CN105807098A - 用于电网的导体的检测器 - Google Patents

Abstract

用于电导体(100)的检测器包括在其上安装有机构的框架(2)，该机构包括分成第一和第二分支(16,18)的磁性环形体，以及用于将检测器锚定在电导体上的至少两个夹片(14)，每个夹片在打开位置与关闭位置之间旋转地可移动。环形体的第一分支(16)固定至框架，并且，在磁性环形体的打开位置、预关闭位置，关闭位置之间，在弹性返回构件的作用下，其第二分支(18)相对于第一分支旋转地可移动。该机构还包括承载构件(12)，其固定至第二分支并且限定用于部分地接收电导体的至少一个容积。承载构件适于传输给第二分支预关闭力矩(C)以达到预关闭位置。夹片(14)配置成将夹紧力施加至电导体，并且，承载构件适于将夹紧力传输至第二分支。

Description

用于电网的导体的检测器

技术领域

本发明涉及一种用于电网导体的电导体中的至少一个电参量(electricalquantity)的检测器。

背景技术

在架空配电网络领域中，已知的做法是使用安装在架空配电网络的传输线路上的故障检测器。故障的检测是用电流的测量值以及由线路传输的电流与电压之间的相位差的估计值来检测的。为此，从专利文献WO-A-2010/040265中已知的做法是使用包围住导体的磁性环形体，以提供电能至电子部件。

检测器的调试和维护可能发生在配电网运行时。因此，关于检测器的这些程序是困难和危险的。

在这方面，例如，从专利文献WO-A-2012/021478中已知的做法是使用夹片系统来在传输线路上安装检测器并且使用磁性环形体来提供电能至检测器的电子部件。夹片借助于螺杆/螺母系统包围住导体，这不易于安装检测器。实际上，操作员必须用吊臂(boom)转动螺杆/螺母系统的螺杆，这是一种长且枯燥的操作。因此，期望提供一种用于导体的固定系统，其能够容易地安装检测器并且容易地关闭其磁性环形体。

发明内容

更具体地，通过提出一种装配容易且环形体的关闭有效的新颖的检测器来实现本发明的目的。

为此，本发明涉及一种电导体中的至少一个电参量的检测器，该检测器包括框架，在其上安装有机构，该机构包括：分成第一和第二分支的磁性环形体，该环形体具有缠绕其分支的其中之一的线圈；以及至少两个夹片，用于将检测器锚定在电导体上，每个夹片在夹片的打开位置与关闭位置之间关于由框架限定的轴线旋转地可移动。根据本发明，环形体的第一分支固定至框架，并且在磁性环形体的打开位置、预关闭位置，以及关闭位置之间，在弹性返回构件的作用下，其第二分支相对于第一分支，关于平行于至少一个夹片的旋转轴线的且由框架限定的轴线，旋转地可移动。该机构还包括承载构件，其固定至磁性环形体的第二分支并且限定用于部分地接收电导体的至少一个容积，承载构件适于传输给磁性环形体的第二分支磁性环形体的预关闭力矩以达到预关闭位置，其中，电导体就位于承载构件中并且承载构件悬挂在第二分支上。此外，当电导体就位于承载构件中时，夹片配置成将夹紧力施加至电导体。最终，承载构件适于将在电导体上由夹片施加的夹紧力传输至第二分支，并且适于将该分支从预关闭位置移至关闭位置。

凭借本发明，通过驱动承载构件，以及夹片的锁定，电导体导致磁性环形体的实际关闭。这可观地减小了环形体中的电耗散，这允许使用更小段的环形体。此外，操作者可以使用吊臂简单地提起检测器，这比操纵螺杆系统更容易且更快。

根据本发明的有利但并非强制性的方面，该检测器可以采用任何技术上可接受的组合合并下述特征中的一个或多个：

承载构件界定：第一容积，当承载构件将预关闭力矩传输至第二分支时，第一容积用于部分地接收电导体；以及第二容积，当承载构件将夹片的夹紧力传输至第二分支时，第二容积用于部分地接收电导体。

