CN102539994A - 包括紧固件的声学装置和声学传感器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括紧固件的声学装置和声学传感器装置。声学传感器装置(2)包括壳体(4)、构造成将电力导体(8)与所述壳体紧固在一起的紧固件(6)、构造成检测来自所述电力导体的声学噪声并且输出一信号(12)的声学传感器(10)；以及构造成由所述信号检测导电故障(16)的电路(14)。

Description

包括紧固件的声学装置和声学传感器装置
相关申请的交叉参考
本申请涉及共同转让的、共同未决的于____年__月__日提交的、发明名称为“ACOUSTIC SENSOR SYSTEM FOR DETECTINGELECTRICAL CONDUCTIVITY FAULTS IN AN ELECTRICALDISTRIBUTION SYSTEM(用于检测配电系统中的导电故障的声学传感器系统)”的美国专利申请No.__/____,____(代理卷号No.10-mPCS-244(PDA))；共同转让的、共同未决的于____年__月__日提交的、发明名称为“ACOUSTIC APPARATUS AND ACOUSTICSENSOR APPARATUS INCLUDING A CLAMP(包括夹具的声学装置和声学传感器装置)”的美国专利申请No.__/____,____(代理卷号No.10-mPCS-245(PDA))；以及共同转让的、共同未决的于____年__月__日提交的、发明名称为“ACOUSTIC SENSOR SYSTEM，ACOUSTICSIGNATURE SIMULATOR，AND ELECTRICAL DISTRIBUTIONSYSTEM(声学传感器系统、声学特征模拟器以及配电系统)”的美国专利申请No.__/____,____(代理卷号No.10-mPCS-246(PDA))。
技术领域
本发明总体涉及由导电故障引发的声学噪声，更具体地，涉及声学传感器系统。本发明还涉及这种声学传感器系统，该声学传感器系统也能用作用于配电系统的声学特征(signature)模拟器。
背景技术
不存在已知的用于检测配电系统中的不牢固(松动)电连接的经济有效的技术和产品。广泛地使用红外成像扫描来寻找这种不牢固的电连接，但是，这并不能提供持续的(例如，“24-7”，或者说每天24小时、每周七天)检测和监控，局限于仅暴露接头的检查，以及使操作者在打开通电的封装物时遭受弧闪危险。
其他已知的产品利用在每个电接头处的温度感测。但是，其由于成本问题并没有被广泛地采用。
除了通过监控每个电连接处的电压降之外，从电流和电压提取不牢固电连接特征由于不牢固电连接处的相对小的电压降而被认为是几乎不可能的(除了当该不牢固电连接升级为大的电弧故障或弧闪事件时)。
美国专利No.7,148,696公开了由电弧故障或辉光接触产生声学特征。声学传感器直接“听到”由故障产生的特征噪声，而不论存在的是何种电负载或者是在何种环境中发生故障。由电弧故障或者辉光接触产生的声学噪声具有处于一个或多个特定波长的声学信号，该一个或多个特定波长与例如电弧的基本特性及其共振频率或者AC电源调制频率及其谐频直接相关。电弧故障的声学信号由声学传感器检测。所得到的跳闸(脱扣)信号被发送到跳闸机构以例如跳闸断开可分离的触点，以便中断电弧故障。
美国专利No.7,411,403公开了一种断路器，该断路器检测电力电路的不牢固的电连接状态。该断路器包括第一和第二接线片以及在声学上耦接到电力电路的第一和第二声学耦合器。一声发生器耦接到第二声学耦合器并且产生从第二声学耦合器到电力电路的第一声学信号。一声学传感器耦接到第一声学耦合器并具有第二声学信号，该第二声学信号与不牢固的电连接状态操作性关联。声学传感器输出所感测到的声学信号。一电路与所述声发生器协作以产生第一声学信号，输入所感测到的声学信号以及由此检测不牢固的电连接状态。该电路可在由所感测到的声学信号检测到导电故障时向跳闸机构输出跳闸信号。
