CN104781680B - 电流和/或电压传感器设备以及操作所述电流和/或电压传感器设备的方法 - Google Patents

电流和/或电压传感器设备以及操作所述电流和/或电压传感器设备的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于中压或高压应用的电压和或电流传感器设备(图1)以及用于操作这些传感器设备的方法。所述传感器设备可具有至少一个电压和/或电流传感器(1)，其中所述传感器设备的传感器布置在壳体中。为了提高传感器和电子设备之间的通信以及使用电压和电流传感器的最大可能精度，信号和/或数据存储器元件(3)被集成在传感器壳体中或放置在传感器附近，使得传感器设备输出信号能被直接评估。一种方法包括在数据存储器元件(3)与中央计算/监测设备之间进行历史感测数据、单独校准数据和/或参数数据的自动通信。

Description

电流和/或电压传感器设备以及操作所述电流和/或电压传感 器设备的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于在中压或高压应用中使用的电压和/或电流传感器设备，所述电压和/或电流传感器设备具有至少一个电压和/或电流传感器，其中所述传感器设备的一个传感器或多个传感器布置在壳体中，并且涉及根据权利要求9的前序部分的用于操作所述电压和/或电流传感器设备的方法。
背景技术
目前技术中的中压网络的电压和/或电流感测设备可以容易地用它们的参数来标准化并且它们可实现高测量精度，以便连接到所述感测设备的电子没备能够使用校正或校准因子。这些因子专用于每个单个感测设备，在这些设备的例行测试期间被计算和/或测量。这些因子随后需要在这些设备的标签上标明并且在这些设备的安装期间，这些因子需要被手动插入到连接的电子设备的软件中。由于用作校准因子的可能是多位数码数字，所以将这些数字写入所述电子设备的软件中时不难以出错，因此导致不正确的信息在测量设备内被处理。同样的事情也发生在当校正/校准因子集成到给定设备的实际变换比/分压比的情况中。在这种情况中，实际的变换比可以是多个多位数码，这些数码必须被手动插入到连接的电子设备中并且在所述过程中可能容易出错。
用于前述目的所有必要的电子元件通常安装在分离的电子计算和显示设备中。
传感器是必须被校准的元件，并且每个传感器需要它自己的校准参数集合或实际变换比集合。因此中央电子计算单元不得不考虑每个单独的传感器参数集合。因此这些传感器的精度依赖于这些参数的有效性和数据的精度。
发明内容
因此，本发明的目的是提高所述传感器与所述电子设备之间的通信，以便使用电压和/或电流传感器的最大可能的精度潜能。
这是通过如下方式解决的，即信号和/或数据存储器元件集成在传感器壳体中，或放置于传感器附近，以便传感器输出信号可被直接评估。
因此认识到，每个单独的传感器能够存储它的单独的信号历史以及单独的校准数据集或实际变换比信息。这另外使得传感器具有高精度。
幸运的是，壳体可以是以树脂或由某些材料填充的塑料外壳形式的壳体，这意味着所述传感器壳体或所述传感器设备壳体是由树脂，或填充有绝缘材料的塑料制成。
这容易制造。
在另外的有利实施例中，电压和/或电流传感器没备装备有信号线缆连接器，并且传感器附近放置的存储器元件被集成在信号线缆连接器中，所述信号线缆连接器装备在所述传感器设备的输出线缆的末端。
因此所述传感器设备由至少一个电流和/或电压传感器、壳体、输出线缆、放置在输出线缆连接器末端的连接器组成。
优选的是，存储器元件连接到传感器设备。因此，可能存在两个位置。一个用以将它放置在传感器设备壳体内部，而另一个用以将它放置在连接器的套管中。
但也可以是，存储器元件在连接器或传感器设备壳体的外部并且例如将所有存储器元件和所有传感器设备集中在一个变电站。在那种情况中，存储器元件可以离传感器没备一定的距离放置。
在另外的有利实施例中，设备装备有或布置为夹合式(clamp-on)连接器套管，以便另外的传感器相关或传感器信号相关的元件的整体被集成到所述套管或连接器内部，并且可以使用另外的用于线缆和连接器连接的固定。
在另外的有利实施例中，至少一个阻抗元件，其是所述电压传感器的分压器的次级阻抗元件，放置在或集成在所述套管或连接器中，其中所述分压器的初级阻抗元件放置在所述传感器没备壳体中。
在这个意义上，连接器套管是连接器壳体。
所述壳体可以由绝缘材料或半导体材料或导体材料制成。
使用半导体或导体材料的优点在于，通过它们还另外实现了电磁屏蔽。
在另外的有利实施例中，存储器元件是电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)元件。
根据一种方法，本发明基于所述电压和/或电流传感器在传感器位置附近装备有仅与此单独的传感器有关的电子的数据存储器元件，以便单独的历史感测数据和/或单独的校准或参数数据可被实施到此数据存储器中，并且以便此数据存储器自动与中央计算和/或监视设备相对应。
