CN116368386A - 具有嵌入式电压场检测和热感测的电流互感器 - Google Patents
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Abstract
一种用于感测包括电流和电压的电参数的监测系统,所述监测系统能够包括电流互感器和天线。所述电流互感器能够被配置成感测穿过导体的电流。所述天线能够被配置成通过感测由所述导体产生的电场来感测所述导体的电势。所述天线能够感测所述电势,而与所述导体中是否存在电流无关。所述监测系统还能够包括被配置成感测所述导体的温度的温度传感器。感测模块能够包括支撑所述电流互感器、所述天线和用于监测电力电路的温度传感器的壳体。
Description
相关申请
本申请要求2020年5月28日提交的美国专利申请第63/031,119号的优先权,所述美国专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
背景技术
在许多电气系统中,电力经由配电板从公用电源转移到一个或多个分支电路。分支电路中的每个分支电路向一个或多个负载供电。断路器等保护装置通常安装在配电板上,以降低电气过载和短路的风险。当一个或多个负载从分支电路汲取的功率超过该分支电路额定承载的功率时,可能发生过载。
在典型安装中,可能有许多配电盘和相关的分支电路,电工必须了解每个电路上的负载,以便正确配置每个保护装置和负载组合。电流互感器(CT)可在配电盘处的每个分支电路上安装并调试。每个安装的CT可操作以提供指示相应分支电路中的电流的电流输出信号。
CT通常包括降压比,其中测量的初级电流通过降压比被降压到次级电流,以产生可用于进一步分析和检查的更易管理和/或更安全的信号。CT可被配置成将电流降低到标准化值,诸如1或5安培。示例性降压比是240:5和120:1。CT通常包括由导电线的多个绕组围绕的导电芯。在这种情况下,导电芯承载初级电流,导电线承载次级电流,并且CT降压比与导电线的匝数有关。
先前型号的CT要求电流主动流经系统,以获得精确的测量结果。然而,当电路闭合和断开时,整个电气系统的部件都可能发生故障。因此,需要一种分支电路监测系统,其改进分析分支电路,以快速有效地识别所有条件下出现的问题。
发明内容
本公开总体上描述了一种被配置成感测电力电路中的两个或更多个电参数的监测系统。监测系统可包括电流互感器,该电流互感器被配置成感测第一电参数。第一电参数可以是电源电路导体中存在的电流。监测系统还可包括被配置成感测第二电参数的天线。第二电参数可以是由电源电路导体产生的电场,其中该电场与电源电路导体中存在的电势相关。天线可感测电源电路导体中存在的电势,而与电源电路导体中是否存在电流无关。监测系统还可包括感测模块,该感测模块包括具有外壳体壁和内壳体壁的壳体。内壳体壁可限定感测模块的内部开口,并且可被配置成允许电力电路的电源电路导体从中穿过。电流互感器可由感测模块的壳体支撑。
还描述了被配置成感测电力电路中的电参数的感测模块系统。感测模块系统可包括多个感测模块,其中多个感测模块中的每个感测模块被配置成感测电力电路的唯一电源电路导体的两个或更多个电参数。感测模块系统还可包括支撑多个感测模块的基座。感测模块中的每个感测模块可包括壳体,该壳体包括外壳体壁和内壳体壁。内壳体壁可限定感测模块的内部开口,并且可被配置成允许唯一电源电路导体从中穿过。多个感测模块中的每个感测模块还可包括电流互感器,该电流互感器由壳体支撑并且被配置成感测第一电参数。第一电参数可以是穿过内部开口的唯一电源电路导体中存在的电流。多个感测模块还可包括由壳体支撑并被配置成感测第二电参数的天线。第二电参数可以是由唯一电源电路导体产生的电场,并且与唯一电源电路导体中存在的电势相关。天线可感测唯一电源电路导体中存在的电势,而与唯一电源电路导体中是否存在电流无关。
附图说明
以下附图说明了本发明的特定实施例,并因此不限制本发明的范围。图式未必按比例绘制(除非如此陈述),且希望与下文的具体实施方式中的解释一起使用。下文将结合附图描述本发明的实施例,在附图中,相似的标记表示相似的元件。