需要一种经济有效的技术和产品，以在其最早期阶段有效地检测不牢固的电连接，以便防止可能的装备损坏和/或人身伤害。
在声学装置和声学传感器装置方面存在有改进空间。
发明内容
这些需求和其他的需求通过本发明的实施方式来满足，其中声学装置或声学传感器装置包括紧固件，所述紧固件构造成将壳体和电力导体紧固在一起。
根据本发明的一个方面，一种声学传感器装置包括：壳体；构造成将该壳体和电力导体紧固在一起的紧固件；声学传感器，该声学传感器构造成检测来自电力导体的声学噪声并且输出一信号；和电路，该电路构造成由所述信号检测导电故障。
壳体可包括一通孔；紧固件可以是穿过壳体的通孔的螺栓；并且螺栓可构造成栓接在电力导体上。
螺栓可包括轴部和具有拱形形状的间隔件；通孔可具有锥形形状和拱形形状；螺栓的间隔件的拱形形状可构造成与通孔的拱形形状相接合；并且螺栓可构造成在螺栓的轴部处于通孔的锥形形状中的情况下枢转。
根据本发明的另一方面，用于电力导体的声学装置包括：壳体；构造成将该壳体和电力导体紧固在一起的紧固件；以及下述的至少一者：(a)声学传感器，该声学传感器构造成检测来自电力导体的声学噪声并且输出一信号；以及(b)声学发送器，该声学发送器构造成产生一声学噪声，该声学噪声模拟由导电故障引起的声学噪声。
附图说明
在结合附图阅读时从下面对优选实施例的说明可以全面了解所公开的发明构思，在附图中：
图1是根据本发明的实施例的声学传感器装置的框图；
图2A和2B是用于图1的处理器的例程的流程图；
图3是根据本发明的另一实施例的包括用于矩形电力母线的紧固件的声学传感器装置的等角视图；
图4是图3的声学传感器装置的竖直立视图；
图5是沿着图4中的线5-5截取的剖视图，
图6是图3的声学传感器装置的端视图，
图7是图5的声学传感器装置的局部分解图，
图8-11是根据本发明的其他实施例的声学传感器装置的局部分解剖视图。
具体实施方式
如本文中所用地，术语“数量”应理解为一个或大于一个的整数个(亦即多个)。
如本文中所用地，术语“声学(的)”应理解为亚音速的、音速的和/或超音速的一种或多种声音。
如本文中所用地，术语“电力导体”应理解为导线(例如：单股的、多股的、绝缘的、非绝缘的)、铜导体、铝导体、适当的金属导体、电母线、或允许电流容易地流过的其他适当的材料或物体。
如本文中所用地，术语“电气接头”应理解为将多个电导体电气地和机械地连接的结构。
如本文中所用地，术语“接线片(lug)”应理解为与一个或多个电导体电气地和机械地连接的端子或其他的导电配件。
如本文中所用地，术语“导电故障”应理解为电弧故障，或电导体、电气接头和/或接线片的引起辉光接触的不牢固的或其他断续的电连接。
如本文中所用地，关于两个或更多个部件/部分“连接”或“联接”在一起的语句应理解为这些部件直接接合在一起或者通过一个或多个中间部件被接合。另外，如本文中所用地，关于两个或更多个部件被“附接”的语句应理解为这些部件直接接合在一起。
如本文中所用地，术语“声学耦合器”应理解为声学接线片、夹具、或用于将电导体和声学传感器或声发生器保持在一起以允许通过或不通过电连接来进行有效声学传递的其他适当的联接机构。
如本文中所用地，术语“特征”应理解为用于区分出或识别其他事物的某事物。例如，声学特征用于区分出或识别导电故障。
如本文中所用地，术语“夹具”应理解为这样的设备或装置，所述设备或装置具有靠在一起以将两个或更多个其他部件压在一起而将它们牢固保持的部分，如保持或压紧电力导体和绝缘间隔件。
如本文中所用地，术语“紧固件”应理解为铆钉、粘合剂、螺钉、螺栓、以及螺栓和螺母的组合件(例如锁紧螺母，但不限于此)及螺栓、垫片和螺母的组合件。术语“紧固件”明确地不包括夹具。
