CN111247616A - 线缆管道、熔断器块和监测系统 - Google Patents

线缆管道、熔断器块和监测系统 Download PDF

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CN111247616A CN201880064986.5A CN201880064986A CN111247616A CN 111247616 A CN111247616 A CN 111247616A CN 201880064986 A CN201880064986 A CN 201880064986A CN 111247616 A CN111247616 A CN 111247616A
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Abstract

本发明涉及一种用于监测线缆(102)的管道(200)，该管道包括：至少一个通道(202)，其在位于相邻熔断器块(101)中的管道装置(200)之间引导所述监测线缆(102)。管道(200)也可以被集成为熔断器块(101)的一部分或用于监测所述熔断器块(101)的监测系统的一部分。因此，监测线缆(102)以安全且有组织的方式被分配，从而符合电力分配盘所需的安全标准。

Description

线缆管道、熔断器块和监测系统
技术领域
本发明涉及电力分配领域，并且更特别地，涉及具有电力监测配件的熔断器块。
背景技术
低压电网中的配电线路通常具有基于带熔断器的电开关的保护。所述熔断器容纳在熔断器块中，所述熔断器块以分配通道被分组，熔断器块用作所述盘的输出线路。在垂直布置的三极熔断器块的情况下，所述块被锚固至通常水平布置的构成低压盘的配电母线三个导电条。
通过优化电力分配网的操作以及控制用户的电力消耗，除了实现环境效益之外，还可以节省能量和成本。为了能够实现所述优化，熔断器块可以包括辅助监测元件，例如电流和/或电压传感器。辅助元件可以集成在熔断器块本身中或集成在与熔断器块耦接的附加模块中，从而形成组合结构，该组合结构在本文中将被称为“智能块”，以使理解本发明更容易。
可以直接或通过传感器测量要监测的电参数。例如，DE 10,002,800 B4描述了被并入在熔断器块的后部区域中的电流传感器，而DE 202,010,017,635 U1和EP 2,546,856A1分别描述了与包含端子和接触部的区域相关联的传感器。
尽管如此，所提及的监测元件需要复杂的布线以用于将测量的信息传输至处理元件和控制元件。该布线构成所谓的辅助电路。例如，EP 2,053,627 B1和DE 2,970,5224 U1提出了对与传感器相关联的块的内部布线的改进，将内部布线分布在壳体中，该壳体被制成有容纳在熔断器块的高部或低部中的用于多个线缆的单个连接器。EP 2,779,200 A1通过在块本身中并入模数转换器来简化布线。因此，处理元件被并入在智能块的组件内，并且因此，同一个块的多个线缆的模拟信号被一起引入单个数字链路中，从而允许更简单、更紧凑的线缆布局，因此使得线缆更安全。尽管如此，由于处理装置必须使其生成的信息到达管理监测信息的控制装置，因此监测线缆从未被完全消除。
然而，所描述的系统都未解决将辅助电路的监测线缆从熔断器块引到外部元件(例如，控制、处理或通信装置)的问题。例如，在具有三个电流互感器的三极熔断器块的情况下，将需要将六个监测线缆(每个电流互感器的每个次级有两个监测线缆)从电流传感器带到测量和控制装置。如果该块的每个相还具有一个电压传感器，则将需要三个附加线缆，达到安全导送所需的每个熔断器块总共九个监测线缆。
即使利用上述改进，同一个分配盘的大量熔断器块涉及大量监测线缆的存在，该大量监测线缆具有可能导致熔断器块的安全或操作问题的布局。这些监测线缆通常被组织成分布在分配盘上的通路，其通常粘附至所述分配通道的底盘和/或框架。尽管如此，分配通道通常不具有外壳，而是设备以所谓的“开放式”布置来分布，因此不可能安全地建立这些通路。
