CN105264631B - 用于保险丝盒座的测量模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于保险丝盒座的测量模块(100、100’、101、101’、100”)，与现有的测量模块相比，其更通用、更有用并更优化，而且所需用于电缆的空间更小，其中，测量模块(100、100’、101、101’、100”)可连接至保险丝盒座(1)的输出触点(5、5’)，至少一个强度互感器安装在保险丝盒座(1)上以提供至少一个模拟电流测量信号；其中，测量模块(100、100’、101、101’、100”)还具有模拟至数字转换器(40)，模拟至数字转换器(40)具有配置为接收模拟电流测量信号的至少一个模拟输入端(41)，并且具有包括至少一个数字输出端(110)的至少一个数字连接端口。

Description

用于保险丝盒座的测量模块

技术领域

本发明涉及电子装置的技术领域，更具体地，涉及与配电盘相关的装置。

背景技术

如今，远程知晓用户电力消耗值是发展趋势。为了实现这个目的，需要知道所消耗的电压和强度值。而为了知道所消耗的电压和强度值，就必须将测量仪器放置在关联电子装置的低压配电盘中。还需要知道对于低压配电盘的每个输出的上述电压和强度值，这些值通常通过三极保险丝盒座建立。

欧洲专利申请EP-2259284-A2公开了连接在三极保险丝盒座中的测量模块或套件。该单件模块包括连接至保险丝盒座的每个触点的三个条板以及至少一个电流互感器。这个测量模块通过与其连接的仪器或设备提供关于所消耗电流的数据。

由上述测量模块或套件获得的信息包括电流值，但是由于使用单一测量模块不允许获得电压值，因此这当然受到限制，因而需要布置额外的装置来确定电压值，并且需要时间和资源。

另一方面，通过上述测量模块获得的信息无论如何都必须被发送至测量值接收仪器，该仪器可以是模拟的、数字的、或是仅仅收集信息并将其发送至更远的另一装置的仪器。事实上，例如该测量值接收仪器将信息发送至中央控制室。

测量模块或套件以及上述测量值接收仪器之间通过电缆连接。这些电缆输送模拟信号形式的测量电流值。因此一根电缆对于待输送的每个参数都是必要的，尽管在一些情况下可将一些参数集合在一起，但是这无论如何都涉及从保险丝盒座的终端至测量值接收仪器的大量电缆。

如果上述大量电缆与配电盘具有的保险丝盒座的数量相乘，则电缆的布置(被称为布局)可能会出现问题，这是由待布置的大量电缆，所需要的成本以及如果在电缆之一或电缆的连接中发生问题时的修理困难和所有电缆布局所需的巨大空间造成的。

如今，已知晓通过结合电压和电流参数以得知与保险丝盒座的每个输出端连接的仪器所消耗的电力值的方法。用于获得电压值的最广泛应用的解决方案包括连接配电盘总母线中的连接部。但是，该解决方案在假设必须在配电盘的其他区域设置附加连接部时出现安装困难，另外还有其他缺点，例如，上述布局只允许获得上游电压值。

发明内容

本发明涉及用于根据权利要求1的保险丝盒座的测量模块。该测量模块的优选实施方式在从属权利要求中限定。

本发明解决在上述部分提到的问题，并且与现有的测量模块相比更加通用、有用、优化，并且需要更少的用于电缆的空间。

为了实现这个目的，根据本发明，该模块包括具有至少一个数字连接端口的至少一个模拟至数字转换器，该至少一个数字连接端口包括至少一个数字输出端。因此连接至接收仪器的单一电缆可以从与该测量模块连接的对应的保险丝盒座引出。

还考虑测量模块包括至少一个电压连接部的可能性。因此测量电流和电压所需的装置被设置在单一测量模块中，该单一测量模块有助于上述测量。为了实现这个目的，除了电流连接部的导电性元件之外，还设置有用于电压连接部的至少一个导电性元件。在这种情况下，模拟至数字转换器的数字连接端口包括至少两个数字输入端。