如本文中所用地，术语“螺栓”应理解为构造成将两个或更多个部件螺纹连接(栓接)在一起以将它们牢固保持的装置或设备，如将电力导体和壳体——该壳体例如包括绝缘间隔件——栓接。螺栓例如可以是将物体紧固在一起的金属杆或销，该金属杆或销通常在一端具有头部而在另一端具有螺纹。螺栓能可选地由螺母来固定。
参照图1，声学传感器装置2包括：壳体、如示例的传感器壳体及安装结构4；构造成至少将壳体4和电力导体8紧固在一起的紧固件6；构造成检测来自电力导体8的声学噪声并输出一信号12的声学传感器、如示例的压电元件10；以及构造成从信号12检测导电故障16的电路，如示例的电子电路14。
示例1
示例的声学传感器装置2包括示例的传感器壳体及安装结构4、紧固件6、示例的压电元件10、可选的预载154，输出导电故障信号16的示例电子电路14、故障指示器158、诸如有线收发器、有线发送器、无线发送器或包括天线161的无线收发器160的通信装置、以及电源162。
并非必需的预载154在压电元件的组件中在一定压力下压紧压电元件10。“预载”指的是压电元件10在其组件中被压紧或处于一定压力下。对示例压电元件10施加的预载154可以是，例如但不限于，压紧元件如加载的压紧弹簧。
传感器壳体及安装结构4在164处被合适地紧固到(例如但不限于，开关装置(未示出)的、配电系统(未示出)的)电力导体8。示例压电元件10通过合适的绝缘间隔件168或通过合适的隔离间隔件(未示出)经传感器壳体联接到电力导体8。例如，传感器壳体及安装结构4紧固(例如但不限于，螺栓连接)在电气系统(未示出)中的电力导体8——如母线或电缆——上。
尽管电源162示出为示例寄生电源(例如但不限于，采用从被供电的电力导体8得到电力的变流器(CT)(未示出，但可参见图5的CT 313和芯314)，应当理解，可以采用很大范围内的电源。示例寄生电源162例如通过采用一定数量的电力变流器(未示出)从而当有电流流过电力导体8时获取电功率，而具有电力获取能力。替代地或附加地，可以从电力导体8的电压获取功率。
无线收发器160提供合适的无线通信能力(例如但不限于，IEEE802.11；IEEE 802.15.4；其他合适的无线收发器或发送器)以与其他地点(例如但不限于，在远程地点处的远程装置，如控制中心(未示出)、控制台(未示出)、跳闸单元(未示出)、保护继电器(未示出))就导电故障的检测进行通信，从而向维护人员就故障及其位置进行报警。
电子电路14包括从压电元件10接收输出信号12(例如声学信号)的缓冲输入电路174、放大器电路178、带通滤波器180、峰值检测器181和处理器182。复位电路184可以在由于寄生电源162从电力导体8接收的功率不足引起的断电之后复位电子电路14。
压电元件10感测通过电力导体8传播的声学信号，并将信号12输出给缓冲输入电路174，该缓冲输入电路向放大器电路178输出一电压信号。该电压信号被放大器电路178放大，该放大器电路输出一第二信号。该第二信号可以被带通滤波器180过滤并输入给峰值检测器181，该峰值检测器检测出一尖峰信号并输出尖峰信号作为第三信号。第三信号被处理器182的例程250分析，以由其检测出导电故障。这样便确定是否存在导电故障、如辉光接触。压电元件10可选地可被预加载一预定压力以使其输出最大化。寄生电源162为声学传感器装置2的电子器件提供动力。
示例2
参照图2A-2B，示出了图1的处理器182的例程250。该例程250的主要操作是获得来自图1的峰值检测器181的输出并且测量DELTA(步骤268)，即来自峰值检测器181的两个相邻信号的时差。首先，在252，在压电元件10处可得到一声学信号并且在峰值检测器181处可得到来自该信号的峰值声学信号。接下来，在254，例程250输入信号f，该信号是来自峰值检测器181的声学高频(HF)信号。
