ES2327899T3 - Bobina de rogowski de alta precision. - Google Patents
Bobina de rogowski de alta precision. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2327899T3 ES2327899T3 ES01910413T ES01910413T ES2327899T3 ES 2327899 T3 ES2327899 T3 ES 2327899T3 ES 01910413 T ES01910413 T ES 01910413T ES 01910413 T ES01910413 T ES 01910413T ES 2327899 T3 ES2327899 T3 ES 2327899T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- loop
- loops
- rogowski coil
- coil
- rogowski
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 38
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 19
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical class 0.000 description 23
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
- G01R15/181—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using coils without a magnetic core, e.g. Rogowski coils
Abstract
Una bobina (500) de Rogowski para medir una corriente en un conductor, comprendiendo la bobina de Rogowski: un primer bucle (505) devanado con una densidad de devanado sustancialmente constante en una primera dirección alrededor de un primer núcleo (510) que tiene una sección transversal sustancialmente constante, y un segundo bucle (515) devanado con una densidad de devanado sustancialmente constante en una segunda dirección alrededor de un segundo núcleo (520) que tiene una sección transversal sustancialmente constante, estando el segundo bucle conectado en serie con el primer bucle y desacoplado del primer bucle; en la que: una dirección del primer bucle (505) es sustancialmente perpendicular a la normal de la sección transversal del primer núcleo (510), y una dirección del segundo bucle (515) es sustancialmente perpendicular a la normal de la sección transversal del segundo núcleo (520).
Description
Bobina de Rogowski de alta precisión.
Esta solicitud está relacionada con bobinas de
Rogowski.
Las bobinas de Rogowski miden los campos
magnéticos. Las primeras bobinas de Rogowski no podían ser
utilizadas para mediciones de corriente, ya que la tensión y la
potencia de salida de la bobina no eran suficientes para excitar el
equipo de medida. Con la introducción de los equipos de protección y
medición basados en microprocesador, las bobinas de Rogowski se han
hecho más adecuadas para uso en tales equipos. Antes de la llegada
de los equipos basados en microprocesador, se habían utilizado
transformadores de corriente (CT) para aplicaciones de protección y
medición, en parte debido a su capacidad para producir una salida de
potencia alta necesaria para los equipos
electromecá-
nicos.
nicos.
El documento US 5414400 describe una bobina de
Rogowski que comprende una placa de circuito impreso. La bobina
descrita en el documento US 5414400 tiene bucles que están
intercalados entre sí en lados distintos de la placa de circuito
impreso.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona una bobina de Rogowski para medir una corriente en un
conductor, comprendiendo la bobina de Rogowski:
un primer bucle devanado con una densidad de
devanado sustancialmente constante, en una primera dirección
alrededor de un primer núcleo que tiene una sección transversal
sustancialmente constante, y
un segundo bucle devanado con una densidad de
devanado sustancialmente constante en una segunda dirección
alrededor de un segundo núcleo, que tiene una sección transversal
sustancialmente constante, estando el segundo bucle conectado en
serie con el primer bucle y desacoplado del primer bucle;
donde:
una dirección del primer bucle es
sustancialmente perpendicular a la normal de la sección transversal
del primer núcleo, y
una dirección del segundo bucle es
sustancialmente perpendicular a la normal de la sección transversal
del segundo núcleo.
Las implementaciones pueden incluir una o más de
las siguientes características. Por ejemplo, se puede medir una
tensión inducida en una bobina de Rogowski colocada alrededor de un
conductor eléctrico, a través del primer y segundo bucles de la
bobina.
El primer bucle puede ser bobinado trazando el
primer bucle sobre una placa de circuito impreso y el segundo bucle
puede ser devanado trazando un segundo bucle sobre una segunda placa
de circuito impreso. El primer y el segundo bucles pueden componer
un primer conjunto de bucles, y la bobina de Rogowski puede incluir
además uno o más conjuntos de bucles que son idénticos en diseño al
primer conjunto de bucles. El uno o más segundos conjuntos de
bucles pueden ser trazados sobre un respectivo conjunto de placas de
circuito impreso y pueden estar conectados en serie con el primer y
segundo bucles del primer conjunto de bucles.
El primer y el segundo núcleos pueden ser no
magnéticos.
El primer y el segundo bucles pueden tener una
forma variable. El primer bucle puede estar bobinado trazando el
primer bucle sobre un primer núcleo de forma variable sobre una
primera placa de circuito impreso, y el segundo bucle puede estar
devanado trazando el segundo bucle sobre un segundo núcleo de forma
variable sobre una segunda placa de circuito impreso.
Alternativamente, el primer y el segundo bucles pueden ser trazados
sobre un núcleo de forma variable sobre una sola placa de circuito
impreso. Un núcleo de forma variable incluye dos o más secciones
rectas acopladas por dos o más secciones redondeadas. Una sección
redondeada puede abarcar entre alrededor de 0º a 360º de un círculo
completo.
Por ejemplo, el primer y el segundo bucles
pueden ser de forma rectangular. El primer bucle puede devanarse
trazando el primer bucle en un primer núcleo rectangular sobre una
primera placa de circuito impreso, y el segundo bucle puede
devanarse trazando el segundo bucle en un segundo núcleo rectangular
sobre una segunda placa de circuito impreso. Alternativamente, el
primer y segundo bucles pueden ser trazados sobre una única placa
de circuito impreso. Un núcleo rectangular incluye cuatro secciones
rectas acopladas por cuatro secciones redondeadas. Una sección
redondeada puede abarcar alrededor de 90º de un círculo
completo.
De forma similar, el primer y el segundo bucles
pueden tener forma elíptica. El primer bucle puede devanarse
trazando el primer bucle en un primer núcleo elíptico sobre una
primera placa de circuito impreso, y el segundo bucle puede
devanarse trazando el segundo bucle en un segundo núcleo elíptico
sobre una segunda placa de circuito impreso. De igual manera, el
primer y el segundo bucles pueden ser trazados sobre un núcleo
elíptico sobre una sola placa de circuito impreso. Un núcleo
elíptico incluye dos secciones rectas acopladas por dos secciones
redondeadas. Una sección redondeada puede abarcar alrededor de 180º
de un círculo completo.
Además, el primer y el segundo bucle pueden
tener forma triangular. El primer bucle puede devanarse trazando el
primer bucle en un primer núcleo triangular sobre una primera placa
de circuito impreso, y el segundo bucle puede devanarse trazando el
segundo bucle en un segundo núcleo triangular sobre una segunda
placa de circuito impreso. De igual manera, el primer y el segundo
bucles pueden ser trazados sobre un núcleo triangular sobre una
sola placa de circuito impreso. Un núcleo triangular incluye tres
secciones rectas acopladas por tres secciones redondeadas. Una
sección redondeada puede abarcar alrededor de 0º a 180º de un
círculo completo.
El primer y el segundo bucles pueden ser
trazados sobre un núcleo de forma variable sobre una sola placa de
circuito impreso, incluyendo el núcleo de forma variable dos o más
secciones rectas acopladas por dos o más uniones magnéticamente
apantalladas. Alternativamente, el primer bucle puede ser trazado
sobre un primer núcleo de forma variable sobre una primera placa de
circuito impreso, y el segundo bucle puede ser trazado sobre un
segundo núcleo de forma variable sobre una segunda placa de circuito
impreso. El primer y segundo núcleos de forma variable incluyen dos
o más secciones rectas acopladas por dos o más uniones
magnéticamente apantalladas.
El primer y el segundo bucles pueden ser un
primer conjunto de bucles, y la bobina de Rogowski puede incluir
además uno o más conjuntos adicionales de bucles. Cada conjunto
adicional de bucles está diseñado idénticamente al primer conjunto
de bucles. Cada uno de los conjuntos de bucles puede medir una
corriente a través de un conductor eléctrico que está colocado
dentro del conjunto de bucles. La bobina de Rogowski puede ser
utilizada para medir corrientes de fase en un circuito eléctrico
multifase, donde cada corriente de fase es determinada midiendo a
través del conjunto de bucles. Este diseño es denominado sistema
integrado de bobinas de Rogowski.