此外，在电流和/或电压传感器位于靠近熔断器块的输出端子的区域中的情况下，存在另外的问题。换言之，辅助监测电路的小导体必须与低压分配线缆——低压分配线缆在尺寸上更大并且连接至块的输出连接件——共存于同一空间中，因而由于可能的绝缘故障或短路而造成不安全的情况。此外，在这些情况下，那种访问分配线缆和监测线缆的类型的用户具有不同的技能，并且必须遵循不同的安全协议。
因此，现有技术需要用于分配与熔断器块相关联的监测线缆的技术，其允许导送符合电力分配盘所需的安全标准的大量线缆。
发明内容
本发明借助于基于集成在智能块本身中和/或与智能块本身相关联的元件对监测线缆的分配来解决上述问题，从而促进监测线缆从所述块到外部处理和/或控制元件的有序布局。
本发明的第一方面涉及一种用于熔断器块的监测线缆的管道。管道装置包括：至少一个通道，用于优选地沿与低压盘的母线平行的方向导向和引导监测线缆。监测线缆将与监测的电参数有关的信息从辅助监测元件(例如，传感器)携载至处理装置，或者在所述处理装置集成在智能块中的情况下携载至控制装置。
在处理装置被并入在块中的情况下，监测线缆以“数字化”信号的形式将信息携载至控制元件。在这种情况下，监测线缆的作用就像通信线缆。
熔断器块——尤其是具有比水平尺寸大的垂直尺寸的设计的熔断器块——通常被一个挨着一个地成组布置在分配通道中，其之间几乎没有任何间隔。因此，本发明的管道在形态上适于与相邻块中的其他类似管道一起形成通道的模块化系统，当被一个挨着一个地放置时，该通道的模块化系统生成用于监测线缆的连续管道。换言之，当所述第一管道和第二管道位于相连的熔断器块中时，第一管道的通道的末端与第二管道的通道的始端重合。根据相应的优选选项，管道可以在熔断器块的上部和/或所述熔断器块的下部实现。
根据所实现的优选选项，管道可以是独立的模块化装置，其可以安装在智能块中，或者其可以已经集成在所述智能块或所述智能块的任何元件中。在管道集成在智能块中的情况下，管道可以并入例如熔断器块、辅助元件或处理装置的壳体中。在作为独立装置的情况下，管道可以借助于现有技术中已知的任何机械技术(例如，借助于选自夹持、摩擦和配合的技术)与智能块相关联。
管道装置优选地包括处于与用于引导监测线缆的引导方向大体垂直的平面中的至少两个开口，所述至少两个开口允许所述监测线缆在管道的相应端部处有序地进入和并入到管道中。更优选地，所述至少两个开口最初通过壁被封闭，所述壁的边界借助于凹口附接至管道的主体。凹口弱化所述边界，从而允许在安装管道和/或布线期间所述边界的受控断裂。在块是分配盘中的组的第一块或最后一块的情况下，这样的封闭将提供所需的保护，其中，在第一块或最后一块的情况下，块的侧面会是可访问的并且变成必须被提供以保护的区域。
导送装置还优选包括用于整理线缆的附加装置，例如中间壁、隔室、凸缘和/或夹持件。除了对线缆进行引导之外，所述附加装置还可以在不同相的线缆彼此靠近延伸的情况下执行电绝缘功能。这允许防止短路和其他风险情况。
导送装置优选地用作线缆的覆盖部。这对于向块赋予使得块可以在用户与监测线缆之间提供电绝缘的手段而言是重要的。这些小线缆通常不具有低压装置所要求的很高水平的绝缘，而覆盖部执行该功能。更优选地，为了使管道包括防止对监测线缆的访问的保护结构，所述保护结构具有与引导方向大体平行并且彼此形成角度的至少两个面。在第一示例中，横切于管道方向的截面是L形的，即，保护结构包括形成约90°的角度的两个面。在第二示例中，横切于管道方向的截面是U形的，即，保护结构包括三个面，在这三个面之间形成约90°的两个角度。因此，U形或L形截面中的至少一个起到绝缘盖的作用，从而防止对导送的线缆的访问。必须注意，如果保护结构的面或元件中之一用作监测线缆的覆盖部，则可以实现保护结构的其他角度和形态。
导送装置还可以优选地包括保护导送的线缆的盖，从而防止用户的意外接触。必须注意，具有不同技能和安全协议的不同类型的用户可以访问所述同一个分配盘，因此限制这些用户中的一些用户对监测线缆的访问是特别有意义的。盖优选地在其打开位置和闭合位置两者都保持附接到主体，从而防止可能的丧失。盖还优选地被铰接，使得一旦盖打开，其就借助于铰接件保持附接到主体。盖还优选地包括锚固装置，其在用户访问线缆时保持盖打开。盖还优选地包括借助于弹性元件的自闭合功能，一旦所述访问已经结束，该弹性元件就使盖从打开位置返回到其闭合位置。为了确保配电系统和操作者的安全，当盖处于其打开位置时，盖优选地阻断对电力分配线缆的访问。换言之，盖的铰链位于监测线缆的入口与分配线缆的入口之间，使得两个入口不能同时被打开。
