CN1398415A - 有电绝缘的“完全断开”型耦合装置 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的所谓“电绝缘”装置可用来确保两电路之间的耦合，所述两电路同时用来输送恒定或低频电流和传送中或高频信号。所述装置包括两初级及/或次级耦合电路(E1，E2)，所述两电路彼此间由电绝缘材料(R)分隔开，耦合穿过所述绝缘材料实现，这样，能看到两电路(E1，E2)之间的物理分离。
Description
本发明涉及两电路的有电绝缘的“完全断开”型耦合装置。
它尤其适用于——但并非仅局限于此——实现用以通过载波电流在若干个可能彼此独立的电网之间传输高频信号(中频或高频)的耦合；借助所述耦合，可在连接在不同电网的任意点的发送及/或接收模块之间组织信息交换。
特别地，本发明还可应用在用来对公共照明网中的电灯泡进行远程控制和监视的装置中，如本申请人1995年5月12日申请的法国专利No 95 05748中所描述者。
已知在该装置中，靠近安装在灯柱上的各放电管处，有一发送/接收装置，该装置通过载波电流发送或接收由这些灯柱的供电线路传输的信息，这些信息来自于或传送给和其它灯柱及/或中心监控站相连的发送/接收装置。
与电灯相连的发送/接收装置一方面连接到根据中心站发出的指令，点燃及熄灭灯的控制器，另一方面，连接到一个灯的故障检测电路，该电路必要时向中心站发出故障信号。
用于为灯柱供电的电网一般至少有一个变电站，该变电站可将其所接收的高压电流转换成低压三相电流，以供给一组配电箱，这些配电箱部分地用于公共照明设施。用于照明的各配电箱接收三相电流输入，供给一组低压单相电线。每条线路保证一组相继的装配有根据本发明的装置的灯柱的供电。
当该输电网较复杂，包括有好几个变电站，各变电站分别连接着一组配电箱时，由不同变电站供给电的线路在高频率电流方面彼此隔离，无法通过载波电流相互通信。
为能确保由不同变电站供给电流的线路之间的这种通信，因而必须装配一种耦合装置，该装置可保证在在此两线路之间传输高频信号，同时确保由这两条线路输送的低频电流完全隔离。
但事实证明，考虑到由这些线路所传输的电压及负责安装及维护这些耦合装置的操作人员所冒的危险(短路—触电—电震)，希望和两线路相连的连接导电体最好彼此分隔开，以保证足够绝缘，并有利于这些导线的识别，因而消除它们之间任何可能被混淆的危险。
但，这些不同问题仍存在于连接导电体向其聚拢的耦合装置的周围。
因此，本发明的目的尤其在于借助考虑到所述安全要求而特别设计的耦合装置消除上述缺陷，解决上述问题。
为此，它提出了一种电磁耦合装置，该装置包括两分离电路，这两分离电路可交替构成一初级电路及/或一次级电路，所述两电路彼此间被一电绝缘材料隔开，耦合穿过该绝缘材料实现。
根据本发明，本装置的特征在于，所述绝缘材料在光学上是透明的，以能用眼睛观测到两电路之间的分离。
因此，所述绝缘材料可由玻璃或一种透明塑料构成，其两相对平行面上设置所述耦合装置的所述两电路。
有利的是，该耦合装置可以是电磁型的，它包括有两线圈(每一电路一个)，它们与待传送的高或中频信号的频率协调。
所述各线圈可能包含在高通或带通滤波电路里，该电路有一对所述信号频率的最小阻抗和对与该电路相连的线路的交流电频率的最大阻抗。
根据本发明的几种实施方式将在后文中以非限制性实例的形式参照附图加以描述。附图中：
——图1为装配有公共照明设施的控制和监视装置的供电网结构的示意简图；
——图2为耦合装置的电路图；
——图3为耦合装置第一实施例的轴向剖面简图；
——图4为该装置的一透视图；
——图5为本装置第二实施例的剖面简图。
如图1所示，供电网包括两独立变电站1、2，它们均可把所接收的高压电转换成低压三相电流(220伏)。所述变电站1、2可供电给两组配电箱61、62-6’1、6’2，其中几个(如配电箱61和6’2)是分配给公共照明设施的。
配电箱61接受低压三相电流的输入，向一组电线7供电低压单相电流。所述每一线路7包括两根导线15、16，它们可供电给分别和控制及监视装置10相连的众多放电管。
所述装置10的设计用来经由供电网的线路7，由例如132千赫频率的相位调制载波电流发送和接收信息，以与中心站3通信，该中心站在此处连接着另一配电箱6’2的一线路，所述配电箱6’2供电给和线路7相独立的线路17。为此，中心站3装配有计算机5，该计算机通过接口模块4连接到线路17。
如前所述，本发明的目的在于，尤其可在中心站3和控制及监视装置10之间进行通信，和所述装置10相连的放电管由连接到配电箱61和6’2的线路7、17供电。为此，本发明提出建立将线路7相连的导线15、16和连接到配电箱2的线路17之一的导线连接起来的耦合。
所述耦合可由图1中简略示出的耦合器18通过一四极子得到保证，该四极子通过其两端子B1、B2和两导线15、16相连，通过其另两端子B3、B4和线路17的导线20、21相连。
在图2至图4所示的实施例中，所述耦合器中包括有两线圈E1、E2，它们相对放置，每一线圈E1、E2通过两连接导线和一滤波电路，和相应线路的两导线15、16-20、21相连接，所述滤波电路包括一电感线圈L1、L2/串联电容器C1、C2及并联电容器C’1、C’2组件。所述电路和线圈E1、E2形成一带通滤波器，其传输频带的中心对准在中心站和电灯10的控制及监视装置之间交换的信号频率上(如130千赫)。