图1示出了示例性断路器监测系统。
图2A至图2B提供了多个感测模块的示例性配置。
图3提供了示例性感测模块的横截面图。
图4A至图4D示出了感测模块的各种部件。
图5示出了示例性感测模块。
图6A和图6B提供了图3所示的示例性感测模块的各种视角。
具体实施方式
以下详细描述在本质上是实施例性的,且不希望以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。实际上,以下描述提供用于实施本发明的各种实施例的一些实际说明。本领域技术人员将认识到许多所述实施例具有各种合适的替代方案。
图1示出了可采用如本文所述的发明性感测模块的一个或多个实施例的断路器监测系统100的总体概述。断路器监测系统100可包括壳体105,其被配置成容纳一个或多个断路器配电板110等。一个或多个断路器配电板110可被配置成控制到一个或多个电路的功率流。配电板110可另外地从一条或多条电力线(诸如电力线114)馈送电力。如图所示,配电板110可被配置成经由导管106等从壳体105外部的电源接收电力。注意,取决于实施例,电力线114可包括多条电力线。电力线114可向配电板110提供交流电(AC)和/或直流电(DC),诸如经由分支电路134向一个或多个负载140分配电力。在一些实施例中,电力线114可包括各种交流系统,诸如四线Y型系统、三线德尔塔系统、相间系统、单相系统或本领域普通技术人员已知的任何其他配置。例如,美国的许多家庭应用包括两条包含120伏的热电力线和一条中性线。
配电板110可包括主断路器120以及一个或多个分支断路器130。主断路器120可被配置成控制电力是否从电力线114流入配电板110。在其中电力线114包括多条线的实施例中,主断路器120可被配置成切断来自所有线的输入电力,对于每条相应的线可能有多个主断路器,等等。配电板110可另外包括一个或多个分支断路器130,其被配置成控制电力是否流向经由相应的单个分支电路134连接的各种负载,诸如负载140。负载140可包括本领域普通技术人员已知的任何负载,诸如一个或多个消耗电力来操作的装置(例如,一个或多个电机、灯、加热器、电子器件、压缩机、家用电器等)。注意,负载140可代表多个独立或从属装置,诸如房间中的多个灯、多个家用电器等。
分支电路134的数量可根据电路的数量、配电板110的大小、由配电板110供电的负载140的数量等而变化。在示例性实施例中,配电板110可被配置成容纳如图1所示的十六个电路,然而配电板110可被配置成容纳各种其他数量的电路,诸如24、48、72、96或本领域普通技术人员已知的任何数量。在一些实施例中,如图1所示,不是所有的分支断路器130都可连接到负载。例如,一个或多个分支电路可电连接到电源插座、开关等,其在某些点可能没有连接负载140和/或可能具有当前没有接收电力的负载140。
在一些实施例中,分支电路134中的一者或多者可包括一个或多个感测模块156。此外,即使没有在图1中明确示出,电力线114可包括一个或多个感测模块156,诸如用于每一相的感测模块等。如本文所述,感测模块156可包括电流互感器(CT)、天线、温度传感器和/或类似物。因此,感测模块156可被配置成感测和测量一个或多个电路参数,诸如电流、电场存在和/或强度、电势和/或热条件。
在一些实施例中,感测模块156可被配置成向一个或多个监测系统150提供信息。示例性监测系统150可包括模块化电路监测系统,诸如由Anord Mardix提供的CoreModuleTM监测系统等。一个或多个监测系统150可位于壳体105内部,诸如安装在配电板110上或附近。附加地或替代地,一个或多个监测系统150可位于壳体105外部,诸如安装在壳体105附近,在公共控制或监测系统位置等。
监测系统150可被配置成经由通信链路154从感测模块156接收一个或多个信号,并处理所接收的数据。如本文所述,通信链路154可包括本领域普通技术人员已知的各种数据通信连接类型,诸如有线连接(例如,以太网、电缆等)、无线连接(例如,蓝牙、WiFi、LiFi、NFC等)。