第一和第二分支分别布置在第一和第二壳体中并且承载构件安装在第二壳体上。

磁性环形体的第一分支的一部分延伸超过第一壳体，并且磁性环形体的第二分支的至少一部分凹进第二壳体中。

第二壳体设置有用于将电导体引导至承载构件的部分。

承载构件包括用于固定至第二壳体的第一部分，用于承载电导体的第二部分和第三部分。

承载构件由防磁材料制成。

承载构件包括限定两个平行节段的弯曲线。

磁性环形体的第一和第二分支是矩形或环形形状的。

检测器还包括固定至框架且包括通信单元和锚定环的基座。

附图说明

鉴于通过示例和在所附附图中示出的方式给出的根据其原理的检测器的实施例的以下描述，本发明将被更好地理解并且本发明的其它优点将变得更加明显，其中：

图1是根据本发明的检测器在打开位置时的透视图；

图2是属于图1的检测器的承载构件的侧视图；

图3是图1的检测器的磁性环形体的分解透视图；

图4是图3中磁性环形体的第一分支的分解透视图；

图5是图3中磁性环形体的第二分支的分解透视图；

图6是图1中检测器的基座、框架以及夹片的分解透视图；

图7是相似于图1的检测器靠近电导体时的视图；

图8是图7中的检测器和电导体沿图7中的平面VIII的横截面；

图9是相似于图7但放大比例的电导体抵靠在检测器上的承载构件时的视图；

图10是相似于图7的检测器在预关闭位置时的视图；

图11是图10中的检测器和电导体沿图10的平面XI的横截面；

图12是相似于图7的检测器在关闭位置时的视图；

图13是图12中的检测器和电导体沿图12中的平面XIII的横截面。

具体实施方式

众所周知，未在图中表示的架空中压网络包括至少三个传输线路，每个线路包含一个电导体100。每个传输线路配备有在电导体100中流动的交流电的至少一个参数的检测器1。该检测器配置成将信号传输到集线器(hub)，其适于分析被发送的数据并通过有线连接线路或经由远程无线电信号传输结果到控制中心。集线器还可以将控制无线电信号传输到检测器1。在本发明的另一个实施例中，集线器的功能由一个或每个检测器来实现。

作为变型，检测器配置成传输光信号，在地面上，该光信号可以被操作者可以看到。

在图1至图13中表示的检测器1是用于检测电导体100中的交流电的至少一个参数的设备。这些参数可以是在传输线路的导体100中流动的相位，电流或电压。

检测器1包括框架2和基座4。框架2配置成旋拧在基座4上。

X100表示平行于传输线路的电导体100的轴线。另外，X1表示检测器1的中心轴线。当导体100上悬挂着检测器1时，轴线X1和X100成直角。

框架2支撑机构200，一方面，该机构配置成允许检测电导体100中的电流，另一方面，该机构配置成围绕该电导体系固(moor)检测器1。

机构200包括磁性环形体6、线圈8、两个弹性返回构件10、承载构件12，以及两个夹片(jaw)14。

磁性环形体6分成第一分支16和第二分支18。分支16和18具有整体上矩形形状。

作为一种未在图中表示的变型，分支16和18是圆形形状，例如圆环形。

众所周知，当磁性环形体6围绕电导体100时，磁性环形体6适于感应线圈8中的电流，所述感应的电流是在导体100中流动的交流电的函数。因此，在导体100中流动的该电流可以被测量和/或被用于将电能供给到一个或多个设备。

第一分支16设置有两个直线杆16A和16B，每一个直线杆限定暴露面160，以及设置有中心桥16C，其将杆16A和16B连接在一起。线圈8缠绕在磁性环形体6的第一分支16上，实际上，缠绕在中心桥16上。相似地，第二分支18设置有两个端部18A和18B，每个端部限定暴露面180，以及设置有中心桥18C，其将端部18A和18B连接在一起。端部18A和18B的长度相同并短于杆16A和16B，杆16A和16B也也具有相同的长度。

作为一种未在图中表示的变型，端部18A和18B具有与杆16A和16B相同的长度。

分支16和18分别布置在第一壳体20和第二壳体22中。尤其是，第一壳体20包括三个独立的部分：杆16A布置在其中的部分20A，杆16B布置在其中的部分20B，以及中心桥16C布置在其中的部分20C。第一分支16的杆16A延伸超过第一壳体20，而杆16B的暴露面160与壳体20对齐。相对于第二分支18，端部18A的面180与第二壳体22对齐，而端部18B凹进壳体22中。当环形体6处于其关闭位置时，分支和壳体的该结构确保环形体6与外部密封紧密，对于分支16与18，壳体20和22具有保护和绝缘功能。