在多于一个感测设备连接到同一电子没备的情况中，可以使用包含与所有连接的感测设备有关的信息的一个存储器元件。在这种情况中，必须确保所述感测元件不能被混合并且能被恰当识别以便将存储在存储器元件中的正确参数/校正数据分配给合适的感测元件。
一种另外的有利实施例通过经由电线或经由无线接入来操作数据存储器与数据评估设备之间的通信来给出。
所述方法最终的有利的提高在于，数据存储器还另外装备有电子设备，以便在待感测的线缆插上之后它自动检索它的传感器数据。
因此所述存储器元件是电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)元件，除了它的存储测量数据的功能，它还被提供有预制造的传感器的校正因子。
附图说明
本发明在如下附图中显示：
图1：存储器元件放置在电流和/或电压感测设备的绝缘主体内部或腔中。
图2：存储器元件放置在电流和/或电压感测设备的绝缘主体外部。
图3：具有夹合式套管的RJ45连接器。
图4：分压器的次级阻抗元件的布置。
具体实施方式
本发明提出了使用可用以存储与电压和/或电流感测设备有关的数据的存储器元件。这些数据能由连接的测量设备直接读取，而无需将数据手动插入到测量设备中。这些存储器元件的位置可以是在正连接着输出线缆的感测设备的腔中，或在其中连接器用以提供测量设备的标准终端或接口的线缆的末端。
本发明提出了使用诸如EEPROM等的额外的存储器元件，所述元件包含关于校正因子或实际变换比的值的信息。关于校正因子或实际变换比的信息在电压和/或电流感测设备的例行测试期间被插入到存储器元件中。一旦测量设备连接到电压和/或电流感测设备，此信息将通过测量设备读取，由此能够将关于校正因子或多个校正因子或实际变换比的信息从感测设备精确地传送到测量没备。一旦此信息进入测量没备，它将被存储在那儿并且测量设备不需要另外再次从感测设备内的存储器元件中通信或传送关于校正因子和比率的信息。
存储器元件可存储关于校正因子或实际变换比的数据，不过一旦所述设备被使用，它能覆盖或存储更多信息，诸如序列号、类型标记、制造数据、生产者名称、参数、尺寸、设定参数、校正曲线或查询表等等。所述存储器元件(3)的位置可基于电压和/或电流感测设备(1)的特定设计而变化。在需要强机械保护的情况中，可以将存储器元件放置在之后被恰当固定和覆盖的电压和/或电流感测设备(1)的绝缘主体内或腔(2)中，参见图1。
连接的测量设备到存储器元件(3)的接入是通过一条线或多条线(8)和(9)完成的。从电流和/或电压感测设备出来的输出线(6)和(7)不受去往/来自所述存储器元件(3)的信号影响。所有线(6)、(7)、(8)和(9)都位于同一连接器内，因此一旦感测设备连接到测量设备，同样实现了到存储器元件的连接。
通用存储器元件实施例如I2C集成电路或SPI(串行外围接口总线)等的通信协议，需要3个或更多个用于给存储器元件供电或用于数据传输的线路。为了更简单的集成和更低的成本，优选减少存储器元件需要的线路数量。因此采用供电功能和数据传输功能均通过诸如单线路总线系统等的单一线路实现的存储器元件是有益的。
此外，温度传感器可安装在传感器设备中，与存储器元件共享线路。温度传感器可包括在与存储器元件相同的集成电路或独立的集成电路中。
在所述感测设备的绝缘主体在生产过程或在操作期间施加了过多的机械压力或温度的情况中，将存储器元件放置在绝缘主体外部是有益的。在输出线缆是电压和/或电流感测设备的一部分的情况中，可以将存储器元件简单地放置在线缆的末端，其中感测设备的输出线路可以是容易访问的，参见图2。
在存储器元件(3)放置在线缆(4)的末端的情况中以及在这样的末端装备有连接器(5)的情况中，所述存储器元件可以放置在连接器(5)内或在连接器套管中。
在一种优选实施例中，这样的连接器(5)可以是RJ45连接器，所述RJ45连接器具有用于连接器的绝缘和机械保护的具有腔的夹合式套管，这使得能够插入小的存储器元件。参见图3。
图4示出了传感器设备1的壳体，其中放置了第一分压器阻抗20。在该示出的电压检测器或指示器中，次级阻抗放置在包含初级阻抗的所述主体或壳体1的外部。次级阻抗30通常包括在与电压检测器连接的电子设备的内部。它们只有在一起才可作为分压器来操作。由于产品通常被独立生产，因此很难实现非常精确的精度。
因此，为了在铸造后恰当地调整分压精度，最好是将初级和次级阻抗对准并且作为一个设备一起测试。
如图4中所示的，电压感测设备包括初级终端10，初级阻抗20，次级阻抗30，绝缘主体40，具有两个输出线的输出线缆4以及输出连接器5。次级阻抗30放置于独立的连接器套管中，或额外的中间终端盒中。如果这样，中间盒需要输出线缆和次级阻抗30的另外的连接，并且还需要随后被覆盖以避免环境影响以及周围的服务中的电和/或磁场。这会导致所述设备的更高成本并且也导致分压器壳体趋向更大的或非对称尺寸。