如图1所示,断路器监测系统100可包括一个或多个感测模块156,以监测配电板110上的所关注的一个或多个断路器130。在一些实施例中,感测模块156可安装、附接或独立于配电板110内。例如,一个或多个感测模块可直接安装在配电板110上,封装在壳体105内,等等。
图2A提供了示例性实施例,其中一个或多个感测模块156在基座210(例如,印刷电路板等)上以空间对准的阵列取向。在一些实施例中,感测模块可以以线性或共面取向安装,以便于断路器(例如,分支断路器130)的空间有效监测。如在本文中进一步讨论的,感测模块156可被配置成监测电流、电压的存在和/或量、和/或配电板110上的断路器的热状态。如图2A所示,一个或多个感测模块156可另外被配置成经由公共通信端口254将信息传送到监测系统(例如,监测系统150)。
与图2A相比,图2B提供了替代实施例,其中一个或多个感测模块156没有安装在电路板上,而是经由软线158连接到基座210(例如,印刷电路板等)。虽然被示出为基座210与感测模块156或天线330之间的单线,但是软线158可包括单线或多线。在一些实施例中,一根或多根软线158包括双绞线。软线可直接连接到基座,然而,在图2B中,软线158可经由连接器260连接到基座210。在所示出的实施例中,连接器260规则地间隔开,但不是必须的。通过使用软线,感测模块156可容易地移动,并且可容纳不均匀地间隔开和/或位于离感测电路不同距离的导体(例如,分支电路134)。与图2A相似,图2B的基座210可被配置成经由公共通信端口或其他手段向监测系统(例如,监测系统150)传送信息。
在一些实例中,断路器监测系统可包括天线330,该天线也连接到基座210,并且在本文的其他地方有更详细的描述。如图2B所示,天线330可位于感测模块156的内部、感测模块的外部,或者可完全不同于感测模块156。例如,在图2B中,天线330的一部分没有连接到感测模块156,因此没有连接到CT。在一些实例中,所有天线以相似的方式定位,例如,位于感测模块内部。
在一些实例中,包括电路系统和/或处理器的信号调节器可用于对由感测模块156和/或天线330生成的信号执行操作。例如,信号调节器可用于将来自天线330的信号转换成数字信号。也考虑了其他操作,诸如信号处理。信号调节器可例如通过调节或以其他方式处理由感测模块156和/或天线330生成的信号来帮助减少电干扰,这可能使在软线158上行进到基座210的信号降级。在一些实例中,信号调节器位于感测模块156内或附近。然而,在不包括感测模块的实例中,诸如在图2B的下部部分所示,信号调节器332可与天线330通信并且连接到其附近。
图3提供了示例性感测模块156。感测模块156可被配置成检测AC电路中的电流量、电场的存在和/或强度、和/或对应电路(例如,分支电路134)的热状态。如图所示,感测模块156可包括壳体301,该壳体被配置成容纳如本文所述的各种部件。壳体301可包括外壳体壁302A以及内壳体壁302B。如图3所示,内壳体壁302B可限定延伸穿过感测模块156的内部开口350。在一些实例中,内部开口350可被配置成容纳导体(例如,分支电路134电线、一根或多根电线和/或类似物)。
感测模块156可包括电流互感器(CT)320。在一些实施例中,CT 320可环绕内部开口350,以便监测其中存在的电流。CT 320可包括本领域普通技术人员已知的各种形式的电流互感器,诸如缠绕型CT、实芯CT等。在一些示例性配置中,诸如在图2A中,感测模块156的CT可替代地包括分裂芯CT。在一些实施例中,CT 320可包括降压比,其中CT 320被配置成接收高电流值(例如,从内部开口350中的导体),然后通过降压比将所接收的高电流值减小到更容易被监测系统150监测的电流量。
CT可被配置成将电流降低到标准化值,诸如1或5安培,和/或被配置成以预定比率降低,诸如120:1或24:1。在一些实施例中,CT 320可包括初级线圈和次级线圈,其中降压比由初级线圈和次级线圈上的绕组比确定。在这样的实施例中,初级线圈可包括单个导电芯(对应于一个绕组),而次级线圈可包括缠绕在单个导电芯周围的导电线。