第二壳体22设置有用于引导导体100的部分23。

作为一种未在图中表示的变型，在部分20B的一侧，第一壳体20还设置有用于引导电导体100的部分。

24用于表示在各分支的暴露面160和180附近的限定在壳体20与22之间的铰链。铰链24通过壳体20A的延伸20A2来形成，通过对齐分别形成在部件20A2和222上的孔242和244并且通过将轴246插入孔中，该延伸接合在壳体22的两个凸耳222之间。此外，X24表示由轴246限定的铰链24的轴线，并且当检测器1被安装时，其平行于电导体100的轴线X100。

第一分支16与其壳体20固定至框架2。第二分支18在磁性环形体6的打开位置、预关闭位置，以及关闭位置之间，相对于第一分支16关于轴线X24旋转地移动。在弹性返回构件10的作用下，第二分支18相对于第一分支16关于轴线X24旋转地移动。在该示例中，弹性返回构件10是螺旋弹簧。

当环形体6处于其打开配置时，分支18处于其打开位置，即与分支16分离，如图7所示。

当环形体6处于其预关闭配置时，分支18接近分支16，如图10和图11所示。暴露面160和180彼此面对，但不接触。

当环形体6处于其关闭配置中时，分支18处于其关闭位置，并且暴露面160和180彼此抵靠。分支16和18彼此封闭并形成环形体6的闭合磁路。

26表示第一壳体20的两个指部，在附图中仅可以看到其中的一个。指部26平行于轴线X24布置在壳体20的每一侧。此外，28表示第二壳体22的两个指部，在附图中仅可以看到其中的一个。指部28平行于轴线X24布置在壳体22的两侧。

每个弹簧10一方面钩在壳体20的指部26上，另一方面钩在壳体22的指部28上。因此，每个弹簧10在两个指部26与28之间拉伸。

给定指部26和28以及轴线X24的相对位置，分支18以及壳体22的位移在分支18的打开和预关闭位置之间是双稳态的(bistable)。换言之，当由于弹簧10仅有弹性力施加在壳体22上时，分支18或者处于其打开位置，或者处于其预关闭位置，并且该弹性力必须被克服以从一个位置切换到另一个位置。

当足够大的扭矩从部件的稳定位置移动部件18和22时，这些部件切换超出中间位置，并且弹簧10施加力，这使部件达到其它的稳定位置。换言之，当这些部件已超越了中间位置时，弹簧10配置成将部件18和22从打开位置拉到磁性环形体6的预关闭位置。当这些部件在其它方向上已经超出中间位置时，弹簧10还配置成将壳体22和分支16从预关闭位置拉到环形体6的打开位置。

承载构件12固定至磁性环形体6的第二分支18。尤其是，承载构件12铰接在第二壳体22的两个凸耳224上。该本示例中，承载构件12是钩。优选地，承载构件22由防磁(amagnetic)材料制成，以便不扰乱磁性环形体6的磁路。

承载构件12由金属线在自身上向后弯曲产生，以限定两个平行节段30和32。节段30和32通过与节段成直角的部分34连接，并分别具有布置在第二壳体22的凸耳224的孔38中的自由端部36。

如在图2中可以看出，承载构件12的每节段30或32包括第一部分40，第二部分42和第三部分44。

部分40包括配置成将承载构件12固定到壳体22的自由端部36。根据图2的绘制，部分40具有直线轮廓。根据相同的绘制，第二部分42也具有直线轮廓并且相对于部分40和44是弯曲的，从而形成两个钝角。第三部分44具有拱形轮廓。借助于部分40，42和44，承载构件12限定第一容积V1和第二容积V2，用于部分地接收电导体100。

承载构件12配置成接收电导体100。尤其是，导体100承载在部分42和44上。当电导体100接收在构件12的容积V1中时，承载构件12适合于将磁性环形体6的预关闭的力矩C传输至第二壳体22，从而传输至第二分支18。预关闭力矩C将分支18从打开位置移至预关闭位置，其中，电导体100就位在承载构件12中并且承载构件12悬挂自第二分支18。