然后，在256，确定一值fb，该值fb是在利用例如在一预定的阈值L1以下对高频信号的8点移动平均的高频信号的基线。例程250采用两个阈值L1和L2来确认，声学小波251具有代表导电故障的预期波形。L1和L2的非限制性的示例分别是100mV和50mV。有时，由于各种原因，例如增加的EMI噪声，来自峰值检测器181的高频信号具有相对高的噪声级。为了避免基线噪声级变化的影响，步骤256寻求通过利用在预定的阈值L1以下的高频信号的示例性的8点移动平均来评估噪声级，从而从测量信号中除去噪声级。示例性的8点移动平均是低于L1阈值的最后的例如8个样本的平均值。接下来，在258，通过f-fb来确定经校正的高频信号fc。
在260，判断fc是否大于L1。如果判断结果为是，则在262判断T-Tn-1是否大于ΔT(例如，预定值如5mS)。T是来自合适的计时器(未示出)(例如，非限制地，图1的处理器182中的振荡器电路(未示出)；处理器182中的晶体振荡器(未示出))的时间。在例程250在276中达到其预设的时间段之后，DELTA在284中被重置为零(Tn＝Tn-1＝0)。如果在262处检验通过，则在264处将计时器值T记录为Tn。Tn＝T意味着当存在从峰值检测器181输出的高于阈值L1的声学信号时，时间T被记录为Tn。接着，在266，如果在T＝Tn+0.1mS时fc大于L2则确认经校正的高频信号有效。如果判断结果为是，将变量DELTA设定为等于Tn-Tn-1。接着，在270，Tn-1被设定为等于Tn。
接着，在272，判断M是否小于2或大于7，其中M是整数[10＊DELTA/8.3333]的个位数。这核实了DELTA是否是8.3333mS的倍数(例如，非限制地，DELTA/8.3333＝2.1，则(DELTA/8.3333)x10＝21，且M＝1(比2小)。因此，本例中DELTA可以看作在考虑了潜在测量误差的情况下8.3333mS的倍数。实际上，步骤272判断DELTA是否为半周期(例如，非限制地，大约8.3mS)的倍数。M代表小数点后的十分位，例如，对于3.24而言M＝2或对于5.82而言M＝8。如果在272处的检验通过并且DELTA为半周期的倍数，则在步骤274中，X存储桶(计数器)加1。另一方面，如果DELTA不是半周期的倍数，则在步骤275中，Y存储桶加1。
在步骤274或275之后，或者如果在步骤262中的检验未通过，则在步骤276中，判断Tn是否大于或等于预设时间(例如，非限制地，200mS；2S；10S；一天)。如果判断结果为是，则在步骤278和280中，例程250在宣布由例如辉光接触的导电故障引起噪声之前检查两个标准。步骤278检查是否X+Y＞＝A(例如，非限制地，10；15；任何合适的值)；步骤280检查是否比率X/(X+Y)＞B(例如，非限制地，60％；任何合适的小于100％的百分比)。如果这两个检查通过，则在步骤282中触发警报(例如，图1的故障指示器158)。否则，如果这两个检查中的一个未通过或两个均未通过，或者在步骤282之后，例程250引起电力循环之后的复位(例如，如果来自图1的电源162的电力发生循环；如果手动电源开关(未示出)循环)，则在步骤284中，值Y、X、Tn和Tn-1被重置为零，并且ΔT被重置为5mS，并且在步骤286中允许下一个中断。如果步骤260、266和/或276中的任何一个检查失败，则同样执行步骤286。中断周期性地(例如，非限制地，每100μS)产生。并且，步骤274和275的各自的X和Y存储桶在预设时间(例如，非限制地，10000mS；任何合适的时间)之后被重置为零。
示例性的例程250类似于美国专利No.7,148,696中的例程。然而，例程250增加了各种特征，例如阈值L2，以便确认对于每个声学信号小波波形都是正确的。
示例3