在一些实施例中,感测模块156可被配置成检测延伸穿过内部开口350的一根或多根电线(例如,分支电路134电线)的温度。因此,感测模块156可包括一个或多个温度传感器(例如,温度传感器340A和/或温度传感器340B)。本文所述的温度传感器可包括被配置成感测环境温度和/或周围热能的一个或多个装置,诸如热电偶、电阻温度装置(RTD、热敏电阻)、红外辐射器、双金属装置、液体膨胀装置、硅二极管和/或类似物。
温度传感器340可位于内壳体壁302B附近,与内壳体壁302B齐平,位于内部开口350内,位于壳体301内,等等。附加地或替代地,温度传感器340可位于壳体301和感测模块156的内部开口350的外部,诸如在独立的基板、电路板等上。图3提供了两种示例性温度传感器配置,其中温度传感器340A位于内壳体壁302B附近,温度传感器340B位于内部开口350内。
为了提供精确的温度读数,使温度传感器340位于穿过CT的一根或多根电线附近可能是有利的。在一些实施例中,弹簧支承的舌部390可用于帮助将内部开口350中存在的任何导体等定位成靠近或抵靠温度传感器。在一些实例中,这可包括使用弹簧支承的舌部390将导体推向温度传感器(例如,温度传感器340A)。附加地或替代地,温度传感器(例如,温度传感器340B)可集成到弹簧支承的舌部390中,使得温度传感器保持成靠近或抵靠穿过CT的一根或多根电线。
如图3所示,感测模块156可包括天线330。天线330可允许感测模块156检测由导体(例如,分支电路134电线)中存在的电势引起的电场。例如,在一些实施例中,天线的电容可基于由通电导体产生的电场而改变。在一些这样的实例中,天线电容的变化可被放大以产生可辨别的信号,以检测何时将电势施加到导体。因此,感测模块156可被配置成确定分支电路134是否被通电和/或连接到分支电路的断路器或开关(例如,断路器130)的状态。
有利地,天线330的使用可减少或者甚至取消对在断路器(例如,断路器130)上存在的辅助触点的需要。如本领域普通技术人员所知,传统的配电板系统包括用于每个断路器的互补辅助触点,以确定所述断路器的状态(例如,其是否跳闸)。然而,包括辅助触点可能伴随附加成本,并且进一步占用配电板(例如,配电板110)上的宝贵空间,从而导致可安装的断路器的总量减少。因此,这意味着需要更大的配电板和/或附加配电板来容纳所有断路器。这种配置对用户来说成本更高,并且/或者难以在紧凑区域实现。
另外,除了具有断路器的配电板之外,使用天线来检测电势在其他应用中也是有利的。例如,天线可用于确定任何导体是否具有变化的电势,而不管该导体是否连接到负载。例如,天线可用于确定连接到开关的导体是否具有变化的电势,和/或是否即使导体没有使电流通过它(例如,到负载),也对它进行通电。这种使用可能优于需要连接负载和/或需要电流流过导体以确定导体是否通电的系统,因为可以以更少的步骤并且在没有连接的负载的情况下确定关于系统的更多信息。
如本文所述,感测模块156可包括嵌入式天线330,其可被配置成检测内部开口350中电场的存在,诸如从分支电路134发出的电场。在一些实施例中,天线330可被配置成在多个条件下检测电场的存在,诸如当电流流过和/或不流过分支电路134时。如本文所述,感测模块156中的电流感测系统和电场感测系统的集成可有利地减少监测位于配电板110上的断路器(例如,断路器130)所需的空间。
如图3所示,天线330可环绕内部开口350。此外,在包括CT 320和天线330两者的一些实施例中,CT 320可环绕天线330,使得天线330位于内壳体壁302B与CT 320之间。附加地或替代地,天线330可位于别处,诸如在CT 320与外壳体壁302A之间、在内部开口350内、邻近外壳体壁302A等。在其中天线330位于内部开口350内的实施例中,天线330仍可环绕导管并与导管隔离(例如,电流隔离等)。在包括天线330和温度传感器340A的一些实施例中,温度传感器340A可位于天线330与内壳体壁302B之间,如图3所示。