当环形体6处于其预关闭位置时，容积V2适合于接收导体100。部分44的拱形轮廓允许构件12接收不同直径的导体。

夹片14形成夹具，用于将检测器1锚定在电导体100上。根据轴线X24，夹片布置在磁性环形体6的第一分支16的每一侧。X14表示平行于轴线X24的夹片14的两个旋转轴线。

在导体100上，每个锚定夹片14在夹片14的打开位置与关闭位置之间关于其轴线X14旋转地可移动。每个夹片14设置有分支46，其限定了配置成承载地接收导体100的平坦表面460。此外，每个夹片14配备有配置成在其上钩弹簧50的指部48。另一方面，弹簧50钩在安装在框架2上的销15上。当电导体100承载在夹片14的表面460上时，突出部46关于轴线X14旋转，在弹簧50的作用下，这驱动夹片14从打开位置旋转到关闭位置。随后，当其再次就位于承载构件12中时，夹片14配置成将夹紧力E施加至电导体100。

框架2包括沿检测器1的轴线X1的V形的狭槽52。当其已经转动夹片14时，该狭槽52配置成容纳电导体100。

检测器1的基座4包括未示出的电子测量设备、通信单元54，以及锚定环56。

作为变型，所述电子测量设备处于框架2中。

电子测量设备配置成测量由线圈8产生的电流。通过来自线圈8的电流，电子设备还提供有电能。

该设备包括未示出的处理单元，其适于分析执行的电流测量值。处理单元配置成检测电导体100的交流电的参数的缺陷并配置成将命令发送至通信单元54。

例如，通信单元54是光通信单元，特别是扩散器，或无线电通信单元。在无线电通信单元的情况下，该单元将有关检测到的故障或错误的数据发送至集线器。

现在将描述检测器装配到导体100上。

在安装前，操作者检查，环形体6在其打开位置并且夹片14在其打开位置，如在图7中所表示的。随后，第二分支18与第一分支16分离。

为了将检测器16安装在电导体100上，操作者使用锚定在锚定环56上的吊臂。操作者沿轴线X1与地面成直角提起检测器1。

通过可选地使用第二壳体22的引导部分23，操作者相对于导体100移动检测器1，以使电导体100进入承载构件12，如图9中所表示的。随后，电导体100部分地接收在构件12的第一容积V1中。操作者继续与地面成直角提起检测器1，并且以增加的压力将承载构件12推到导体100上。随后，电导体100在构件12上施加整体上平行于轴线X1且方向向下的力F1。该力F1在壳体22上产生所谓的预关闭力矩C。该预关闭力矩C围绕轴线X24并且在分支18和16的会聚方向上施加，即，在图9中的顺时针方向上施加。承载构件12将预关闭力矩C传输至磁性环形体6的第二分支18上。

弹簧10最初施加抵抗预关闭力矩C的力。因此，随着操作者提起检测器1，力F和力矩C增加以克服弹簧10的抵抗力。随后，部分18和22被驱动离开其稳定的打开位置，并且，如上所述，随后弹簧10施加力以达到其它稳定位置，即预关闭位置。

换言之，加到预关闭力矩C的弹簧10关于轴线X24将第二分支18和第二壳体22从打开位置旋转到预关闭位置。经由提供壳体20与22之间联接的铰链24，该旋转是被允许的。

如在图10中所表示的，电导体100由承载构件12在分支16的杆16A与16B之间驱动。在预关闭位置，导体100仍就位于构件12中，尤其是，接收在第二容积V2中。构件12仍悬挂在壳体22上。壳体20和22以及分支16和18并未完全地关闭。尤其是，表面160和180是彼此面对的。在该预关闭位置，夹片14在其打开位置。

从该预关闭位置，操作者继续提起检测器1，直到导体100抵靠在夹片14的表面460上。随后，电导体100施加力F2至表面460。该力F2平行于轴线X1并且方向向下。在力F2的作用下，突出部46和夹片14关于轴线X14旋转。随后，在导体100上，夹片14从其打开位置切换到其关闭位置。随后，夹片14施加夹紧力E至电导体100上。