导送装置还优选地包括另外的附接装置，该另外的附接装置适于附接到相邻的管道，从而有利于线缆在管道之间的连续引导，并使这些管道的任何运动(例如打开盖)彼此成为整体。
本发明的第二方面涉及一种集成了根据本发明的第一方面的任何优选实现方式和/或选项的导送装置的电力分配盘的智能熔断器块。换言之，每个熔断器块包括与所述座相关联的模块化管道装置，该模块化管道装置在根据上述配置中的任何配置的相邻熔断器块之间引导监测线缆。另外，智能块包括诸如电压和/或电流传感器的辅助监测元件，其负责监测将通过监测线缆传送的操作参数。
最后，本发明的第三方面涉及一种用于监测电力分配盘的智能熔断器块的监测系统，所述监测系统包括通过根据本发明的第一方面的任何优选实现方式和/或选项的多个模块化导送装置来导送的多个监测线缆。监测线缆传送由位于智能块中的多个辅助元件(例如电压和/或电流传感器)测量的操作参数。
该监测系统还包括监控分配盘的外部控制装置和处理由辅助元件提取的信息的处理装置。所述处理装置可以分布在不同的智能块中或者在外部彼此接合。在分布式的情况下，处理装置可以串联和并联地连接到控制装置。监测系统还可以包括在现有技术中是已知的任何数据接收系统、用于分析所述数据的分析系统、通信接口、用户接口等。
因此，线缆导送装置、熔断器块和用于监控熔断器块的监控系统提供了针对电力分配盘中的监测线缆的布局的有效且安全的解决方案。它们还允许将所述线缆占据的体积最小化，从而既不阻碍也不危及相关熔断器块的操作。此外，它们允许保持对于不同类型的布线提出的绝缘要求，并且它们与每个熔断器块的任何数量的监测线缆兼容。根据对本发明的详细描述，本发明的这些和其他优点将变得明显。
附图说明
为了帮助更好地理解本发明的根据其优选实际实施方式的特征并且补充本说明书，附上附图作为说明书的组成部分，附图具有说明性和非限制性特征：
图1示意性地示出了根据本发明的第一配置的由多个智能熔断器块形成的分配盘，其中唯一的外部处理装置连接到所有的块。
图2具有根据本发明的第二优选配置的其中每个熔断器块具有与外部控制装置并联连接的处理装置的成型分配盘。
图3示出了根据本发明的第二优选配置的其中每个熔断器块具有与外部控制装置串联连接的处理装置的成型分配盘。
图4示意性地示出了根据本发明的第一优选实施方式的位于熔断器块组件的下部的管道组件。
图5示出了根据本发明的第二优选实施方式的带盖管道及该管道固定至的熔断器块的示例的侧视图。
图6示出了本发明的第三优选实施方式，其中管道包括位于熔断器块的上端的盖。
图7例示了根据本发明的第四优选实施方式的也位于熔断器块的上端的管道。
图8示出了根据本发明的第五优选实施方式的用于在后部具有变压器的熔断器块的管道。
图9更详细地示出了根据本发明的第六优选实施方式的管道及其横向开口。
图10示出了根据本发明的第七优选实施方式的管道的第一闭合位置，在第一闭合位置对分配线缆的访问被阻挡。
图11示出了第七实施方式的同一管道的第二打开位置，当管道的盖打开时，其盖阻挡对配电线缆的访问。
图12示出了处于闭合位置的铰接盖的放大细节。
具体实施方式
在本文中，术语“包括”及其派生词(例如“包含”等)不应以排除性的方式被解释，即，这些术语不应被解释为排除所描述和限定的内容可以包括更多元件、步骤等的可能性。还必须注意，尽管本发明的优选实施方式是针对独立的管道装置描述的，但是相同的特征或其任何组合也可以集成在根据本发明的第二和第三方面所要求保护的熔断器块本身中或监测系统中。
在本发明的上下文中，术语“约”及其派生词必须被理解为指示接近该术语所附的那些值的值。换言之，由于本领域技术人员将理解，所述变化可能由于制造或测量限制或者由于不影响元件功能的设计决策而发生，因此相对于精确值在合理界限内的偏差均是所设想的。相同的推理适用于术语“主要”及其派生词。