如本文所述,天线330可被配置成检测内部开口350内是否存在电场。换句话说,天线330可被配置成检测由穿过内部开口350的导体产生的电场的存在和/或量。在一些实施例中,天线330经由非接触方法(诸如通过与导体电流隔离)来检测电场。天线330可被配置成检测能够穿过内部开口350的各种大小和形状的导体(例如,任何大小的电线)和/或以各种角度(例如,垂直于感测模块156的侧面等)穿过内部开口350的导体的电场。本领域普通技术人员将会了解,天线330可包括各种设计,并且不限于任何一种特定的设计。例如,天线330可包括大小、形状、材料等不同的一根或多根电线。一些这样的实例包括弯曲成环的导电线,其具有大小适合导体的开口。其他这样的实例包括直电线。然而,天线330位于导体附近可能是有利的,使得天线330可接收具有最少量电噪声的最佳信号。
图4A提供了天线330的示意图。如图4A所示,天线330可包括电线435。在一些实例中,电线435可以是能够环绕内部开口350的电线环。附加地或替代地,在一些实施例中,天线可包括安装在柔性印刷电路板上的天线阵列(例如,图5的330)。在一些这样的实施例中,天线阵列可环绕内部开口350。天线330的电线435可包括能够使天线330测量周围电场(例如,从穿过内部开口350的导体发出的电场)的任何导电材料(例如,铜)。此外,天线330可被配置成经由引线338提供(例如,向监测系统150等)表示周围电场的信号。
在一些实施例中,使天线跨越内部开口350的整个圆周可优化对从导体发出的电场的检测,这可导致更准确的电势读数等。附加地或替代地,弹簧支承的舌部390可被配置成将导体定位成更靠近天线,以提供对由所述导体产生的电场(或缺乏电场)的更精确的检测。
图4D提供了示出将天线330安装到感测模块156外部的示例性实施例。在所示的实例中,天线330位于导体(例如,分支电路134)穿过感测模块156的位置附近。在一些实施例中,天线330可例如经由机械手段(例如,卡环、粘合剂)直接固定到导体上。天线330也经由一个或多个连接器260连接到基座210。然而,在一些实施例中,天线直接连接到基座210(例如,经由焊接)。如本文别处所述,天线330可采用任何形状,包括如图4D所示的电线环和直电线。图4D的天线330另外与它们对应的感测模块156对准。虽然不需要对准天线,但这有助于防止天线接收来自附近导体的错误信号。
动态增益调节电路(未示出)可用于衰减来自天线330的信号,以针对特定电压优化天线。在一些实施例中,动态增益调节电路可位于感测模块156外部,诸如在监测系统150等中。
感测模块156可包括被配置成传送数据的多个连接点。在一些实施例中,感测模块156可被配置成将数据从连接点传送到监测系统150(例如,经由通信链路154)。如图3所示,感测模块156可包括一个或多个电流互感器引线328、一个或多个天线引线338和/或一个或多个热传感器引线348。在一些实施例中,每根引线可连接到单独的通信链路(例如,单独的电线)以将数据转移到监测系统150,或者可通过公共导线、公共总线、公共无线信号等发送一个或多个信号。在一些实施例中,如图2A所示,多个感测模块的每个感测模块连接点(例如,引线328-348)可连接到公共总线并经由公共通信端口254传输数据。
在一些实施例中,如本文所述,电流互感器引线328可提供表示流过内部开口350(例如,来自分支电路134)的电流量的电流信号。类似地,天线引线338和热传感器引线348可分别提供表示内部开口350内的电势和内部开口350内存在的温度的信号。
图5提供了类似于图3所示的感测模块156的示例性感测模块556。感测模块556包括壳体301。同样如图4B所示,壳体301可由本领域普通技术人员已知的多种材料制成,诸如塑料(例如,环氧树脂)、金属、其组合等。感测模块556可另外包括CT 320。如图4C中最佳示出的,CT 320可包括缠绕有铜绕组422的铁氧体磁芯421。注意,如本文所述,各种其他材料可用于芯421和绕组422,诸如本领域普通技术人员已知的那些材料。