参照图3-7，声学传感器装置300包括紧固件，例如示例性的紧固结构302，该紧固件用于电力导体，例如示例性的矩形电力母线304(在图4和5中以虚线示出)。示例性的声学传感器装置300还包括壳体306以及印刷电路板(PCB)310，壳体306用于声学传感器和/或声发生器，例如容纳在壳体306中的低成本压电元件308(图5中示出)，印刷电路板310可以包括图1的示例性的电子电路14、故障指示器158、无线收发器160、寄生电源162和复位电路184。壳体306通过紧固结构302紧固到电力母线304上或者电气系统(未示出)中的另一个合适的电力导体(未示出)上。
示例4
如图5中所示，壳体306的外部包括绝缘间隔件312，其与安装于不锈钢筒形罐318的不锈钢基座316连接，压电元件308设置于不锈钢筒形罐318中。紧固结构302构造成将绝缘间隔件312(例如陶瓷圆盘)和示例性的电力母线304与壳体306紧固在一起。压电元件308在示例性的0.5”直径不锈钢筒形罐318内部，并且与绝缘间隔件312相对地连接于不锈钢基座316。罐318可以通过例如且非限制的紧固件(未示出)和板簧(未示出)固定于壳体内部。
示例5
壳体306可以为，例如且非限制的，构造成提供EMI屏蔽的金属壳体或具有内部和/或外部金属涂层的绝缘壳体。
示例6
金属涂层可以为，例如且非限制的，合适的薄膜金属涂层。
示例7
如图5最佳地示出，示例性的紧固结构302设置成穿过壳体306的开口315。如图7最佳地示出，示例性的紧固结构302包括螺栓340、锁紧垫圈342和合适形状的间隔件344。如图5所示，锁紧垫圈342将螺栓340和合适形状的间隔件344保持在适当的位置，但是仍然容许它们枢转，以便有利地适应可能不是与之完全正交的电力导体304中的螺纹孔346。
如图5和7所示，螺栓340包括轴部348和具有拱形形状350的间隔件344。开口315是具有锥形形状352和拱形形状354的通孔。如图5所示，间隔件344的拱形形状350构造成接合通孔315的拱形形状354，以便螺栓340构造成如图5所示在螺栓轴部348处于通孔315的锥形形状352中的情况下枢转。
示例8
如图3-7所示，示例性的声学传感器装置300包括图1的故障指示器158，故障指示器158可以为LED指示器(例如，非限制地，用于正常运行的绿光闪烁，用于检测到与电力母线304操作性相关的导电故障的红光闪烁)。可选的on/off开关(未示出)可以启用或禁用图1的电源162，该电源162可选地包括电池(未示出)。
示例9
从图3-7可以看出，示例性的壳体306包括底座336和盖338。天线161从壳体306伸出。壳体306具有穿过该壳体的开口315，并且紧固结构302设置成通过该开口。紧固结构302包括构造成将壳体306和矩形电力母线304紧固在一起的螺栓340。壳体306包括绝缘间隔件312，并且紧固结构302进一步地构造成将绝缘间隔件312和总线304紧固在一起。
示例10
图8和9分别示出了示例性的声学传感器装置400和450，其包括由基座402和盖404构成的壳体401、螺栓406、垫圈408、绝缘间隔件例如示例性的陶瓷绝缘器410、和压电元件412。螺栓406穿过包括通孔413的传感器壳体401。继而，螺栓406合适地构造成螺接在电力导体(未示出，但是参见图4的电力导体304)上。
如图8的声学传感器装置400所示，通过诸如示例性的被加载的压缩弹簧414的压缩元件将预载施加于示例性的压电元件412，压缩弹簧414在一端接合盖404且在另一端接合合适的间隔件416。因而，弹簧414和间隔件416将预载施加于压电元件412。