该夹紧力E通过导体100传输至承载构件12。该构件12将夹紧力E传输至壳体22。第二分支18和其壳体22关于轴线X24旋转并且从预关闭位置移至关闭位置。在该位置，磁性环形体6最终关闭并且其磁路重构(reconstituted)。表面160和180彼此抵靠。换言之，分支16和18一起形成关闭的磁路。

上面设想的实施例和变型可以组合以产生新的实施例。

Claims (10)

1.在电导体(100)中的至少一个电参量的检测器(1)，所述检测器包括在其上安装有机构(200)的框架(2)，所述机构包括：

磁性环形体(6)，其分成第一和第二分支(16,18)，所述环形体具有缠绕其分支的其中一个的线圈(8)；以及

至少两个夹片(14)，其用于将所述检测器锚定在所述电导体上，在所述夹片的打开位置与关闭位置之间，每个夹片关于由所述框架限定的轴线(X14)旋转地可移动；

所述检测器特征在于：

所述环形体(6)的第一分支(16)固定至所述框架(2)，并且，在所述磁性环形体的打开位置、预关闭位置以及关闭位置之间，在弹性返回构件(10)的作用下，所述环形体(6)的第二分支(18)相对于所述第一分支、关于平行于至少一个夹片(14)的旋转轴线(X14)的且由所述框架限定的轴线(X24)可旋转地移动，

所述机构(200)还包括承载构件(12)，其固定至所述磁性环形体(6)的第二分支(18)，并且限定用于部分地接收所述电导体(100)的至少一个凹陷容积(V1，V2)，所述承载构件适于将所述磁性环形体的预关闭力矩(C)传输给所述磁性环形体的第二分支以达到预闭合位置，其中，所述电导体(100)位于所述承载构件(12)中并且所述承载构件悬挂自所述第二分支；

当所述电导体位于所述承载构件(12)中时，所述夹片(14)配置成将夹紧力(E)施加至所述电导体(100)；以及

所述承载构件适于将在所述电导体(100)上由所述夹片施加的所述夹紧力(E)传输至所述第二分支(18)，并且适于将该分支从所述预关闭位置移至所述关闭位置。

2.根据权利要求1所述的检测器，其特征在于，所述承载构件界定：

第一容积(V1)，当所述承载构件将所述预关闭力矩(C)传输至所述第二分支(18)时，所述第一容积用于部分地接收所述电导体(100)；

第二容积(V2)，当所述承载构件将所述夹片(14)的夹紧力(E)传输至所述第二分支时，所述第二容积用于部分地接收所述电导体。

3.根据前述权利要求中的其中一项所述的检测器，其特征在于，所述第一和第二分支(16,18)分别布置在第一和第二壳体(20,22)中，并且其中，所述承载构件(12)安装在所述第二壳体(22)上。

4.根据权利要求3所述的检测器，其特征在于，所述磁性环形体(6)的第一分支(16)的至少一部分(16A)延伸超过所述第一壳体(20)，并且其中，所述磁性环形体的第二分支(18)的至少一部分(18B)凹进所述第二壳体(22)中。

5.根据权利要求3所述的检测器，其特征在于，所述第二壳体(22)设置有用于将所述电导体(100)引导至所述承载构件(12)的部分(23)。

6.根据权利要求3至5中的其中一项所述的检测器，其特征在于，所述承载构件(12)包括用于固定至所述第二壳体(22)的第一部分(40)，用于承载所述电导体(100)的第二和第三部分(42,44)。

7.根据前述权利要求中的其中一项所述的检测器，其特征在于，所述承载构件(12)由防磁材料制成。

8.根据前述权利要求中的其中一项所述的检测器，其特征在于，所述承载构件(12)包括限定两个平行节段(30,32)的弯曲线。

9.根据前述权利要求中的其中一项所述的检测器，其特征在于，所述磁性环形体(6)的第一和第二分支(16,18)具有矩形或环形形状。

10.根据前述权利要求中的其中一项所述的检测器，其特征在于，所述检测器还包括固定至所述框架(2)的基座(4)，并且所述基座包括：

通信单元(54)；以及

锚定环(56)。