En el sistema integrado de bobinas de Rogowski,
el primer bucle de un conjunto de bucles puede ser devanado
trazando el primer bucle sobre una primera placa de circuito
impreso, mientras que el segundo bucle de un conjunto de bucles
puede ser devanado trazando el segundo bucle sobre una segunda placa
de circuito impreso. El sistema integrado de bobinas de Rogowski
puede incluir además un primer bucle perimetral trazado sobre un
perímetro externo de la primera placa de circuito impreso, y un
segundo bucle perimetral trazado sobre un perímetro externo de la
segunda placa de circuito impreso. El primer y segundo bucles
perimetrales miden la corriente residual a través de conductores
eléctricos colocados dentro de los conjuntos de bucles.
En el sistema integrado de bobinas de Rogowski,
ambos bucles de un conjunto de bucles pueden ser trazados sobre una
sola placa de circuito impreso. El sistema integrado de bobinas de
Rogowski puede incluir además un primer y un segundo bucles
perimetrales trazados sobre un perímetro externo de la placa de
circuito impreso. Los bucles perimetrales miden la corriente
eléctrica a través de conductores eléctricos colocados dentro de
los conjuntos de bucles.
Las bobinas de Rogowski tienen muchas ventajas
sobre los CT convencionales. Por ejemplo, las bobinas de Rogowski
proporcionan una alta precisión de la medición debido a que pueden
ser diseñadas para medir corrientes con una precisión mejor que
0,1%, con una precisión típica de alrededor de 1-3%.
Las bobinas de Rogowski ofrecen también amplias gamas de medición.
Por ejemplo, se puede usar la misma bobina para medir corrientes que
van desde varios amperios a varios cientos de miles de amperios.
Además, las bobinas de Rogowski pueden funcionar en una amplia gama
de frecuencias, por ejemplo desde alrededor de 0,1 Hz a más de
alrededor de 1 MHz (dependiendo del diseño de la bobina). Las
bobinas de Rogowski pueden diseñarse también para proporcionar una
respuesta en frecuencia de paso de banda de hasta alrededor de 200
MHz.
Las bobinas de Rogowski pueden medir con
precisión corrientes que tienen un gran número de componentes de
c.c. porque, a diferencia de los CT, no incluyen un núcleo de hierro
que pueda saturarse. Más aún, las bobinas de Rogowski pueden
soportar corrientes de cortocircuito ilimitadas.
Las bobinas de Rogowski pueden ser diseñadas muy
pequeñas para permitir la medición de corrientes en áreas
restringidas. De igual manera, pueden ser diseñadas flexibles o
rígidas dependiendo de los requisitos de la aplicación.
Las bobinas de Rogowski pueden ser utilizadas
para medir distribuciones de corriente en circuitos con impedancias
muy pequeñas sin afectar a los circuitos. Las bobinas de Rogowski
están galvánicamente aisladas del conductor principal. Además, las
bobinas de Rogowski tienen un coste de producción relativamente
bajo.
Las bobinas de Rogowski son adecuadas también
para medir la corriente en una diversidad de otras aplicaciones,
incluyendo por ejemplo la medición de la distribución de corriente
en fusibles en paralelo o en barras de fusibles en paralelo. Las
bobinas de Rogowski pueden diseñarse suficientemente largas para
circundar una torre de comunicaciones o un horno de arco, y por
tanto pueden utilizarse para medir la corriente total a través de
la torre o en el horno de arco.
Otras características y ventajas serán evidentes
a partir de la descripción siguiente, incluyendo los dibujos, y a
partir de las reivindicaciones.
La figura 1 es una ilustración de una bobina
básica de Rogowski.
La figura 2 es un diagrama de un circuito para
integrar una tensión inducida en la bobina de Rogowski de la figura
1.
Las figuras 3A y 3B muestran diseños de bobinas
de Rogowski.
La figura 3C muestra un diseño de Rogowski
anterior.
La figura 4 muestra un diseño de bobina de
Rogowski desacoplada en el cual un primer bucle está separado de un
segundo bucle.
La figura 5A muestra una vista en perspectiva de
un diseño de bobina de Rogowski desacoplada en el cual el primer
bucle está trazado sobre una primera placa de circuito impreso (PCB)
y el segundo bucle está trazado sobre una segunda PCB.
Las figuras 5B y 5C muestran vistas en sección
transversal de la bobina de Rogowski desacoplada de la figura
5A.
5A.
La figura 6 muestra una disposición de un solo
bucle devanado o trazado sobre una sola PCB que se utiliza en la
bobina de Rogowski desacoplada de la figura 5.
Las figuras 7 y 8 muestran secciones detalladas
de las PCB usadas en la bobina de Rogowski desacoplada de la figura
5.
La figura 9 muestra una sección detallada de una
bobina de Rogowski en una PCB de alta densidad.
La figura 10A muestra una vista despiezada en
perspectiva de un diseño de una bobina de Rogowski en una PCB de
múltiples capas.
Las figuras 10B y 10C muestran vistas en sección
transversal de la bobina de Rogowski en la PCB de múltiples capas
de la figura 10A.
Las figuras 11A - 11D muestran un diseño de una
bobina de Rogowski rectangular.
Las figuras 12 y 13 muestran bobinas de Rogowski
de distintas formas.
Las figuras 14A y 14B muestran un sistema
integrado de bobinas de Rogowski para ser utilizado en circuitos de
múltiples fases.
Las figuras 15A - 15C muestran bobinas de
Rogowski con extremos magnéticamente apantallados.
La figura 16 muestra un sistema integrado de
bobinas de Rogowski con extremos magnéticamente apantallados.
\vskip1.000000\baselineskip
Haciendo referencia a la figura 1, una bobina
100 de Rogowski incluye un conductor o hilo eléctrico 105 devanado
alrededor de un núcleo no magnético 110, en el cual la permeabilidad
\mu es igual a la permeabilidad \mu_{0} del espacio libre
(por ejemplo, el aire). El número total de espiras en una bobina se
designa como N. Durante el uso, la bobina 100 de Rogowski se
coloca alrededor de uno o más conductores eléctricos 115, cuya
corriente instantánea i(t) ha de medirse. Para formas
de onda de corriente alterna, la corriente instantánea
i(t) viene dada por
I_{máx}sen(\omegat), donde I_{máx}
es la amplitud de la corriente. La tensión v(t)
inducida en la bobina de Rogowski está definida por la ecuación
1:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde \Phi_{j} es el flujo instantáneo para
la espira j del total N de espiras. Si el núcleo
tiene una sección transversal constante S, el hilo está
devanado perpendicularmente (en una dirección indicada por la
flecha 117) a una línea l 120 que está centrada en la sección
transversal S (es decir, la línea intermedia l es normal a
la sección transversal S del núcleo), y el hilo está devanado
con una densidad constante igual a n, entonces la ecuación 1
puede escribirse como:
donde la reactancia mutua M
está definida
por:
Para los criterios de diseño detallados
anteriormente, la reactancia mutua M de la bobina sería, por
tanto, independiente de la situación del conductor dentro del bucle
de la bobina. De acuerdo con la ecuación 2, la tensión
v(t) de salida de la bobina de Rogowski es
proporcional a la velocidad de cambio de la corriente medida
i(t).
Para obtener una expresión de la tensión que sea
proporcional a la corriente medida, la tensión de salida de la
bobina de la ecuación 3 es integrada como se ilustra en la figura 2.
La integración de la tensión de salida se puede realizar utilizando
un integrador 200 de RC o un integrador 205 de amplificador
operacional. La tensión integrada v_{i}(t) de la
bobina es proporcional a la suma de las corrientes medidas:
La tensión de salida de la bobina no necesita
ser integrada para medir corrientes sinusoidales, porque la
diferenciación de corrientes sinusoidales da como resultado unas
formas de onda sinusoidales desplazadas en 90 grados eléctricos.