在本例中，弹簧414是相对较小的弹簧，其直径类似于压电元件412和间隔件416的直径。被加载的弹簧414设置于螺栓406的一侧，弹簧414的纵轴线418平行于螺栓406的纵轴420设置。电子电路422可以设置于基座402一侧上相对于弹簧414、压电元件412和间隔件416的另一侧。优选地，后者可以占据基座402的相对小的区域(例如，非限制地，圆筒形基座402的全部360°的大约40°)。电子电路422可以为，例如且非限制的，图1的电路14。
示例11
如图9的声学传感器装置450所示，通过诸如示例性的被加载的压缩弹簧452的压缩元件将预载施加于示例性的压电元件412，压缩弹簧452在一端接合盖404且在另一端接合合适的间隔件454。因而，弹簧452和间隔件454将预载施加于压电元件412。这里，相对大的预载弹簧452(相对于图8的预载弹簧414)围绕螺栓406的轴部420。电子电路456可以设置于基座402上与压电元件412相反的一侧，压电元件412优选地可以占据基座402的相对小的区域(例如，非限制地，圆筒形基座的全部360°的大约40°)。
示例12
图10和11分别示出了示例性的声学传感器装置500和550，其包括如上结合图8和9所述的一部分相同部件。但是，这里的紧固件是带螺纹的部件502。由基座402和盖404构成的壳体501与带螺纹的部件502一体形成为单件。例如，这容许整个壳体501旋转以便将壳体501紧固到电力导体(未示出，但是可以参见图4的电力导体304)上。如图10所示，壳体501容纳电子电路504、预载弹簧414、间隔件416和压电元件412。预载弹簧414、间隔件416和压电元件412在壳体501内设置成在电子电路504的旁边。
示例13
图11示出了声学传感器装置550，其中相对大的预载弹簧452(相对于图8和10的预载弹簧414)围绕电子电路552。间隔件454将压电元件412与电子电路552和弹簧452分隔开，弹簧452接合间隔件454，间隔件454继而接合压电元件412。
本发明可以检测松动连接或其他导电故障，并且可以包括合适的声发生器例如高压脉冲电路，以产生模拟声学信号。这容许其用作声学信号发生器或声学发送器，其用于在工厂或现场中的配电系统例如开关装置中使传感器分布最优化。例如，当压电元件308承受应力和应变时，其产生电压输出。在这种情况下，其被用作传感器。当电压被施加至压电元件308时，压电元件的尺寸改变。这种性质可以被用作声学发送器或发生器。
示例性的紧固结构302可以容许永久的或暂时的安装。
本发明可与下述装置相关地采用，例如但不限于，三相开关装置，如低压开关装置、低压配电盘、低压控制盘、电机控制中心和中压开关装置。然而，应当理解本发明可在宽泛的其他应用范围中采用，如用于商业或工业设施的母线/汇流电力系统、航空应用和电动车辆应用。另外，本发明不限于三相应用，并且可被用于住宅或其他单相应用。在住宅应用中，在较小的导电体的情况下，声学信号具有相对高的衰减率；因此，各声学传感器可以仅覆盖电线系统的相对小的范围。例如，每相可采用一独立的传感器。因此，例如对于三相系统，存在三个传感器。
尽管已经详细描述了本发明的具体实施例，本领域技术人员可以根据本发明的总体教导对这些细节进行各种修改和替换。因此，所公开的特殊设置仅用于说明而不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求书及其任何所有等同方案的全部范围来限定。
附图标记列表
2    声学传感器组件
4    壳体，例如传感器壳体及安装结构
6    紧固件
8    电力导体
10   压电元件
12   输出信号
14   电子电路
16   导电故障信号
154  可选的预载
158  故障指示器
160  通信装置，例如无线收发器
161  天线
162  电源
164  紧固
168  绝缘间隔件
174  缓冲输入电路
178  放大器电路
180  带通滤波器
181  峰值检测器
182  处理器
184  复位电路
200  例程
202  步骤