图1示出了本发明的智能块(105)的第一配置，以及控制智能块的操作的监测系统的第一配置，监测线缆(102)被引导穿过本发明的管道(200)的第一实施方式。再次必须注意，智能块(105)用于指代包括熔断器块(101)及其辅助监测元件(104)的组合结构。多个智能块(105)又形成分配盘(100)。在这种情况下，处理装置(300)位于所述分配盘(100)的外部，使得监测线缆将每个智能块(105)的辅助监测元件(104)与处理装置(300)并联连接。处理装置(300)又与控制整个分配盘(100)的控制装置(400)连接。必须注意，处理装置(300)与控制装置(400)之间的连接可以通过现有技术中已知的任何本地或远程、有线或无线通信协议或技术来实现。
图2示出了处理装置(300)分布在智能块(105)中的替选配置。换言之，每个智能块(105)包括处理由辅助监测元件(104)提供的信号的处理装置(300)，因此已经处理的参数通过监测线缆(102)被发送。在这种情况下，处理装置(300)与控制装置(400)之间的连接是并联的。
图3示出了也具有分布式处理装置(300)的第三配置，但是在这种情况下，与控制装置(400)的连接是串联的。换言之，每个智能块(105)的处理装置(300)与下一个智能块(105)的处理装置(300)连接，使得仅最后一个智能块(105)与控制装置(400)直接连接。
图4示出了连接到电力分配盘(100)的熔断器块(101)的多个管道(200)。每个管道(200)通过固定装置(201)以模块化方式连接到每个熔断器块(101)，固定装置(201)能够借助于夹持、摩擦或配合来操作。在该特定实施方式中，管道装置(200)固定到熔断器块(101)的下部，借助于通道(202)水平引导监测线缆(102)。所述通道(202)可以是例如具有或不具有盖的矩形截面的通路。假定相邻熔断器块(101)的管道(200)被置于相同高度，则它们各自的通道(202)形成连续路径，该连续路径有利于布线的路径并防止布线与熔断器块(101)的其他元件接触。管道(200)沿其路径具有横向开口(203)，其允许根据需要引入或移除线缆。
图5示出了也安装在熔断器块(101)的下部的管道(200)的侧视图，在这种情况下，该管道包括用于保护线缆的绝缘盖(204)。必须注意，凸缘、夹持件、壁、隔室或用于整理监测线缆(102)的任何附加装置可以包括在管道(200)内部。
图6示例了安装在熔断器块(101)的上部的管道(200)的情况，在这种情况下具有保护盖(204)。每个管道装置(200)还包括集成的分析装置(205)，以及它们各自的查看装置(206)，例如发光二极管(LED)、液晶显示器(LCD)或现有技术中已知的允许提供关于与熔断器块(101)的操作有关的参数的信息的任何其他元件。
图7所示的管道(200)还包括固定装置(201)，该固定装置(201)适于安装在熔断器块(101)的上部，在这种情况下，其没有包括任何附加的测量、分析或查看元件，并且因此仅局限于对监测线缆(102)的组织。
如图8所示，管道(200)安装在熔断器块(101)的上部的情况对于电流互感器安装在所述熔断器块(101)的后部的情况特别有用。
图9示出了安装在熔断器块(101)的上部的管道(200)的放大图，其中可以更清楚地看到允许线缆进入和退出通道(202)的横向开口(203)。
最后，图10和图11示出了同一个管道(200)的两个位置，该管道的盖(204)被配置成阻碍同时对监测线缆(102)和电力分配线缆(103)的访问。铰接盖(204)借助于位于监测线缆(102)的入口与电力分配线缆(103)的入口之间的铰接件(207)连接到管道(200)的主体。同样，当盖(204)闭合时，操作者可以访问电力分配线缆(103)，而当盖(204)打开时，所述访问被阻挡。盖(204)可以另外包括用于在盖打开之后使其返回到其闭合位置的弹性元件(例如弹簧)，如图12所示，以及用于在操作期间保持打开位置的止动件。