Este desplazamiento no afecta a los resultados de la medición si
solamente se miden corrientes sinusoidales. Utilizando la expresión
para la corriente instantánea dada anteriormente y la ecuación 2,
la tensión de salida de la bobina es:
Por tanto, la tensión eficaz V_{rms}
viene dada por:
Haciendo referencia también a las figura 3A y
3B, una bobina de Rogowski se diseña típicamente como una bobina
300 de un solo brazo (en la figura 3A) o una bobina 305 de dos
brazos (en la figura 3B). Para impedir la influencia de conductores
cercanos que transportan corriente, las bobinas de Rogowski están
diseñadas con bucles de conductor conectados en direcciones
eléctricamente opuestas. Este diseño cancela todos los campos
eléctricos procedentes del exterior del bucle de la bobina. El
primer bucle 310 está hecho devanando un conductor alrededor de un
núcleo 100 no magnético. El otro bucle 315 se forma haciendo volver
el conductor a través del centro del devanado (ilustrado en las
figuras 3A y 3B), o añadiendo un arrollamiento adicional devanado en
la dirección opuesta sobre el devanado existente. La bobina 305 de
dos brazos incluye dos bobinas, devanadas cada una de ellas sobre
un semicírculo (un brazo) de un solo conductor. Las dos bobinas en
semicírculo pueden estar conectadas en paralelo 320 o en serie
325.
Se diseñan a menudo bobinas de alto rendimiento
devanando el conductor sobre un núcleo o sección rectos, tales como
una varilla, en oposición a un núcleo circular o flexible. La zona
de la sección transversal puede ser fabricada de manera más
uniforme con varillas que con núcleos flexibles tales como el aire.
También es más fácil controlar el proceso de devanado en las
varillas que en núcleos flexibles. Tales secciones o núcleos rectos
están unidos conjuntamente en esquinas o extremos de la bobina.
Debido a que la medición de corriente depende
del flujo instantáneo a través de la bobina (véase, por ejemplo, la
ecuación 1), y debido a que el flujo depende tanto de la densidad
n del devanado como de la sección trasversal S del
núcleo, el error de la medición aumenta cuando el conductor
principal está situado cerca de las esquinas o extremos de la
bobina, donde la densidad del devanado y la sección transversal del
núcleo no son necesariamente constantes. Esto es debido a que el
devanado del conductor es discontinuo en las esquinas o extremos de
la bobina. Para reducir los errores de medición, las esquinas o
extremos de la bobina pueden ser apantallados magnéticamente
utilizando bloques estándar de laminaciones de acero silicio. Estos
bloques tienen en cuenta la discontinuidad del devanado en las
esquinas o extremos, y pueden ser eliminadas si fuera necesario
durante la instalación, para hacer más fácil la colocación de la
bobina.
Haciendo referencia a la figura 3C, una bobina
típica 330 de Rogowski puede ser devanada trazando los bucles sobre
una o más placas de circuito impreso (PCB) 335. Una PCB está hecha
de resina epoxy rellena a menudo con una sustancia de bajo
coeficiente de dilatación térmica, tal como vidrio o una cerámica.
La bobina de Rogowski se traza depositando cobre sobre cada una de
las caras de la placa. Los depósitos de cobre son rectilíneos y
radiales, es decir, las proyecciones geométricas se cortan en el
centro de la placa 336. Los depósitos sobre una cara están
conectados a los depósitos sobre la cara opuesta, a través de
orificios 337 chapados conductivamente (denominados vías) que pasan
a través de la placa 335.
Sobe una PCB, se pueden contemplar diversas
formas de bobinas, y se pueden hacer de manera que midan la
corriente con más precisión. En la figura 3C, se realiza una bobina
de forma circular. Típicamente, para devanar o trazar una bobina
sobre la PCB 335, la bobina se traza primero en la dirección de las
agujas del reloj (llamada primer bucle 340), y después se traza
directamente sobre la parte superior y se entrecruza con el primer
bucle 340 en la dirección contraria a las agujas del reloj (llamada
segundo bucle 345). La tensión inducida en la bobina 330 de
Rogowski se mide a través de los terminales 350 y 355 de conexión.
Debido a que los dos bucles de la bobina se trazan conjuntamente y
se entrecruzan entre sí, los dos bucles son denominados como
"acoplados" conjuntamente. Una bobina de Rogowski que está
diseñada con bucles acoplados sobre una sola PCB, se fabrica por
tanto utilizando, por ejemplo, el modelo de devanado que se observa
en la figura 3C. Debido a que los bucles 340, 345 están trazados
uno dentro de otro (es decir, los bucles están entrecruzados), los
bucles 340, 345 no tienen una forma idéntica. En este diseño, la
precisión de la medida puede reducirse debido a la sección
transversal no constante de los dos bucles. Para obtener bobinas de
Rogowski de alta precisión sin el uso de apantallamiento magnético,
se aplican los siguientes criterios de diseño. En primer lugar, la
bobina 105 se devana alrededor del núcleo 110 con una densidad de
espiras constante (es decir, n = constante). En segundo lugar, la
bobina 105 se devana alrededor del núcleo 110 con una sección
transversal de la bobina que es constante (es decir, S =
constante). Y en tercer lugar, la dirección del devanado de la
bobina es perpendicular a la dirección de la línea intermedia
1.
Haciendo referencia a la figura 4, un diseño 400
de dos bucles incluye un primer bucle 405 devanado en dirección de
las agujas del reloj y un segundo bucle 410 devanado en dirección
contraria a las agujas del reloj. A diferencia del diseño de bucles
acoplados descrito anteriormente, el diseño 400 de dos bucles tiene
bucles que están desacoplados entre sí. Es decir, el segundo bucle
no está devanado de manera que se solape con el primer bucle. La
distancia que separa los dos bucles puede depender de la precisión
requerida para la medición. Tal diseño presenta una precisión
mejorada de la medición de la corriente, debido a que los bucles
están idéntica y separadamente devanados y después colocados cerca
uno del otro. En tal diseño, la bobina de Rogowski puede tener en
cuenta mejor los efectos de los campos externos.
Haciendo referencia también a la figura 5A, una
bobina 500 de Rogowski de dos bucles en dos PCB, incluye un primer
bucle 505 trazado sobre una primera PCB 510 y un segundo bucle 515
trazado sobre una segunda PCB 520. Los bucles están trazados
separadamente uno del otro y presentan geometrías idénticas. Los
bucles pueden ser colocados después muy cerca uno del otro durante
la medición, como se ilustra en la figura 5A. En la figura 5A, la
primera PCB 510 es casi contigua a la segunda PCB 520. En la figura
5B, se utilizan varillas 521 para unir eléctricamente (y además
mecánicamente) las PCB 510, 515. Las PCB 510, 515 pueden ser
laminadas conjuntamente para formar un conjunto monolítico 522 de
PCB, como se ilustra en la figura 5C. Los diseños de las figuras 5A
- 5C presentan secciones transversales más constantes, y por tanto
tales diseños presentan precisiones de medición mejoradas.
Se ilustra la dirección del primer bucle 505 y
la línea intermedia está ilustrada por la línea 525. Debido a las
restricciones geométricas puestas en el diseño de una PCB, la
dirección del bucle trazado es perpendicular a la línea intermedia
en las vías (ilustradas, por ejemplo, en las vías 530 de la figura
5A). Esto no es necesariamente así para algunas partes del bucle a
lo largo de la superficie de la PCB. Por ejemplo, en el punto 535 de
la figura 5A, la dirección del bucle trazado no es perpendicular a
la línea intermedia.
Sin embargo, para una mayor densidad del
devanado (tal como la geometría del devanado de la figura 6), la
dirección del bucle trazado a lo largo de las caras es casi
perpendicular a la línea intermedia. Haciendo referencia a la
figura 6, la geometría del diseño 600 en la PCB se ha simplificado
debido a que se ha trazado sobre la PCB un solo bucle, no dos
bucles entrecruzados. Además, se pueden conectar en serie varias
bobinas 500 de Rogowski de dos bucles en dos PCB, para aumentar el
tamaño de la señal de salida y aumentar la sensibilidad.