在该实施例中，每一线圈E1、E2均由一导线缠绕在一铁氧体磁心N1、N2上形成。两线圈E1、E2的轴线相互平行，分别安装在两同轴印刷电路盘D1、D2上，所述印刷电路盘的轴线垂直于线圈E1、E2。所述每一印刷电路D1、D2带有所述滤波电路的电感线圈和两电容器。
装配有其元件的两印刷电路盘D1、D2放置在例如为聚氯乙烯(PVC)的两管状套筒M1、M2里，所述两套筒彼此同轴地相对放置，由用电绝缘透明材料实施的一厚垫片R彼此隔开。
以下方式确保可固定住组件：
——一方面，通过把和套筒M1、M2相对的边缘粘贴在垫片R的相对面上，及
——另一方面，通过电绝缘材料的螺钉，所述螺钉在套筒M1、M2里轴向延伸，并穿过垫片R和印刷电路D1、D2里的同轴孔；螺钉头V1、V2靠在一印刷电路D2的外表面上，而拧在螺钉的螺纹端上的螺帽靠在另一印刷电路D1的外面上，两印刷电路和垫片R之间的间隙由管状隔套ET来实现，螺钉V1、V2穿过所述隔套。
在与垫片R相对的一侧，由印刷电路D1、D2和管状套筒M1、M2限定的空间里可穿过连接线FL1、FL2。该空间可由一保证组件密封性的护层材料来填充满。
安装完毕后的耦合装置为圆柱体形状，有两不透明部分P1、P2，这两部分各自有各自的耦合电路。所述两部分P1、P2由一透明部分P3分隔开，该透明部分由垫片R构成，直径更大。
因此，操作人员可用眼睛观测到两耦合电路之间是否绝缘。通过从物理上把分别连接着耦合装置两端的连接导线分隔开，还可避免任何电缆连接错误，确保这些导线之间的完全绝缘。
在如图5所示的实施例里，各线圈都包括有一绕组E’1、E’2，它们由缠绕在截面为E形的铁氧体罐核心(noyau central de pots deferrite)PF1、PF2周围来实现。
两铁氧体罐PF1、PF2彼此同轴地在和其底FD1、FD2相对的那侧相对放置，之间由一透明材料圆盘DT分隔开。
把两罐的径向面粘贴在圆盘的两平行相对面上，这样即可固定住整个组件。
当然，本发明并非仅局限于对公共照明设施的控制和监视。它可应用在许多载波电流电路里，尤其用在发送及/或接收站与用作传输线路的供电线路之间。
Claims (11)
1.可能彼此独立的两输电网的有电绝缘的“完全断开”型耦合装置，所述两输电网同时用于输送恒定或低频电流和传送中或高频信号，所述装置包括两初级及/或次级耦合电路，所述两电路彼此间由电绝缘固体材料分隔开，耦合穿过所述绝缘材料实现，
其特征在于，所述绝缘材料(R)在光学上是透明的，以能用眼睛观测到两电路(E1，E2)之间的物理分离。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述绝缘材料(R)由玻璃或一种透明塑料构成，其两相对平行面上设置有所述耦合装置的所述两电路(E1，E2)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，它为电磁型，其特征还在于，所述每一耦合电路都包括有一线圈(E1，E2)，它们与待传送信号频率协调。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述各线圈(E1，E2)包含在一高通或带通的滤波电路((L1，L2，C1，C2，C’1，C’2)里，该电路对所述信号频率有最小阻抗。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述各线圈(E1，E2)由缠绕在铁氧体磁心(N1，N2)上的导线实现。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述两线圈(E1，E2)的轴线相互平行，分别安装在两同轴印刷电路盘(D1，D2)上，所述印刷电路盘的轴线垂直于线圈(E1，E2)，所述电路盘分别带有所述滤波电路的元件。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述两印刷电路盘(D1，D2)放置在两管状套筒(M1，M2)里，所述两套筒同轴地相对安放，由用电绝缘透明材料实施的一垫片(R)彼此隔开。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，套筒(M1，M2)的相对边缘粘在垫片的相对两面上，而印刷电路盘通过从垫片(R)和所述印刷电路盘(D1，D2)里的同轴孔中穿过的绝缘材料螺钉(V1，V2)，彼此连接在一起。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，印刷电路(D1，D2)和垫片(R)之间的间隔由管状隔套(ET)来实现，螺钉(V1，V2)从所述隔套中穿过。
10.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，各线圈都包括有一绕组(E’1，E’2)，绕组缠绕在截面为E形的铁氧体罐核心(PF1，PF2)周围。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述罐(PF1，PF2)彼此同轴地、在和其底FD1、FD2相对的那侧相对设置，它们之间由一透明材料圆盘(DT)分隔开。
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