Claims (11)

1.用于在中压或高压应用中使用的电压和/或电流传感器设备，所述传感器设备能够具有至少一个电压和/或电流传感器，其中所述传感器设备的一个传感器或多个传感器布置在壳体中，其中信号和/或数据存储器元件被放置在所述传感器附近，以便所述传感器设备输出信号能够被直接评估，
其特征在于：
所述电压和/或电流传感器设备装备有在所述传感器壳体外部的信号线缆连接器(5)，并且所述存储器元件(3)被集成在信号线缆连接器(5)中，所述信号线缆连接器(5)装备在所述传感器设备(1)的输出线缆(4)的末端处，其中所述输出线缆(4)被连接在所述传感器壳体和所述信号线缆连接器(5)之间。
2.根据权利要求1所述的电压和/或电流传感器设备，其特征在于
所述传感器壳体或所述传感器设备壳体由树脂，或填充有绝缘材料的塑料制成。
3.根据权利要求1所述的电压和/或电流传感器设备，其特征在于
所述设备装备有夹合式套管，用于所述信号线缆连接器，以便另外的传感器相关或传感器信号相关的元件的整体被集成到所述夹合式套管或所述信号线缆连接器内部，并且能够使用另外的固定，所述固定用于输出线缆和所述信号线缆连接器的连接。
4.根据权利要求3所述的电压和/或电流传感器设备，其特征在于
作为所述电压传感器的分压器的次级阻抗元件的至少一个阻抗元件放置在或集成在所述夹合式套管或所述信号线缆连接器中，其中所述分压器的初级阻抗元件放置在所述传感器设备壳体中。
5.根据上述权利要求中的任一项所述的电压和/或电流传感器设备，其特征在于
所述存储器元件壳体由绝缘材料制成。
6.根据权利要求1-4中的任一项所述的电压和/或电流传感器设备，其特征在于
所述存储器元件壳体由半导体材料制成。
7.根据权利要求1-4中的任一项所述的电压和/或电流传感器设备，其特征在于
所述存储器元件壳体由导体材料制成。
8.根据权利要求1-4中的任一项所述的电压和/或电流传感器设备，其特征在于
所述存储器元件是电可擦除可编程只读存储器EEPROM元件，除了它的存储测量数据的功能，它还被提供有所制造的传感器的校正和/或校准因子，和/或提供有附加数据。
9.用于操作具有前述权利要求中的一项的特征的电压和/或电流传感器设备的方法，其特征在于
所述电压和/或电流传感器在传感器位置附近装备有仅与此单独的传感器或给定的传感器集合有关的电子的数据存储器元件，以便单独的历史感测数据和/或单独的校准和/或参数数据被实施到此数据存储器中，并且此数据存储器自动与中央计算和/或监视设备通信。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于
所述数据存储器与输出评估设备之间的通信是经由电线或经由无线接入来操作的，其中所述输出评估设备被用于评估传感器设备输出信号。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于
所述数据存储器另外装备有电子设备，以便在待感测的线缆插上之后所述数据存储器自动对应它的传感器地址数据。
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