La figura 7 muestra una sección 700 de una PCB
de un bucle a derechas utilizado en la bobina 500 de Rogowski de
dos bucles en dos PCB. La línea 705 representa una traza conductora
del devanado del bucle sobre una superficie superior (definida como
la superficie que es visible para el lector) de la PCB y la línea
710 representa una traza conductora del devanado del bucle sobre
una superficie inferior (definida como la superficie en dirección
opuesta a la superficie superior) de la PCB. Por tanto, la corriente
fluye en dirección opuesta a las agujas del reloj, alrededor del
centro de la PCB. Las trazas conductoras sobre las dos superficies
de la PCB están interconectadas por medio de orificios o vías 715
chapadas conductivamente.
La figura 8 muestra una sección 800 de una PCB
de un bucle a izquierdas utilizado en la bobina 500 de Rogowski de
dos bucles en dos PCB. La línea 805 representa una traza conductora
del devanado del bucle sobre una superficie superior de la PCB y la
línea 810 representa una traza conductora del devanado del bucle
sobre una superficie inferior de la PCB. Por tanto, en la figura 8,
la corriente fluye en la dirección de las agujas del reloj
alrededor del centro de la PCB. Las vías 815 se utilizan para
interconectar las trazas conductoras sobre las superficies superior
e inferior. El bucle a izquierdas de la segunda PCB proporciona el
camino de retorno necesario para conseguir una bobina de Rogowski
de alta precisión.
Las dos PCB están conectadas en serie para
formar la bobina 500 de Rogowski de dos bucles en dos PCB, con una
conexión hecha entre un terminal chapado 720 de conexión sobre el
bucle a derechas 700 y un terminal chapado 820 de conexión sobre el
bucle a izquierdas 800. La tensión v(t) inducida en la
bobina de Rogowski se mide entonces a través de un segundo terminal
chapado 725 de conexión sobre el bucle a derechas 700 y un segundo
terminal chapado 825 de conexión sobre el bucle a izquierdas
800.
La figura 9 muestra una sección de un bucle 900
de una bobina de Rogowski en una PCB de mayor densidad, en la cual
el número de espiras por unidad de longitud del bucle de la PCB
aumenta al desplazar los orificios chapados conductivamente, por
ejemplo, en una dirección radial para obtener una densidad más alta.
Los dos bucles son a derechas y avanzan en una dirección (por
ejemplo, en dirección contraria a las agujas del reloj). El primer
bucle 905 empieza la sección en el orificio chapado conductivamente
910 y el segundo bucle 915 comienza la sección en el orificio
chapado conductivamente 920. Alternativamente, los dos bucles pueden
ser trazados para que sean a izquierdas y avancen en otra dirección
(por ejemplo en la dirección de las agujas del reloj). Los bucles
905, 915 avanzan sobre trazas alternativas de circuito impreso y
orificios chapados conductivamente para obtener una revolución
completa alrededor del centro de la placa, y se interconectan
después en serie en el orificio chapado conductivamente 925.
El bucle de bobinas de Rogowski en una PCB de
densidad más alta puede ser utilizado en un diseño de bobinas de
Rogowski de dos bucles en dos PCB, como se ha descrito
anteriormente. En este caso, si el primer bucle fuera a derechas,
como el bucle 900 de densidad más alta de la figura 9, entonces la
segunda PCB sería a izquierdas con una progresión de mayor densidad
en el sentido de las agujas del reloj, e incluiría dos bucles
conectados en serie de una manera similar a los bucles 905, 915 de
la figura 9. El bucle 900 de densidad más alta a derechas está
conectado en serie con el bucle de mayor densidad a izquierdas a
través del terminal 930 de conexión, sobre el bucle a derechas 900,
y un correspondiente terminal de conexión sobre el bucle a
izquierdas. La tensión inducida en la bobina de Rogowski de dos
bucles de mayor densidad en dos PCB, se mide a través de un terminal
935 de conexión sobre el bucle a derechas 900 en un correspondiente
terminal de conexión sobre el bucle a izquierdas.
Haciendo referencia a la figura 10A, se
implementa una bobina 1000 de Rogowski en una PCB de múltiples capas
o en cuatro tarjetas de circuito impreso. En el diseño de múltiples
capas, se traza un primer bucle exterior 1005 sobre una primera PCB
1010, y un segundo bucle exterior 1015 sobre una segunda PCB 1020.
Los conductores 1025, 1030 de retorno están impresos o trazados,
respectivamente, en las superficies internas de la primera y
segunda PCB 1010, 1020. Como se ilustra también en la figura 10B,
los bucles en las PCB están conectados a través de las vías
conductoras 1045 situadas y alineadas alrededor de cada una de las
PCB 1010, 1020. Las vías conductoras 1045 están ilustradas
esquemáticamente como líneas en la figura 10A para mostrar las
conexiones eléctricas a través de las PCB 1010, 1020. Se pueden
conectar en serie varias bobinas 1000 de Rogowski en una PCB de
capas múltiples, para aumentar aún más la sensibilidad de la señal
de salida. En la figura 10C, se implementa una bobina 1000 de
Rogowski en una PCB de múltiples capas, sobre cuatro placas de
circuito impreso. En este diseño, el primer bucle exterior 1005
está trazado sobre una primera PCB 1050 y el segundo bucle exterior
1015 está trazado sobre una segunda PCB 1055. Los conductores 1025,
1030 de retorno están impresos o trazados, respectivamente, en la
primera y segunda PCB internas 1060, 1065. De nuevo, los bucles
están conectados a través de las vías conductoras 1070 alineadas a
través de las cuatro PCB 1010, 1020, 1060, 1065.
Haciendo referencia a la figura 11A, la bobina
de Rogowski puede ser diseñada como una bobina rectangular 1100 de
Rogowski con ángulos redondeados 1105 en las esquinas. Como se ha
estudiado anteriormente, las bobinas de precisión más alta se
producen cuando la dirección del devanado de la bobina es
perpendicular a la sección transversal del núcleo. En las esquinas
en ángulo recto de una bobina rectangular de Rogowski (ilustrada
como línea recta de puntos 1110 en la figura 11A), este criterio de
diseño no se satisface fácilmente. Por tanto, el acoplamiento del
flujo entre bucles consecutivos en las esquinas 1110 en ángulo
recto, se puede reducir drásticamente. Debido a esto, se diseñan
ángulos redondeados 1105 en las esquinas de la bobina rectangular
1100 de Rogowski. Cada ángulo redondeado está diseñado como un
cuarto de círculo o 90º. Con el diseño de ángulos redondeados de la
figura 11A, se obtiene una bobina de Rogowski de mayor
precisión.
Como en los diseños de bobinas de Rogowski
circulares, la bobina rectangular 1100 de Rogowski puede estar
diseñada sobre una sola PCB de una manera similar a la bobina 330 de
la figura 3C (detallada aún más en las figuras 11B - 11D) o en dos
PCB de una manera similar a las bobinas de la figura 5A. Haciendo
referencia a las figuras
11B - 11D, la bobina rectangular 1100 de Rogowski de una sola PCB incluye unos bucles superior e inferior 1115, 1120. Un bucle es a derechas y progresa en la dirección contraria a las agujas del reloj alrededor del centro de la PCB, mientras que el otro bucle es a izquierdas y progresa en la dirección de las agujas del reloj, alrededor del centro de la PCB. Estos dos bucles están conectados en serie para formar la bobina 1100 de Rogowski. Unos orificios chapados conductivamente 1125 conectan las trazas sobre cada lado de la PCB en cada uno de los bucles. La figura 11C muestra la traza superior 1130 de los bucles, mientras que la figura 11D muestra la traza inferior 1135 de los bucles. Para hacer comprensibles estos dibujos, las dos porciones que se extienden radialmente de la misma espira de los bucles (es decir, las secciones rectas largas de los bucles), descansan exactamente una sobre la otra en las dos caras opuestas de la PCB. La tensión a través de la bobina rectangular 1100 de Rogowski se mide a través de los terminales 1140, 1145 de conexión.