感测模块556可另外包括如本文所述的天线330。如图4A和图5所示,天线330可位于柔性电路板(PCB)上。感测模块556可另外包括多根引线(诸如引线328和338),以将一个或多个信号传输到外部电源,诸如监测系统150。如本文所述,引线328可被配置成传输关于由CT 320感测的任何电流信息的信号,引线338可被配置成传输关于由天线330感测的任何电势的信号。在一些实施例中,所感测的电流和/或电势可来自延伸穿过感测模块556的内部开口350的导体(例如,分支电路134、一根或多根电线和/或类似物)。
图6A和图6B提供了示例性感测模块156的各种其他视图。例如,图6A示出了侧视图,而图6B提供了仰视图。注意,图3以及图6A至图6C中的感测模块156的配置本质上是示例性的,并且已设想了对所示感测模块的各种修改。例如,可使用不同大小、形状、配置和类型的部件。
在一些实施例中,监测系统150可包括各种计算部件,诸如处理器、一种或多种类型的存储器等。此外,监测系统150可包括一个或多个输入,诸如被配置成经由通信链路154从一个或多个感测模块156接收信息的输入。附加地或替代地,监测系统150可包括适于发送和接收数据的各种其他端口。例如,监测系统150可包括一个或多个端口、一个或多个数字I/O端口、串行端口和/或以太网端口。数字I/O端口、串行端口和/或以太网端口可包括本领域普通技术人员已知的任何合适的端口。
监测系统150的处理器可被配置成分析从感测模块156接收的信号,然后确定一个或多个操作参数。在一些实施例中,处理器可接收信息(例如,从内部存储器、从感测模块156等)并且还被配置成分析所接收的数据并且确定是否应该执行一个或多个动作。一个或多个动作可包括调节一个或多个分支电路134中的功率流,诸如通过调节一个或多个断路器(例如,分支断路器130、主断路器120)的状态。在一些实例中,处理(例如,分析信号、确定操作参数)可由不同的处理器执行,这些处理器可位于断路器监测系统的不同部分上。例如,处理的一部分可在位于基座(例如,210)上的处理器上执行,该基座可与监测系统150分离。在一些这样的实例中,基座可向监测系统150发送指示在导体中的一个导体(例如,所监测的分支电路)上存在电压的信号。在整个本公开中,在部件(例如,处理器)之间传输的信号和数据可经由二进制信号和/或通过诸如ModBus、BACnet、SNMP、REST API、MQTT、光学、RF或其他通信协议之类的通信协议来发送。
如本文所述的处理器可包括一个或多个处理器,诸如一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑电路等,可以是单独的,也可以是任何合适的组合。处理器还可包括储存程序指令和相关数据的存储器,当由处理器执行时,该程序指令和相关数据使得监测系统150和处理器执行本公开中属于它们的功能以及本领域普通技术人员已知的任何功能。如本文所述的存储器可包括任何易失性或非易失性板载存储器,诸如基于芯片的存储器、基于SSD驱动器的存储器、基于硬盘驱动器的存储器等。附加地或替代地,存储器可包括任何固定的或可移除的磁、光或电介质,诸如RAM、ROM、CD-ROM、磁盘、EEPROM、可移除介质(例如,SD、迷你SD、微SD、USB、外部硬盘驱动器等)等。在一些实施例中,可移除存储器可以是经由存储器插槽可插入/可移除的。可移除存储器也可允许从感测模块156接收的任何数据被容易地转移到另一个计算装置等。处理器也可被实现为片上系统,其将计算机或其他电子系统的一些或所有部件集成到单个芯片中。处理器710(处理电路系统)可被配置成将所处理的数据传送到显示器或其他不同的输出/控制装置。
已经描述了各种实施例。这些示例是非限制性的,并且不以任何方式限定或限制本发明的范围。
Claims (37)
1.一种被配置成感测电力电路中的两个或更多个电参数的监测系统,包括:
电流互感器(CT),所述电流互感器被配置成感测第一电参数,所述第一电参数是电源电路导体中存在的电流;以及
天线,所述天线被配置成感测第二电参数,所述第二电参数是由所述电源电路导体产生的电场,所述电场与所述电源电路导体中存在的电势相关,由此
所述天线感测所述电源电路导体中存在的所述电势,而与所述电源电路导体中是否存在电流无关。