鉴于本说明书和附图，本领域技术人员将理解，虽然已经根据本发明的若干优选实施方式描述了本发明，但是在不脱离所要求保护的本发明的目的情况下，可以在所述优选实施方式中引入许多变化。

Claims (15)

1.一种用于监测线缆(102)的管道(200)，所述监测线缆(102)适用于传送由多个辅助监测元件(104)监测的参数，所述多个辅助监测元件连接至电力分配盘(100)的至少一个熔断器块(101)，其特征在于，所述管道(200)包括适用于容纳所述监测线缆(102)的至少一个通道(202)，从而在相邻熔断器块(101)之间产生连续的管道。
2.根据权利要求1所述的管道(200)，其特征在于，所述管道(200)被集成在所述熔断器块(101)中。
3.根据权利要求1所述的管道(200)，其特征在于，所述管道(200)是能够使用固定装置(201)安装在所述熔断器块(101)中的独立模块。
4.根据前述权利要求中任一项所述的管道(200)，其特征在于，所述管道包括用于线缆组织装置的至少一个固定点，所述线缆组织装置选自凸缘和夹持件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的管道(200)，其特征在于，所述管道包括处于与引导所述监测线缆(102)的引导方向大体垂直的平面中的至少两个开口(203)，所述至少两个开口(203)适于允许所述监测线缆(102)进入和退出。
6.根据权利要求5所述的管道(200)，其特征在于，所述至少两个开口(203)最初由壁封闭并且设置有通过凹口附接的空区域，所述凹口弱化所述壁的一定的边界，从而允许所述壁的一定的边界的受控断裂。
7.根据前述权利要求中任一项所述的管道(200)，其特征在于，所述管道(200)用作覆盖部。
8.根据权利要求7所述的管道(200)，其特征在于，所述管道包括防止对所述监测线缆(102)的访问的保护结构，所述保护结构包括与所述引导方向平行的至少两个面，并且在所述面之间形成角度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的管道(200)，其特征在于，所述管道包括保护对所述监测线缆(102)的访问的盖(204)。
10.根据权利要求9所述的管道(200)，其特征在于，在打开位置，所述盖(204)阻挡对包括所述熔断器块(101)和辅助元件(104)的组合结构(105)的连接点的访问。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的管道(200)，其特征在于，在所述打开位置，所述盖(204)阻挡对电力分配线缆(103)的访问。
12.根据前述权利要求中任一项所述的管道(200)，其特征在于，所述管道包括附接装置，所述附接装置适用于附接至相邻管道(200)的附接装置，从而使管道的运动成为整体。
13.一种电力分配盘(100)的熔断器块(101)，其特征在于，所述熔断器块包括：
-辅助监测元件(104)，其监测操作参数；
-至少一个监测线缆(102)，其传送所监测的参数；
-根据权利要求1至21中任一项所述的管道(200)，其导送所述至少一个监测线缆(102)。
14.一种用于监测包括多个熔断器块(101)的电力分配盘(100)的监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括：
-辅助监测元件(104)，其监测操作参数；
-处理装置(300)，其处理所监测的参数；
-多个监测线缆(102)，其传送所监测的参数；
-外部控制装置(400)，其监控所述分配盘(100)；以及
-多个根据权利要求1至21中任一项所述的管道(200)，其导送所述多个监测线缆(102)。
15.根据权利要求14所述的监测系统，其特征在于，所述处理装置(300)分布在所述多个熔断器块(101)与所述监测线缆(102)之间，所述多个熔断器块紧邻所述辅助监测元件(104)被集成，所述监测线缆将分布式处理装置(300)与所述控制装置(400)连接。
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