成的编织式电阻器，其中在唯一附图中仅示出了三个这样的导线4、5、6。在测量装置1的所示的实施方式中，导线4、5、6在圆柱形的载体7上曲折形地延伸。各个导线4、5、6以彼此分开的方式被安装在载体7上，其中绝缘材料8用于使导线4、5、6彼此分开并且用于将这些导线固定在圆柱形载体7的外表面上，该绝缘材料8可以是适用于此类绝缘目的和固定目的的树脂。
连接件9、10用于将电流传感器3安装或者连接到接触轨2a、2b中，其中连接件9将电流传感器3或者其导线4、5、6与唯一附图中左侧的接触轨部分8相连接并且连接件10相应地将电流传感器3的导线4、5、6与唯一附图中右侧的接触轨部分2b相连接。
借助电压抽头11来量取在欧姆电流传感器3处下降的电压并将该电压传送给测量装置1的电子单元12。在电子单元12中，相应的测量信号被转换成光信号。光发射器13属于电子单元12，借助该光发射器13将在电子单元12中产生的光信号耦合到光传输系统14中。通过由合适的光波导构成的光传输系统14，将光信号传送给在唯一附图中未示出的测量站。在测量站中，将光信号转换回电信号并将该光信号作为电信号输入测量值处理单元或者管理系统。
测量装置1被布置在外壳15内，接触轨2a或接触轨2b通过外壳的在唯一附图中左侧的端面16和右侧的端面17被引入该外壳15内。在这两个端面16、17处，外壳15或测量装置1设有屏蔽电极18或19。
电子单元12和光发射器13与电流传感器3一起被布置在此外壳中，其中电子单元12和光发射器13在电流上一方面与接触轨2a、2b分开并且另一方面与欧姆电流传感器3分开。

Claims (13)

1.一种用于测量在接触轨(2a，2b)内流动的电流的测量装置，所述测量装置包括电流传感器(3)，所述电流传感器(3)被构造为欧姆电流传感器(3)、被安装在所述接触轨(2a，2b)中并且由流过所述接触轨(2a，2b)电流流过，其特征在于，安装在引导要被测量的电流的所述接触轨(2a，2b)中的所述欧姆电流传感器(3)被构造为具有大量彼此分开且绝缘的导线(4，5，6)的编织式电阻器(4，5，6)。
2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述欧姆电流传感器(3)被构造为低欧姆电阻器。
3.如权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于，所述欧姆电流传感器(3)的所述导线(4，5，6)被曲折形地安装在载体(7)上。
4.如权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述载体(7)被构造成是圆柱形的。
5.如权利要求1到4中任一项所述的测量装置，其特征在于，借助绝缘材料(8)使所述导线(4，5，6)彼此分开并且固定在所述载体(7)上。
6.如权利要求5所述的测量装置，其特征在于，将合适的树脂设置为所述绝缘材料(8)。
7.如权利要求1到6中任一项所述的测量装置，其特征在于，还包括电子单元(12)，在所述欧姆电流传感器(3)处下降的并且在所述欧姆电流传感器(3)处借助电压抽头(11)所量取的电压能够被输入所述电子单元(12)。
8.如权利要求7所述的测量装置，其特征在于，设计所述电子单元(12)，以使得借助所述电子单元(12)能够将通过所述电压抽头(11)输入所述电子单元(12)的测量信号转换成光信号，其中所述电子单元(12)具有光发射器(13)，借助所述光发射器(13)能够将所述光信号通过光传输系统(14)传送给测量站。
9.如权利要求8所述的测量装置，其特征在于，所述光传输系统(14)由光波导构成。
10.如权利要求8或9所述的测量装置，其特征在于，能够在所述测量站中将所述光信号转换成电信号并且将所述光信号作为电信号输入测量值处理单元或者管理系统。
11.如权利要求8到10中任一项所述的测量装置，其特征在于，所述电子单元(12)和所述光发射器(13)一方面在电流上与所述接触轨(2a，2b)和所述欧姆电流传感器(3)分开并且另一方面被布置在共同的外壳(15)中。
12.如权利要求11所述的测量装置，其特征在于，所述外壳(15)在自己的两个端面(16，17)处分别具有屏蔽电极(18，19)，通过所述两个端面(16，17)来引入所述接触轨(2a，2b)。
13.如权利要求1到12中任一项所述的测量装置，其特征在于，借助两个连接件(9，10)将所述欧姆电流传感器(3)装入所述接触轨(2a，2b)。
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