将电压连接部放置于紧邻保险丝盒座的输出终端处具有以下优点：由于连接部被集成在实际模块中，因此有助于安装测量模块，从而不必在低压配电盘的其他区域设置额外的连接部以获得上述电压测量值。另外，可以以有用的方式使用可通过同时具有保险丝的上游电压值(例如在主母线中)和保险丝的下游电压值获得的信息，例如测量并量化保险丝中的能量损失，或监视保险丝的状态，例如检测保险丝烧断的时刻。

本发明第一方面涉及与保险丝盒座连接的测量模块，上述保险丝盒座具有至少三个输出触点。测量模块通过至少三个导电性元件可以与三极保险丝盒座的三个输出触点连接，该三个导电性元件可以与保险丝盒座的三个输出触点连接，并且至少一个强度或电流互感器安装在该三个导电性元件上(优选每个导电性元件上安装一个)以优选地提供至少两个模拟测量信号，其中一个模拟测量信号是电压测量信号，另一个模拟测量信号是电流测量信号。

每个导电性元件可以包括易于互相替换的导电性条板或电缆，使得上述导电性元件允许将保险丝盒座可以具有的不同输出触点类型与测量模块连接。测量模块还具有：

具有至少一个模拟输出端和至少一个数字输出端(优选为单一数字输出端)的至少一个模拟至数字转换器，该至少一个模拟输出端配置为接收由上述至少一个强度互感器提供的至少一个模拟电流测量信号。

因此，上述至少一个模拟至数字转换器收集测量仪器的测量信号并将它们转换至数字信号。该数字信号可以通过单一电缆传输。上述电缆可以与接收仪器连接，该接收仪器可以安装在实际电子配电盘中，并且该接收仪器可以将数据发送至中央控制系统。

因此在配电盘中的电缆数量降低。

还考虑模块包括至少具有上述至少一个强度互感器的外壳，上述至少三个导电性元件安装在该外壳上的可能性，从而允许将测量模块连接至位于三极保险丝盒的一端(通常是下端)的三个输出触点。

根据优选实施方式，除了上述至少一个数字输出端之外，转换器可以包含至少一个数字输入端，使得不同保险丝盒座的一些模拟至数字转换器可以互相连接。上述数字输入端被设想用于以数据总线等形式传输数据。在本优选实施方式中，每个模拟至数字转换器包括形成循环的数字输入端和数字输出端，允许信息从一个转换器传输至具有来自所有互相连接的保险丝盒座的信息的另一个转换器，使得连接至接收仪器的单一电缆可以从最后的转换器引出。

根据可能的实施方式，转换器是测量模块的集成部分。一旦测量模块被连接至保险丝盒座，则上述保险丝盒座被安装在配电盘中并且只需连接转换器的单一输出电缆。

根据另一个可能的实施方式，测量模块包括与模拟至数字转换器的至少两个模拟输入端连接的至少一个电连接点，诸如终端块。这允许使用例如具有或不具有模拟至数字转换器的测量模块或合并后面的转换器。

无论如何，除了上述的优点，该仪器还包括以下额外的优点：

包括外壳的实施方式允许处理像套件或组件一样的模块和转换器以有助于安装，该套件或组件由包括互感器、导电性元件和连接点的单一部分形成。

测量模块可以易于安装在新保险丝盒座和先前安装在低压配电盘中的保险盒中而无需拆卸保险丝盒座。对于第二种情况，只需断开输出终端，将测量模块连接至保险丝盒座并将相同的终端重新连接至本发明的模块。