2.根据权利要求1所述的监测系统,其中所述电源电路导体是所述电力电路中的分支电路的导体。
3.根据权利要求1或任一前述权利要求所述的监测系统,还包括感测模块,所述感测模块包括:
壳体,所述壳体具有:
外壳体壁,以及
内壳体壁,所述内壳体壁限定所述感测模块的内部开口,所述内部开口被配置成允许所述电力电路的所述电源电路导体从中穿过;
其中所述电流互感器由所述壳体支撑。
4.根据权利要求3或任一前述权利要求所述的监测系统,其中所述天线由所述壳体支撑。
5.根据权利要求4或任一前述权利要求所述的监测系统,其中所述天线环绕所述内部开口,并且所述CT环绕所述内部开口。
6.根据权利要求5或任一前述权利要求所述的监测系统,其中所述天线定位在所述内壳体壁与所述CT之间。
7.根据权利要求6或任一前述权利要求所述的监测系统,其中所述天线定位在所述CT与所述外壳体壁之间。
8.根据权利要求4或任一前述权利要求所述的监测系统,其中所述天线环绕所述电源电路导体,并且所述天线定位在所述电源电路导体与所述内壳体壁之间。
9.根据权利要求4或任一前述权利要求所述的监测系统,其中所述感测模块还包括一根或多根引线,所述一根或多根引线被配置成提供表示由所述感测模块测量的所述电参数中的至少一者的信号。
10.根据权利要求9或任一前述权利要求所述的监测系统,其中所述一根或多根引线包括:
CT引线,所述CT引线被配置成提供表示所述第二电参数的信号;以及
天线引线,所述天线引线被配置成提供表示所述第二电参数的信号。
11.根据权利要求9或任一前述权利要求所述的监测系统,还包括:
多个感测模块,所述多个感测模块中的每个感测模块被配置成监测所述电力电路的唯一电源电路导体;以及
基座,所述基座支撑所述多个感测模块并且包括公共通信端口;其中
所述多个感测模块中的每个感测模块经由所述一根或多根引线通信地耦合到所述公共通信端口。
12.根据权利要求11或任一前述权利要求所述的监测系统,还包括监测系统,其中:
所述监测系统通信地耦合到所述公共通信端口;并且
所述多个感测模块经由所述公共通信端口与所述监测系统通信地耦合。
13.根据权利要求1或任一前述权利要求所述的监测系统,其中所述天线固定到所述电源电路导体。
14.根据权利要求1或任一前述权利要求所述的监测系统,还包括位于所述内部开口内的弹簧支承的舌部,所述弹簧支承的舌部被配置成将所述电源电路导体朝向所述内壳体壁推动。
15.根据权利要求1或任一前述权利要求所述的监测系统,其中所述天线与所述电源电路导体电流隔离。
16.根据权利要求1或任一前述权利要求所述的监测系统,还包括温度传感器,所述温度传感器被配置成测量第三电参数,所述第三电参数是所述电源电路导体的温度。
17.根据权利要求16或任一前述权利要求所述的监测系统,其中所述温度传感器包括以下中的至少一者:热电偶、电阻温度装置、热敏电阻、红外辐射器、双金属装置、液体膨胀装置和硅二极管。
18.根据权利要求16或任一前述权利要求所述的监测系统,还包括感测模块,所述感测模块包括:
壳体,所述壳体具有:
外壳体壁,以及
内壳体壁,所述内壳体壁限定所述感测模块的内部开口,所述内部开口被配置成允许所述电力电路的电源电路导体从中穿过;
其中所述电流互感器和所述温度传感器由所述壳体支撑,所述温度传感器被支撑在所述内壳体壁附近。
19.根据权利要求18或任一前述权利要求所述的监测系统,其中所述温度传感器位于所述内部开口内。
20.一种感测模块系统,所述感测模块系统被配置成感测电力电路中的电参数,包括:
多个感测模块,所述多个感测模块中的每个感测模块被配置成感测所述电力电路的唯一电源电路导体的两个或更多个电参数,所述多个感测模块中的每个感测模块包括:
壳体,所述壳体包括:
外壳体壁,
内壳体壁,所述内壳体壁限定所述感测模块的内部开口,所述内部开口被配置成允许所述唯一电源电路导体从中穿过;
电流互感器(CT),所述电流互感器由所述壳体支撑,所述CT被配置成感测第一电参数,所述第一电参数是穿过所述内部开口的所述唯一电源电路导体中存在的电流;以及
天线,所述天线由所述壳体支撑,所述天线被配置成感测第二电参数,所述第二电参数是由所述唯一电源电路导体产生的电场,所述电场与所述唯一电源电路导体中存在的电势相关,由此