11B - 11D, la bobina rectangular 1100 de Rogowski de una sola PCB incluye unos bucles superior e inferior 1115, 1120. Un bucle es a derechas y progresa en la dirección contraria a las agujas del reloj alrededor del centro de la PCB, mientras que el otro bucle es a izquierdas y progresa en la dirección de las agujas del reloj, alrededor del centro de la PCB. Estos dos bucles están conectados en serie para formar la bobina 1100 de Rogowski. Unos orificios chapados conductivamente 1125 conectan las trazas sobre cada lado de la PCB en cada uno de los bucles. La figura 11C muestra la traza superior 1130 de los bucles, mientras que la figura 11D muestra la traza inferior 1135 de los bucles. Para hacer comprensibles estos dibujos, las dos porciones que se extienden radialmente de la misma espira de los bucles (es decir, las secciones rectas largas de los bucles), descansan exactamente una sobre la otra en las dos caras opuestas de la PCB. La tensión a través de la bobina rectangular 1100 de Rogowski se mide a través de los terminales 1140, 1145 de conexión.
Alternativamente, como se menciona
anteriormente, la bobina rectangular 1100 de Rogowski puede ser
implementada como una bobina rectangular de Rogowski de dos bucles
y dos PCB, con ángulos redondeados de una manera similar a la
bobina de Rogowski de dos bucles en dos PCB de la figura 5A.
La bobina de Rogowski de mayor precisión podría
ser diseñada, en teoría, con un número ilimitado de ángulos
redondeados que conectan secciones rectas en las esquinas o
extremos, tal como la bobina rectangular 1100 de Rogowski. La
tangente de la línea intermedia del ángulo redondeado es igual a la
tangente de la línea intermedia de la sección recta en el punto en
que el ángulo redondeado se une con la sección recta. Siempre que se
satisfagan los criterios de diseño para bobinas de mayor precisión,
la bobina de Rogowski resultante presentaría tales características
mejoradas para la medición de corriente. Por ejemplo, la bobina de
Rogowski de forma variable se diseña con una bobina de densidad de
devanado constante y con sección transversal del núcleo constante.
Además, la dirección del devanado de la bobina es perpendicular a la
normal de la sección transversal del núcleo. Así, la bobina de
Rogowski de forma variable podría tener una precisión de medida
mejorada.
Haciendo referencia a la figura 12, por ejemplo,
se ilustra una bobina elíptica 1200 de Rogowski de mayor precisión,
con dos secciones rectas 1205, 1210 y dos extremos redondeados 1215,
1220 que conectan las secciones rectas 1205, 1210. En este diseño,
para mantener la alta precisión las cuatro esquinas del rectángulo,
en otro caso agudas, se forman como dos semicírculos. La bobina
1200 de Rogowski puede ser diseñada como una bobina elíptica de
Rogowski en una sola PCB, de una manera similar a la bobina 330 de
la figura 3C, o como una bobina elíptica de Rogowski de dos bucles
y dos PCB, como se ha detallado anteriormente con respecto a las
bobinas circular y rectangular de mayor precisión.
Haciendo referencia a la figura 13, una bobina
triangular 1300 de Rogowski incluye secciones rectas 1305 conectadas
por ángulos redondeados 1310, que están diseñados como partes de un
círculo. El tamaño de la parte circular depende del ángulo en el
cual se juntan las secciones rectas. Por ejemplo, si las secciones
rectas se unen con un ángulo de 80º, la parte circular incluida en
el ángulo redondeado abarca 80º. Además, la tangente de la línea
intermedia de la parte circular es igual a la dirección de la línea
intermedia de la parte recta en el punto en el cual la parte
circular se junta con la parte recta.
Haciendo referencia a la figura 14A, se utiliza
un sistema integrado de bobinas de Rogowski para medir corriente en
cada fase de un circuito multifase. Por ejemplo, el sistema 1400 de
bobinas de Rogowski está diseñado para utilizarse en circuitos
trifásicos e incluye por tanto tres bobinas 1405, 1410 y 1415 de
Rogowski. El sistema integrado 1400 de bobinas de Rogowski
ilustrado en la figura 14 se implementa sobre dos PCB 1420, 1425
utilizando el diseño de dos bucles, dos PCB de bobinas de Rogowski
de las figuras 5A - 9. Este diseño desacopla los bucles de cada una
de las bobinas, respectivamente, sobre las PCB 1420, 1425.
Alternativamente, el sistema integrado de
bobinas de Rogowski puede ser implementado sobre una sola PCB, en
cuyo caso, las tres bobinas 1405, 1410, 1415 de Rogowski se trazan
sobre una sola PCB, de una forma muy parecida a como la bobina 330
es trazada sobre la PCB 335 en la figura 3C. De esta manera, cada
uno de los bucles de las bobinas 1405, 1410 y 1415 están acoplados
conjuntamente, estando trazados los otros dos bucles de cada bobina
sobre la parte superior de la otra y entrecruzadas.
Haciendo referencia también a la figura 14B, un
sistema integrado 1430 de bobinas de Rogowski puede estar diseñado
de manera que mida la corriente residual a través de un número
arbitrario de conductores. En el sistema 1430, se trazan bucles
adicionales 1435, 1440 alrededor de un perímetro externo de las PCB.
O en el caso del diseño de una sola PCB, se puede trazar un solo
bucle alrededor del perímetro exterior de la PCB, de una manera muy
parecida a la bobina 330 trazada sobre la PCB 335 de la figura 3C.
En cualquier caso, tal diseño sería utilizado para medir la
corriente residual a través de los conductores y, por tanto,
mejoraría aún más la precisión de la medida.
Haciendo referencia a las figuras 15A - 15C, en
lugar de diseñar las esquinas o extremos de las bobinas como
ángulos redondeados, como se ilustra en las figuras 11A, 12 y 13, la
bobina de Rogowski puede ser diseñada con esquinas o extremos 1500
magnéticamente apantallados, utilizando bloques estándar de
laminaciones de acero silicio que conectan secciones rectas 1505
del devanado. Estas secciones rectas están bobinadas sobre un núcleo
recto. De esta manera, la discontinuidad del devanado del bucle se
tiene en cuenta en las esquinas o extremos, y el área de la sección
transversal puede fabricarse de manera más uniforme utilizando el
núcleo recto. Una bobina 1510 de Rogowski del tipo de horquilla
incluye dos secciones rectas unidad por dos bloques. Una bobina
1515 de Rogowski de tres ángulos incluye tres secciones rectas
unidas por tres bloques. De igual manera, una bobina rectangular
1520 de Rogowski incluye cuatro secciones rectas unidas por cuatro
bloques. Una bobina de Rogowski con ángulos apantallados está
diseñada de manera similar a la bobina de Rogowski de forma variable
detallada en las figuras 11A, 12 y 13 y estudiada anteriormente.
Por tanto, la bobina de Rogowski de ángulos apantallados puede ser
implementada como un diseño de dos bucles sobre una sola PCB (igual
que la bobina 330 de la figura 3C) o puede ser implementada como un
diseño de dos bucles sobre dos PCB (igual que la bobina de la
figura 5A).
Haciendo referencia también a la figura 6, se
ilustra un sistema integrado 1600 de bobinas de Rogowski con
ángulos 1605 magnéticamente apantallados, bucles externos 1610, 1615
para medir la corriente residual a través de los conductores, y
tres bobinas internas 1620, 1625, 1630 de Rogowski para medir la
corriente a través del conductor de cada fase. Este sistema 1600
puede ser implementado en un circuito trifásico en el cual las
corrientes residuales se miden de una manera muy parecida al sistema
1430 de la figura 14B. Como contraste a las esquinas redondeadas
del sistema 1430 de la figura 14B, en el sistema 1600 las esquinas o
extremos que unen las secciones rectas de los bucles externos 1610,
1615 están magnéticamente apantallados.
Hay otros modos de realización que están dentro
del alcance de las reivindicaciones siguientes. Por ejemplo, las
PCB pueden ser laminadas conjuntamente una vez que se ha formado la
bobina de Rogowski, formando así un conjunto monolítico de placas
de circuito impreso de múltiples capas. Tal conjunto es capaz de
medir las corrientes individuales y la corriente residual que fluye
a través de un número arbitrario de conductores o grupos de
conductores principales. El conjunto protege y aísla a la bobina de
la humedad y cortos electromagnéticos. Un circuito electrónico de
medición y/o adquisición puede ser integrado como parte del
conjunto.