除了通过强度互感器的电流测量，还包括电压测量，因此允许计算电力消耗和用于更好管理电网的其他必要参数。

固定条板使得它的某些运动被允许，以适于保险丝盒座的连接部例如由于之前安装所导致的变形而可以具有的测量值范围。这通过将条板固定至外壳的柔性区域来完成。

该套件允许能够继续使用标准保险丝盒座的保护终端盖(也被称为连接部盖)。相同的盖被固定至测量套件的外壳，使得输出终端被继续保护。

该套件在保险丝盒座中在上部输出位置和下部输出位置都是可用的。

根据另一个可能的实施方式，转换器可以被置于测量模块的任何部分。该转换器包括通过电缆连接至测量模块的电子输出连接点的电连接点。

本发明的第二方面也涉及具有如上所限定的测量模块的保险丝盒座。

附图说明

为了实现所进行的描述并以帮助更好地理解根据其优选实用实施方式的发明的特征为目的，附加一组附图作为上述描述的组成部分，在附图中下文通过说明和非限制特性描述：

图1示出现有技术的传统三极保险丝盒座，其中盖被移除。

图2示出图1描述的现有技术的保险丝盒座的端部的详细视图，其中示出三个输出触点。

图3示出现有技术的测量模块的立体图。

图4示出本发明的测量模块的第一实施方式的立体图。

图5示出安装在保险丝盒座上的图4的测量模块。

图6示出“循环”或串联安装的、根据本发明第一实施方式的两个测量模块。

图7示出安装在两个保险丝盒座上的图6的测量模块。

图8和图9示出本发明的测量模块的第二实施方式的立体图。

图10示出图8和图9描述的测量模块的第二实施方式的变形，其中导电性元件包括电缆代替条板，上述变形涉及适用于根据本发明的任何测量模块的导电性元件。

图11示出图2描述的保险丝盒座的实施方式变形的端部的详细视图，其中输出触点是V形，被设想为用于连接至图10描述的测量模块的变形的导电性元件。

图12示出已经安装在保险丝盒座上的图8至图10的任何测量模块。

图13示出“循环”或串联安装的、根据本发明第二实施方式的两个测量模块。

图14示出本发明的测量模块的第三实施方式的立体图。

图15示出安装在保险丝盒座上的图14的测量模块。

图16示意性地示出用于将不同保险丝盒座连接至测量值接收仪器的两种可能配置，图a)描述“循环”或串联安装，图b)描述并联安装。

具体实施方式

如图1和图2所示，现有技术的三极保险丝盒座(1)以已知方式包括三对触点(2)，每对触点(2)都电连接至对应的电子装置的低压配电板的导电条板(未示出)。对于每个电相都存在一对触点(2)。保险丝(3)耦合在每对触点(2)中。未示出的导电性条板在保险丝盒座的后部(即，在与保险丝(3)相对的区域中)与保险丝盒座连接。

这些保险丝(3)通常安装在铰接至设置有触点(2)对的、保险丝盒座(1)的外壳(4)的盖中，使得当盖在保险丝盒座(1)上关闭时，保险丝(3)藕接至它们各自的触点(2)对以导通电路。当盖打开时，保险丝与触点(2)断开。保险丝盒座(1)还具有输出触点(5、5’)，对应的电缆固定至该输出触点(5、5’)。这些电缆到达待驱动的设备。

也存在不具有上述铰链盖的保险丝盒座(1)，在该保险丝盒座(1)中保险丝(3)被暴露。

图3示出现有技术的测量模块(10)，该测量模块(10)包括其中安装有三个导电性元件(20)的外壳(11)，并且对应的强度互感器(图中未示出)安装在每个导电性元件(20)中。该测量模块(10)还具有连接至导电性元件(20)并连接至互感器的次级的电连接点(30)，用于电流和/或电压连接部的输出。

一旦安装在保险丝盒座(1)中，测量模块(10)就通过强度互感器提供电流测量值，并且通过电连接点(30)提供电压测量值。之后电流消耗以及用于更好管理电网的其他参数可以通过上述两个参数计算。

根据本发明，测量模块包括可以以不同方式建立的至少一个电压连接部，并且在上述方式中考虑模块还包括除了电流连接部的导电性元件(20、20’)之外的导电性元件，因此考虑模块包括夹住每个导电性元件(20、20’)的端部的金属凸缘，无论导电性元件是如将在下文说明的裸露电缆(20’)还是条板(20)，特别是在每个导电性元件(20、20’)和每个输出触点(5、5’)之间的附接区域中。还考虑每个凸缘具有接触导电性元件(20、20’)的被磨尖的元件，在是电缆(20’)的情况下穿过塑料套。

还考虑通过与输出触点(5、5’)电接触的导体建立电压连接部，直接建立在其上或建立在连接至上述输出触点(5、5’)的导电性元件(20、20’)上，或用于保证在输出触点(5、5’)和导电性元件(20、20’)之间的电接触的任何中间元件上。