所述天线感测所述唯一电源电路导体中存在的所述电势,而与所述唯一电源电路导体中是否存在电流无关;以及
基座,所述基座支撑所述多个感测模块。
21.根据权利要求18或任一前述权利要求所述的感测模块系统,其中:
所述多个感测模块中的每个感测模块包括一根或多根引线,所述一根或多根引线被配置成向外部监测系统提供关于所述两个或多个电参数的信息。
22.根据权利要求19或任一前述权利要求所述的感测模块系统,其中所述基座包括公共通信端口,其中:
所述公共通信端口通信地连接到来自所述多个感测模块的所述一根或多根引线中的每根引线;并且
所述公共通信端口通信地连接到所述外部监测系统;使得
所述外部监测系统经由所述公共通信端口从所述一根或多根引线接收关于所述两个或多个电参数的所述信息。
23.根据权利要求18或任一前述权利要求所述的感测模块系统,其中所述多个感测模块以空间对准的阵列布置在所述基座上。
24.根据权利要求21或任一前述权利要求所述的感测模块系统,其中所述多个感测模块以线性或共面取向布置在所述基座上。
25.根据权利要求18或任一前述权利要求所述的感测模块系统,其中所述基座包括印刷电路板。
26.一种感测电力电路中的两个或更多个电参数的方法,包括:
将壳体附接在电力电路的电源电路导体周围,使得所述电源电路导体穿过所述壳体的内部开口;
经由电流互感器(CT)感测所述电源电路导体的第一电参数,所述电流互感器由所述壳体支撑并且定位在所述电源电路导体周围,所述第一电参数是所述电源电路导体中存在的电流;
经由天线感测所述电源电路导体的第二电参数,所述第二电参数是由所述电源电路导体产生的电场,其中
所述电场与所述电源电路导体中存在的电势相关,并且感测所述电源电路导体中存在的所述电势的所述天线与所述电源电路导体中是否存在电流无关。
27.根据权利要求26或任一前述权利要求所述的方法,其中所述电源电路导体是所述电力电路中的分支电路的导体。
28.根据权利要求26或任一前述权利要求所述的方法,其中所述天线包括天线阵列。
29.根据权利要求26或任一前述权利要求所述的方法,其中所述壳体具有:
外壳体壁,以及
内壳体壁,所述内壳体壁限定所述壳体的所述内部开口。
30.根据权利要求29或任一前述权利要求所述的方法,其中所述天线由所述壳体支撑,并且其中所述天线和所述CT环绕所述内部开口。
31.根据权利要求30或任一前述权利要求所述的方法,其中所述天线定位在所述内壳体壁与所述CT之间。
32.根据权利要求30或任一前述权利要求所述的方法,其中所述天线定位在所述CT与所述外壳体壁之间。
33.根据权利要求30或任一前述权利要求所述的方法,其中所述天线环绕所述电源电路导体,并且所述天线定位在所述电源电路导体与所述内壳体壁之间。
34.根据权利要求26或任一前述权利要求所述的方法,其中所述天线与所述电源电路导体电流隔离。
35.根据权利要求26或任一前述权利要求所述的方法,还包括:
经由温度传感器感测所述电源电路导体的第三电参数,所述第三电参数是所述电源电路导体的温度。
36.一种感测模块,所述感测模块被配置成感测电力电路中的两个或更多个电参数,包括:
壳体,所述壳体具有:
外壳体壁,
内壳体壁,所述内壳体壁限定所述感测模块的内部开口,所述内部开口被配置成允许所述电力电路的电源电路导体从中穿过;
电流互感器(CT),所述电流互感器由所述壳体支撑,所述CT被配置成感测第一电参数,所述第一电参数是穿过所述内部开口的所述电源电路导体中存在的电流;以及
温度传感器,所述温度传感器被配置成测量作为所述电源电路导体的温度的第二电参数。
37.根据权利要求36或任一前述权利要求所述的感测模块,还包括由所述壳体支撑的天线,所述天线被配置成感测第三电参数,所述第三电参数是由所述电源电路导体产生的电场,所述电场与所述电源电路导体中存在的所述电势相关,由此所述天线感测所述电源电路导体中存在的所述电势,而与所述电源电路导体中是否存在电流无关。
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