La integración de la tensión de salida puede ser
realizada utilizando técnicas de proceso de señales digitales.
Lo que se reivindica es:
Claims (19)
-
\global\parskip0.930000\baselineskip
1. Una bobina (500) de Rogowski para medir una corriente en un conductor, comprendiendo la bobina de Rogowski:un primer bucle (505) devanado con una densidad de devanado sustancialmente constante en una primera dirección alrededor de un primer núcleo (510) que tiene una sección transversal sustancialmente constante, yun segundo bucle (515) devanado con una densidad de devanado sustancialmente constante en una segunda dirección alrededor de un segundo núcleo (520) que tiene una sección transversal sustancialmente constante, estando el segundo bucle conectado en serie con el primer bucle y desacoplado del primer bucle;en la que:una dirección del primer bucle (505) es sustancialmente perpendicular a la normal de la sección transversal del primer núcleo (510), yuna dirección del segundo bucle (515) es sustancialmente perpendicular a la normal de la sección transversal del segundo núcleo (520). - 2. La bobina de Rogowski de la reivindicación 1, en la que el primer bucle (505) está trazado sobre una primera placa de circuito impreso (510) y el segundo bucle (515) está trazado sobre una segunda placa de circuito impreso (520).
- 3. La bobina de Rogowski de la reivindicación 2, en la que el primer y segundo bucles componen un primer conjunto de bucles, y la bobina de Rogowski comprende además uno o más segundos conjuntos de bucles idénticos en diseño al primer conjunto de bucles, estando trazados el uno o más segundos conjuntos de bucles sobre un respectivo conjunto de placas de circuito impreso y conectados en serie con el primer y segundo bucles.
- 4. La bobina de Rogowski de la reivindicación 1, en la que el primer y segundo núcleos (510, 515) son no magnéticos.
- 5. La bobina de Rogowski de la reivindicación 1, en la que el primer y segundo bucles son de forma rectangular.
- 6. La bobina de Rogowski de la reivindicación 5, en la que el primer bucle está trazado sobre un primer núcleo rectangular definido por una primera placa de circuito impreso, y el segundo bucle está trazado sobre un segundo núcleo rectangular definido por una segunda placa de circuito impreso, incluyendo cada uno de los primer y segundo núcleos rectangulares cuatro secciones rectas acopladas por cuatro secciones redondeadas.
- 7. La bobina de Rogowski de la reivindicación 1, en la que el primer y segundo bucles son de forma elíptica.
- 8. La bobina de Rogowski de la reivindicación 7, en la que el primer bucle está trazado sobre un primer núcleo elíptico definido por una primera placa de circuito impreso, y el segundo bucle está trazado sobre un segundo núcleo elíptico definido por una segunda placa de circuito impreso, incluyendo cada uno de los primer y segundo núcleos elípticos dos secciones rectas (1205, 1210) acopladas por dos secciones redondeadas (1215, 1220).
- 9. La bobina de Rogowski de la reivindicación 1, en la que el primer y segundo bucles son de forma triangular.
- 10. La bobina de Rogowski de la reivindicación 9, en la que el primer bucle está trazado sobre un primer núcleo triangular definido por una primera placa de circuito impreso, y el segundo bucle está trazado sobre un segundo núcleo triangular definido por una segunda placa de circuito impreso, incluyendo cada uno de los primer y segundo núcleos triangulares tres secciones rectas (1305, 1310) acopladas por tres secciones redondeadas.
- 11. La bobina de Rogowski de la reivindicación 1, en la que el primer (505) y segundo (515) bucles son un primer conjunto de bucles, y la bobina de Rogowski comprende además uno o más conjuntos adicionales de bucles, siendo cada conjunto adicional de bucles de un diseño idéntico al primer conjunto de bucles.
- 12. La bobina de Rogowski de la reivindicación 11, en la que cada conjunto de bucles mide una corriente a través de un conductor eléctrico colocado dentro del conjunto de bucles.
- 13. La bobina de Rogowski de la reivindicación 12, en la que el primer bucle de un conjunto de bucles está trazado sobre una primera placa de circuito impreso y el segundo bucle de un conjunto de bucles está trazado sobre una segunda placa de circuito impreso.
- 14. La bobina de Rogowski de la reivindicación 13, que comprende además un primer bucle perimetral trazado sobre el perímetro exterior de la primera placa de circuito impreso, y un segundo bucle perimetral trazado sobre el perímetro exterior de la segunda placa de circuito impreso, donde el primer y el segundo bucles perimetrales miden la corriente residual a través de uno o más conductores eléctricos colocados dentro del conjunto de bucles.
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 15. La bobina de Rogowski de la reivindicación 14, en la que la primera y segunda placas de circuito impreso están laminadas conjuntamente para formar un conjunto de circuitos impresos.
- 16. Un circuito de medida que comprende la bobina de Rogowski de la reivindicación 1, y circuitos para medir una tensión inducida en la bobina de Rogowski a través del primer y segundo bucles de la bobina de Rogowski.
- 17. Un circuito de medida que comprende la bobina de Rogowski de la reivindicación 12, y circuitos para medir corrientes de fase, donde cada corriente de fase se determina por un conjunto de bucles.
- 18. Un circuito de medida que comprende la bobina de Rogowski de la reivindicación 15 y circuitos conectados al conjunto de placas de circuito impreso, para medir una o más corrientes individuales o corriente residual a través de uno o más conductores eléctricos.
- 19. Un circuito de medida que comprende la bobina de Rogowski de la reivindicación 15 y un circuito electrónico de medida y adquisición que está integrado con el conjunto de placas de circuito impreso.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/496,668 US6313623B1 (en) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | High precision rogowski coil |
| US496668 | 2000-02-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2327899T3 true ES2327899T3 (es) | 2009-11-05 |
Family
ID=23973626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES01910413T Expired - Lifetime ES2327899T3 (es) | 2000-02-03 | 2001-02-05 | Bobina de rogowski de alta precision. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6313623B1 (es) |
| EP (1) | EP1264188B1 (es) |
| AU (1) | AU2001238022A1 (es) |
| BR (1) | BR0108093A (es) |
| CA (1) | CA2405159C (es) |
| DE (1) | DE60138803D1 (es) |
| ES (1) | ES2327899T3 (es) |
| MX (1) | MXPA02007547A (es) |
| WO (1) | WO2001057543A1 (es) |
Families Citing this family (104)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7248158B2 (en) | 2000-04-14 | 2007-07-24 | Current Technologies, Llc | Automated meter reading power line communication system and method |
| US6998962B2 (en) | 2000-04-14 | 2006-02-14 | Current Technologies, Llc | Power line communication apparatus and method of using the same |
| JP2003130894A (ja) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Toshiba Corp | 変流器 |
| US6680608B2 (en) | 2002-02-27 | 2004-01-20 | Mcgraw-Edison Company | Measuring current through an electrical conductor |
| US6940702B2 (en) * | 2002-07-12 | 2005-09-06 | Mcgraw-Edison Company | Electrical protection system |
| US7180717B2 (en) * | 2002-07-12 | 2007-02-20 | Cooper Technologies Company | Electrical network protection system |
| US6810069B2 (en) | 2002-07-12 | 2004-10-26 | Mcgraw-Edison Company | Electrical arc furnace protection system |