204  步骤
206  步骤
208  步骤
210  步骤
212  步骤
214  步骤
216  步骤
218  步骤
220  步骤
224  步骤
250  例程
252  步骤
254  步骤
256  步骤
258  步骤
260  步骤
262  步骤
264  步骤
266  步骤
268  步骤
270  步骤
272  步骤
274  步骤
276  步骤
278  步骤
280  步骤
282  步骤
284  步骤
286  步骤
288  步骤
300  声学传感器装置
302  紧固件，例如示例性紧固件结构
304  电力导体，例如示例性的矩形电力母线
306  壳体
308  声学传感器和/或声发生器，例如低成本压电元件
310  印刷电路板(PCB)
312  绝缘间隔件
313  CT
314  芯
315  开口
316  不锈钢基座
318  不锈钢筒形罐
336  基座
338  盖
340  螺栓
342  锁紧垫圈
344  合适形状的间隔件
346  螺纹孔
348  轴部
350  拱形
352  锥形
354  拱形
400  声学传感器装置
401  壳体
402  基座
404  盖
406  螺栓
408  垫圈
410  绝缘间隔件，例如示例性的陶瓷绝缘件
412  压电元件
413  通孔
414  压紧元件，例如示例性的预载压紧弹簧
416  间隔件
418  纵轴线
420  轴部
422  电子电路
450  声学传感器装置
452  压紧元件，例如示例性的预载压紧弹簧
454  合适的间隔件
456  电子电路
500  声学传感器装置
501  壳体
502  带螺纹的部件
504  电子电路
550  声学传感器装置
552  电子电路

Claims (24)

1.一种声学传感器装置(2；300；400；450；500；550)，包括：
壳体(4)；
构造成将电力导体(8)与所述壳体紧固在一起的紧固件(6)；
构造成检测来自所述电力导体的声学噪声并且输出一信号(12)的声学传感器(10)；以及
构造成由所述信号检测导电故障(16)的电路(14)。
2.根据权利要求1所述的声学传感器装置(2；300；400；450；500；550)，其特征在于，通过压紧元件将预载(154)施加到所述声学传感器上。
3.根据权利要求2所述的声学传感器装置(2；300；400；450；500；550)，其特征在于，所述压紧元件是被加载的压紧弹簧(414；452)。
4.根据权利要求1所述的声学传感器装置(2；300；400；450；500；550)，其特征在于，所述壳体是金属壳体或具有金属覆层的绝缘壳体，所述金属覆层构造成提供EMI屏蔽。
5.根据权利要求4所述的声学传感器装置(2；300；400；450；500；550)，其特征在于，所述金属覆层是薄膜覆层。
6.根据权利要求1所述的声学传感器装置(2；300；400；450)，其特征在于，所述壳体具有从中穿过的开口(315；413)；并且所述紧固件(302；406)设置成穿过所述壳体的所述开口。
7.根据权利要求6所述的声学传感器装置(300)，其特征在于，所述电力导体是母线(304)；并且所述紧固件包括构造成将所述壳体和所述母线紧固在一起的螺栓(340)。
8.根据权利要求1所述的声学传感器装置(2)，其特征在于，所述电路包括通信装置(160)，所述通信装置构造成在检测到所述导电故障时与远程装置通信。
9.根据权利要求8所述的声学传感器装置(2)，其特征在于，所述通信装置是无线发送器或无线收发器(160)。
10.根据权利要求1所述的声学传感器装置(2)，其特征在于，所述电路由寄生电源(162)供电。
11.根据权利要求10所述的声学传感器装置(2；300)，其特征在于，所述寄生电源包括变流器(313)。