之后与位于测量模块内部的电压连接部连接的上述电缆被连接至电连接点(30、30’、30”)或被连接至任何其他独立连接器。

图4示出本发明的测量模块(100)的第一优选实施方式。考虑测量模块(100)具有集成在其中的模拟至数字转换器，该模拟至数字转换器的至少两个模拟输入端被连接至模块的上述至少两个电流和/或电压连接部的可能性。模拟至数字转换器提供至少一个数字输出端(110)，优选为单一数字输出端(110)。因此本测量模块(100)向外部的输出不需要具有提供由测量模块(100)测量的模拟电压和/或电流信号的对应电连接点，而是具有单一数字输出端(110)，将必要信息输送至测量值接收仪器(60、70)的单一电缆(111)可连接至该数字输出端(110)，如图16所示。

图5示出已经安装在保险丝盒座(1)上的测量模块(100)。因此代替对于每个保险丝盒座(1)需要使6条或9条电缆传输，仅需要一条电缆(111)，在该电缆(111)中所有的信息被传输至测量值接收仪器(60)。

第一实施方式的测量模块(100)还可以具有至少一个数字输入端(120)；因此其可以收集来自其他测量模块(100)的信息。

图6示出根据本发明第一实施方式的第一测量模块(100)和第二测量模块(101)；这些模块(100、101)通过连接电缆(112)互相连接。传输来自其中安装这些模块(100、101)的两个保险丝盒座(1)的信息的单一电缆(111)由第二测量模块(101)引出，连续的测量模块(100、101)通过这种方式可以连接。

图7示出被串联布置的、已经安装在对应保险丝盒座(1)上的第一和第二测量模块(100、101)。

图8示出本发明的测量模块(100’)的第二实施方式，并且没有内置模拟至数字转换器(40)。模拟至数字转换器(40)具有用于至少两个(优选为多个)模拟输入(41)的电连接点，该电连接点被连接至提供由测量模块(100’)所测量的模拟电压和/或电流信号的测量模块(100’)的电连接点(30’)。一旦被连接，结果如图9所示，与在第一实施方式中一样，测量模块(100’)具有至少一个数字输出端(110)，优选为单一数字输出端(110)，将必要信息输送至对应的测量值接收仪器(60、70)的单一电缆(111)可以连接至该输出端(110)。

在该第二实施方式中，测量模块(100’)还可以具有至少一个数字输入端(120)；因此其可以收集来自其他测量模块(100、101、100’、101’)的信息。如图13所示，因此根据本发明第二优选实施方式的第一测量模块(100’)和第二测量模块(101’)通过使用连接电缆(112)将一个模块的信号数字输出端(110)连接至另一个模块的数字输入端(120)的方式而连接；并且传输由两个测量模块(100’、101’)测量的信息的单一电缆(111)由该组件引出。

进而，图10示出图8和图9描述的测量模块的第二实施方式的变形。在该变形中，也同样考虑对根据本发明的任何测量模块的变形的应用，如图10所示，导电性元件包括电缆(20’)代替条板(20)。因此图11示出图2描述的保险丝盒的实施方式变形的端部详细视图，其中输出触点是V形条板(5’)，被设想用于通过具有可拆装部分(未示出)的固定元件连接至图10描述的测量模块的变形的导电性元件(20’)，该可拆装部分允许将裸露电缆(20’)固定在保险丝盒座的上述V形条板(5’)上。

图14示出本发明的第三实施方式的测量模块(100”)，其中模拟至数字转换器(40)被安装在上部中。模拟至数字转换器(40)具有用于至少两个模拟输入端(41)的电连接点，该两个模拟输入端(41)被连接至提供由测量模块(100”)所测量的模拟电压和/或电流信号的测量模块(100”)的电连接点(30”)。在这种情况下，通过电线(50)连接。一旦被连接，结果如图14的右侧部分所示，与在第一实施方式中一样，测量模块(100”)具有至少一个数字输出端(110)，优选为单一数字输出端(110)，如图15所示，将输送对应的测量值接收仪器所需要的信息的单一电缆(111)可以连接至该输出端(110)。