| GB0409549D0 (en) * | 2004-04-29 | 2004-06-02 | Lem Heme Ltd | Current measurement apparatus |
| US7265533B2 (en) * | 2004-06-15 | 2007-09-04 | Power Measurement Ltd. | Non-intrusive power monitor |
| US7230413B2 (en) * | 2004-10-19 | 2007-06-12 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Flexible current sensor |
| US7227441B2 (en) * | 2005-02-04 | 2007-06-05 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Precision Rogowski coil and method for manufacturing same |
| US7227442B2 (en) * | 2005-04-01 | 2007-06-05 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Precision printed circuit board based rogowski coil and method for manufacturing same |
| EP1960796B1 (en) * | 2005-11-28 | 2014-05-07 | Ladislav Grno | Precision flexible current sensor |
| JP4674533B2 (ja) * | 2005-12-02 | 2011-04-20 | パナソニック電工株式会社 | 交流電流検出用コイル |
| JP4916807B2 (ja) | 2006-01-30 | 2012-04-18 | 株式会社ダイヘン | 電圧検出用プリント基板及びそれを用いた電圧検出器 |
| JP4916821B2 (ja) | 2006-03-31 | 2012-04-18 | 株式会社ダイヘン | 電圧検出用プリント基板及びそれを用いた電圧検出器 |
| US7638999B2 (en) * | 2006-04-07 | 2009-12-29 | Cooper Technologies Company | Protective relay device, system and methods for Rogowski coil sensors |
| US7545138B2 (en) * | 2006-07-06 | 2009-06-09 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Precision, temperature-compensated, shielded current measurement device |
| US7532000B2 (en) * | 2006-08-03 | 2009-05-12 | The Boeing Company | Method and system for measurement of current flows in fastener arrays |
| US7579824B2 (en) | 2006-09-29 | 2009-08-25 | Gm Global Technology Operations, Inc. | High-precision Rogowski current transformer |
| US7795877B2 (en) * | 2006-11-02 | 2010-09-14 | Current Technologies, Llc | Power line communication and power distribution parameter measurement system and method |
| US7538541B2 (en) * | 2006-11-06 | 2009-05-26 | Cooper Technologies Company | Split Rogowski coil current measuring device and methods |
| US7564233B2 (en) * | 2006-11-06 | 2009-07-21 | Cooper Technologies Company | Shielded Rogowski coil assembly and methods |
| FR2912512B3 (fr) | 2006-12-06 | 2009-05-29 | Mario Berton | Dispositif de mesure de grandeurs electriques pour lignes de transport d'energie. |
| DE102006061923A1 (de) * | 2006-12-21 | 2008-07-03 | Siemens Ag | Rogowski-Sensor und Verfahren zum Messen eines Stromes |
| CN101216542A (zh) * | 2007-01-06 | 2008-07-09 | 赵化宾 | 一种电流检测装置和校准方法 |
| US7613578B2 (en) * | 2007-05-01 | 2009-11-03 | Hagmann Mark J | Method for noninvasive determination of a distribution of electrical current and apparatus for the same |
| DE602007014195D1 (de) * | 2007-06-28 | 2011-06-09 | Lem Liaisons Electron Mec | Rogowski-Stromsensor |
| FR2923019A1 (fr) * | 2007-10-26 | 2009-05-01 | Schneider Electric Ind Sas | Dispositif de mesure de courant flexible et ajustable |
| US7738221B2 (en) | 2007-12-07 | 2010-06-15 | Cooper Technologies Company | Transformer inrush current detector |
| US20090243590A1 (en) * | 2008-04-01 | 2009-10-01 | Stephen James West | System and method for monitoring current in a conductor |
| US20090302862A1 (en) * | 2008-06-04 | 2009-12-10 | Siemens Power Generation, Inc. | Method and system for monitoring partial discharge within an electric generator |
| AT507553B1 (de) * | 2008-12-09 | 2010-06-15 | Fronius Int Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum ermitteln eines gleichstroms und widerstandsschweissvorrichtung |
| JP2010256141A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Toshiba Toko Meter Systems Co Ltd | 電流検出装置およびこれを用いた電力量計 |
| JP2011022101A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-03 | Hioki Ee Corp | 電流センサおよび電流センサの製造方法 |
| EP2460263B1 (en) * | 2009-07-30 | 2018-11-28 | Prysmian S.p.A. | Apparatus and method for generating electric energy in an electric power transmission system |
| US9151782B2 (en) * | 2009-07-31 | 2015-10-06 | Pulse Electronics, Inc. | Current sensing devices and methods |
| US9823274B2 (en) * | 2009-07-31 | 2017-11-21 | Pulse Electronics, Inc. | Current sensing inductive devices |
| US9664711B2 (en) * | 2009-07-31 | 2017-05-30 | Pulse Electronics, Inc. | Current sensing devices and methods |
| US8872611B2 (en) | 2011-08-18 | 2014-10-28 | General Electric Company | Rogowski coil assemblies and methods for providing the same |
| US8829888B2 (en) | 2011-09-09 | 2014-09-09 | General Electric Company | Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor |
| US9081040B2 (en) | 2011-09-09 | 2015-07-14 | General Electric Company | Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor |
| US8912807B2 (en) | 2011-09-09 | 2014-12-16 | General Electric Company | Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor |
| US9429595B2 (en) | 2011-09-09 | 2016-08-30 | Aclara Meters Llc | Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor |
| US9075091B2 (en) * | 2011-09-09 | 2015-07-07 | General Electric Company | Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor |
| GB201116091D0 (en) * | 2011-09-16 | 2011-11-02 | Kelvatek Ltd | Precision near-field current transducer |
| US8928337B2 (en) | 2012-01-27 | 2015-01-06 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Device for measuring electrical current and method of manufacturing the same |
| FR2987897A1 (fr) * | 2012-03-06 | 2013-09-13 | Julien Bergoz | Dispositif de mesure d'un courant electrique circulant dans un milieu |
| WO2013173572A1 (en) | 2012-05-16 | 2013-11-21 | Seal Lowell G | Sensor device and method of manufacture and use |
| FR2990759B1 (fr) * | 2012-05-21 | 2014-05-02 | Schneider Electric Ind Sas | Capteur de courant mixte et procede de montage dudit capteur |
| US9304149B2 (en) | 2012-05-31 | 2016-04-05 | Pulse Electronics, Inc. | Current sensing devices and methods |
| ES2438618B8 (es) * | 2012-06-15 | 2014-09-10 | Centro De Investigaciones Energéticas, Medioambientales Y Tecnológicas (Ciemat) | Bobina de Rogowski y procedimiento para medir la corriente que circula por un conductor |
| US20130342188A1 (en) * | 2012-06-21 | 2013-12-26 | Grid Sentry LLC | Disassociated Split Sensor Coil for Power Distribution Line Monitoring |
| US20140125446A1 (en) | 2012-11-07 | 2014-05-08 | Pulse Electronics, Inc. | Substrate inductive device methods and apparatus |
| FR2998059B1 (fr) | 2012-11-15 | 2014-12-19 | Schneider Electric Ind Sas | Capteur de courant mixte et procede de montage dudit capteur |
| US9116179B2 (en) | 2012-12-17 | 2015-08-25 | Covidien Lp | System and method for voltage and current sensing |
| US9921243B2 (en) | 2012-12-17 | 2018-03-20 | Covidien Lp | System and method for voltage and current sensing |
| US10739384B2 (en) | 2013-06-18 | 2020-08-11 | Beijing Inhand Networks Technology Co., Ltd. | PCB Rogowski coil |
| CN104349595B (zh) * | 2013-07-26 | 2018-01-12 | 北京映翰通网络技术股份有限公司 | 一种抗磁场干扰两块pcb开口罗氏线圈设计方法与实现 |
| CN104237591B (zh) * | 2013-06-18 | 2017-05-17 | 北京映翰通网络技术股份有限公司 | 一种抗磁场干扰单块pcb闭合罗氏线圈设计方法与实现 |
| US9561760B2 (en) | 2013-10-11 | 2017-02-07 | The Boeing Company | Modular equipment center distributed equipment packaging truss |
| US9413162B2 (en) | 2013-10-11 | 2016-08-09 | The Boeing Company | Modular equipment center distributed independent protections |
| US9676351B2 (en) | 2013-10-11 | 2017-06-13 | The Boeing Company | Modular equipment center solid state primary power switching network |
| US9183983B2 (en) | 2013-10-11 | 2015-11-10 | The Boeing Company | Modular equipment center integrated truss sensors |