12.根据权利要求1所述的声学传感器装置(2)，其特征在于，所述声学传感器是压电元件(10)。
13.根据权利要求1所述的声学传感器装置(2；300；400；450；500；550)，其特征在于，所述导电故障是辉光接触。
14.根据权利要求1所述的声学传感器装置(300；400；450；500；550)，其特征在于，所述壳体包括绝缘间隔件(312；410)；并且所述紧固件进一步构造成将所述绝缘间隔件和所述电力导体(304)紧固在一起。
15.根据权利要求1所述的声学传感器装置(2；300；400；450；500；550)，其特征在于，所述声学传感器(10；308；412)进一步构造成产生声学信号。
16.根据权利要求1所述的声学传感器装置(2)，其特征在于，所述信号是第一信号；并且所述电路(14)包括：
构造成放大所述第一信号(12)并输出第二信号的放大器(178)；
构造成输入所述第二信号并输出第三信号的峰值检测器(181)；以及
构造成处理所述第三信号并从该第三信号检测所述导电故障(16)的处理器(182)。
17.根据权利要求1所述的声学传感器装置(300；400；450)，其特征在于，所述壳体包括通孔(315；413)；所述紧固件是穿过所述壳体的所述通孔的螺栓(340；406)；并且所述螺栓构造成螺纹连接在所述电力导体(304)上。
18.根据权利要求17所述的声学传感器装置(400)，其特征在于，所述螺栓(406)包括轴部(420)；所述壳体(401)容纳压紧元件(414)，所述压紧元件将预载施加至所述声学传感器(412)；并且所述压紧元件平行于所述螺栓的轴部设置。
19.根据权利要求17所述的声学传感器装置(450)，其特征在于，所述螺栓(406)包括轴部(420)；所述壳体(401)容纳压紧元件(452)，所述压紧元件将预载施加至所述声学传感器(412)；并且所述压紧元件围绕所述螺栓的轴部设置。
20.根据权利要求17所述的声学传感器装置(300)，其特征在于，所述螺栓(340)包括轴部(348)和具有拱形形状(350)的间隔件(344)；所述通孔(315)具有锥形形状(352)和拱形形状(354)；所述螺栓的间隔件的拱形形状构造成接合所述通孔的拱形形状；并且所述螺栓构造成在所述螺栓的轴部处于所述通孔的锥形形状中的情况下枢转。
21.根据权利要求1所述的声学传感器装置(500；550)，其特征在于，所述紧固件是带螺纹的部件(502)；所述壳体(501)和所述带螺纹的部件整体形成为单件。
22.根据权利要求21所述的声学传感器装置(500)，其特征在于，所述壳体(501)容纳所述电路(504)和压紧元件(414)，所述压紧元件构造成将预载施加至所述声学传感器(412)；并且所述压紧元件和所述声学传感器在所述壳体内设置在所述电路旁边。
23.根据权利要求21所述声学传感器装置(550)，其特征在于，所述壳体(501)容纳所述电路(552)、间隔件(454)和压紧元件(452)，所述压紧元件构造成将预载施加至所述声学传感器(412)；所述压紧元件围绕所述电路设置；所述间隔件使所述声学传感器与所述电路及所述压紧元件分隔开；并且所述压紧元件接合所述间隔件，该间隔件接合所述声学传感器。
24.一种用于电力导体(8)的声学装置(2)，所述声学装置包括：
壳体(4)；
构造成将所述壳体与所述电力导体紧固在一起的紧固件(6)；以及
以下a和b中的至少一者：
(a)构造成检测来自所述电力导体的噪声并输出一信号(12)的声学传感器(10)，和构造成由所述信号检测导电故障(16)的电路(14)，以及
(b)声学发送器(10；308)，所述声学发送器构造成产生声学噪声以模拟由导电故障引起的声学噪声。
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