虽然未具体示出，由于可以包括至少一个数字输入端(120)，优选为一个数字输入端(120)，因此该第三实施方式的测量模块(100”)也可以允许循环或串联配置。

图16示意性地示出用于连接不同保险丝盒座(1)的两种可能的配置。

图16的图a)示意性地示出具有5个保险丝盒座(1)的配电盘，每个具有对应于任何本发明的第一实施方式(100、101)、第二实施方式(100’、101’)和/或第三实施方式(100”)的测量模块(100、101、102、103、104)，测量模块(100、101、102、103、104)通过对应的连接电缆(112)循环连接，该连接电缆(12)将每个测量模块(100-103)的数字输出端(110)(本图中未示出)与临近的测量模块(101-104)的数字输入端(120)(本图中也未示出)连接。可以从最后的测量模块(104)引出输送所有信息至单一接收仪器(60)的单一电缆(111)，该单一接收仪器(60)积累不同保险丝盒座的所有信息。

图16的图b)也示意性地示出具有5个保险丝盒座(1)的配电盘，每个具有对应于任何本发明的第一实施方式(100、101)、第二实施方式(100’、101’)和/或第三实施方式(100”)的测量模块(100、101、102、103、104)；在这种情况下，测量模块(100-104)并非循环连接，而是它们当中的每一个通过连接至其数字输出端(110)的单一电缆(111)向5个接收仪器(70)发送对应的信息。

图16的右侧部分示出模拟至数字转换器(40)的图，该模拟至数字转换器(40)具有单一数字输出端(110)和用于多个模拟输入端(41)的电连接点，以及用于与其他模拟至数字转换器(40)连接的数字输入端(120)。

给予本描述和附图组本领域的技术人员可以理解已经说明的本发明的实施方式可以在本发明的目标范围内以许多方式结合。

Claims (9)

1.一种测量模块(100、100’、101、101’、100”)，用于连接至三极保险丝盒座(1)的三个输出触点(5、5’)，其中，所述测量模块(100、100’、101、101’、100”)能够连接至所述保险丝盒座(1)的所述输出触点(5、5’)，至少一个强度互感器安装在所述保险丝盒座(1)上以提供至少一个模拟电流测量信号；

所述测量模块还具有模拟至数字转换器(40)，所述模拟至数字转换器(40)具有至少一个模拟输入端(41)以及至少一个数字连接端口，其中，所述至少一个模拟输入端(41)配置为接收所述至少一个模拟电流测量信号，并且所述至少一个数字连接端口包括至少一个数字输出端(110)；

所述测量模块，通过导电性元件(20、20’)能够连接至所述保险丝盒座(1)的所述输出触点(5、5’)；

其特征在于，所述测量模块包括通过辅助导电性元件建立的至少一个电压连接部，所述辅助导电性元件使选自所述导电性元件(20、20’)、所述输出触点(5、5’)或所述导电性元件(20、20’)和所述输出触点(5、5’)的连接元件的元件与电连接点(30、30’、30”)接触。

2.如权利要求1所述的测量模块，其中，所述导电性元件(20、20’)包括导电性条板(20)。

3.如权利要求1所述的测量模块，其中，所述测量模块通过包括电缆(20’)的导电性元件能够连接至所述保险丝盒座(1)的所述输出触点(5、5’)。

4.如权利要求1所述的测量模块，其包括外壳(11)，所述外壳(11)包含所述至少一个强度互感器。

5.如权利要求1所述的测量模块，其特征在于，所述模拟至数字转换器(40)是所述测量模块的集成部分。

6.如权利要求1所述的测量模块，其特征在于，还包括用于与所述模拟至数字转换器(40)的多个模拟输入端(41)连接的终端块。

7.如权利要求1所述的测量模块，其特征在于，所述模拟至数字转换器(40)还包括至少一个数字输入端(120)。

8.如权利要求4所述的测量模块，其特征在于，所述模拟至数字转换器(40)能够固定至所述测量模块的外壳(11)。

9.一种保险丝盒座，包括根据权利要求1至8中的任一项所述的测量模块。