| US9561761B2 (en) | 2013-10-11 | 2017-02-07 | The Boeing Company | Modular equipment center zonal standalone power system control architecture |
| US9511728B2 (en) | 2013-10-11 | 2016-12-06 | The Boeing Company | Modular equipment center distributed primary power architecture |
| US9533636B2 (en) | 2013-10-11 | 2017-01-03 | The Boeing Company | Remote modular equipment center architecture |
| CA2859807C (en) | 2013-10-11 | 2018-08-14 | The Boeing Company | Modular equipment center solid state primary power switching network |
| US9561867B2 (en) | 2013-10-11 | 2017-02-07 | The Boeing Company | Modular equipment center lightning threat reduction architecture |
| US9250272B2 (en) * | 2014-02-12 | 2016-02-02 | National Instruments Corporation | Low profile current measurement connector |
| US9739818B2 (en) * | 2014-03-12 | 2017-08-22 | The Boeing Company | Electromagnetic effect testing |
| EP3134956A4 (en) | 2014-04-16 | 2018-01-24 | Witricity Corporation | Wireless energy transfer for mobile device applications |
| US9696349B2 (en) | 2014-06-26 | 2017-07-04 | General Electric Company | Current sensing system |
| US9671434B2 (en) | 2014-08-08 | 2017-06-06 | Aclara Meters Llc | Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor |
| US10278764B2 (en) | 2014-12-02 | 2019-05-07 | Covidien Lp | Electrosurgical generators and sensors |
| US10281496B2 (en) | 2014-12-02 | 2019-05-07 | Covidien Lp | Electrosurgical generators and sensors |
| US10292753B2 (en) | 2014-12-02 | 2019-05-21 | Covidien Lp | Electrosurgical generators and sensors |
| FR3033647B1 (fr) * | 2015-03-10 | 2019-07-26 | Socomec | Capteur de courant pour mesurer un courant alternatif |
| US10365241B2 (en) | 2015-05-13 | 2019-07-30 | Veris Industries, Llc | Sensing system for a humidity sensor |
| US10274522B2 (en) | 2015-09-02 | 2019-04-30 | Veris Industries, Llc | Mobile device coupled Rogowski coil |
| US10295573B2 (en) * | 2015-09-02 | 2019-05-21 | Veris Industries, Llc | Compensated rogowski coil |
| US10274521B2 (en) | 2015-09-02 | 2019-04-30 | Veris Industries, Llc | Multiple sensor based Rogowski coil |
| US10901005B2 (en) | 2015-09-02 | 2021-01-26 | Veris Industries, Llc | Low power based Rogowski coil |
| US10670633B2 (en) | 2015-09-02 | 2020-06-02 | Veris Industries, Llc | Rogowski coil based alarm system |
| US10545177B2 (en) | 2015-09-02 | 2020-01-28 | Veris Industries, Llc | Non-contact sensor based Rogowski coil |
| FR3044096B1 (fr) * | 2015-11-23 | 2017-12-01 | Schneider Electric Ind Sas | Capteur de courant et dispositif pour la mesure d'un courant electrique |
| US10908187B2 (en) | 2016-05-02 | 2021-02-02 | Covidien Lp | Current sensor with reduced voltage coupling |
| WO2017197269A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | The University Of North Carolina At Charlotte | Wideband contactless magnetoresistive-rogowski current sensing |
| US10416195B2 (en) * | 2016-06-10 | 2019-09-17 | Analog Devices Global | Current sensor and a method of manufacturing a current sensor |
| US10859605B2 (en) | 2016-06-10 | 2020-12-08 | Analog Devices International Unlimited Company | Current sensor and a method of manufacturing a current sensor |
| CN106526302A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-03-22 | 华中科技大学 | 一种制作高性能匝均衡空芯线圈的方法 |
| CN110073225B (zh) * | 2016-12-21 | 2021-11-26 | 日本碍子株式会社 | 电流检测用的耐热性元件 |
| US10732208B2 (en) | 2017-02-13 | 2020-08-04 | Ladislav Gr{hacek over (n)}o | Flexible current sensor with stranded core |
| US10172237B1 (en) * | 2017-08-28 | 2019-01-01 | Osram Sylvania Inc. | Space-efficient PCB-based inductor |
| FR3075387B1 (fr) * | 2017-12-14 | 2019-11-08 | Schneider Electric Industries Sas | Dispositif de mesure du courant electrique, appareil de mesure du courant et procede de fabrication d'un dispositif de mesure du courant |
| GB2569563A (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-26 | Eaton Ind Netherlands Bv | Rogowski coil |
| FR3080685B1 (fr) * | 2018-04-27 | 2020-11-27 | Schneider Electric Ind Sas | Transformateur de courant testable et appareil electrique comportant des moyens de test d'un tel transformateur de courant |
| FR3086793B1 (fr) | 2018-09-27 | 2020-09-11 | Schneider Electric Ind Sas | Transformateur de courant electrique et appareil de mesure de courant |
| FR3108987B1 (fr) * | 2020-04-02 | 2022-04-08 | Safran Electrical & Power | Capteur de courant de type Rogowski rapide et immune aux dérives en tension |
| FR3108986B1 (fr) * | 2020-04-02 | 2022-04-15 | Safran Electrical & Power | Capteur de courant à très large bande passante |
| US11617269B2 (en) | 2021-07-20 | 2023-03-28 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Current measuring device for an electric power protection system |
| WO2023174663A1 (en) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | Analog Devices International Unlimited Company | Current sensor |
| US11927607B2 (en) | 2022-03-15 | 2024-03-12 | Analog Devices International Unlimited Company | Current sensor |
| US11959942B2 (en) | 2022-03-15 | 2024-04-16 | Analog Devices International Unlimited Company | Current sensor |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2584193B1 (fr) | 1985-06-28 | 1987-08-07 | Telemecanique Electrique | Capteur inductif pour mesure de courant |
| CH669852A5 (es) | 1986-12-12 | 1989-04-14 | Lem Liaisons Electron Mec | |
| FR2634897A1 (fr) | 1988-07-26 | 1990-02-02 | Alsthom | Dispositif de mesure des courants de phase d'une installation triphasee |
| FR2692074B1 (fr) | 1992-06-05 | 1994-07-22 | Alsthom Gec | Bobine de rogowski. |
| FR2695482B1 (fr) | 1992-09-10 | 1994-10-21 | Alsthom Gec | Dispositif de mesure utilisant une bobine des Rogowski. |
| DE19640981A1 (de) | 1996-10-04 | 1998-04-16 | Asea Brown Boveri | Rogowskispule |
-
2000
- 2000-02-03 US US09/496,668 patent/US6313623B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-02-05 MX MXPA02007547A patent/MXPA02007547A/es active IP Right Grant
- 2001-02-05 CA CA002405159A patent/CA2405159C/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-05 BR BR0108093-8A patent/BR0108093A/pt active Search and Examination
- 2001-02-05 EP EP01910413A patent/EP1264188B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-05 ES ES01910413T patent/ES2327899T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-05 WO PCT/US2001/003543 patent/WO2001057543A1/en active Application Filing
- 2001-02-05 DE DE60138803T patent/DE60138803D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-05 AU AU2001238022A patent/AU2001238022A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2001057543A9 (en) | 2002-10-31 |
| US6313623B1 (en) | 2001-11-06 |
| AU2001238022A1 (en) | 2001-08-14 |
| DE60138803D1 (de) | 2009-07-09 |
| EP1264188A1 (en) | 2002-12-11 |
| BR0108093A (pt) | 2002-10-29 |
| CA2405159A1 (en) | 2001-08-09 |
| CA2405159C (en) | 2006-05-02 |
| WO2001057543A1 (en) | 2001-08-09 |
| EP1264188B1 (en) | 2009-05-27 |
| MXPA02007547A (es) | 2003-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2327899T3 (es) | Bobina de rogowski de alta precision. | |
| US6680608B2 (en) | Measuring current through an electrical conductor | |
| JPS63500961A (ja) | 静的積算電気計器の変流装置 | |
| US6624624B1 (en) | Electrical current sensor | |
| JP3542130B2 (ja) | 磁束測定装置 | |
| ES2219362T3 (es) | Sensor de corriente. | |
| ES2524058T3 (es) | Dispositivo y métodos de medición de corriente de bobina de Rogowski de núcleo dividido | |
| US20230084942A1 (en) | Offset current sensor structure | |
| JP5616431B2 (ja) | 電流から発生する磁界を検知して電流量を推定する方法 | |
| CN103765228B (zh) | 电流传感器 | |
| ES2912191T3 (es) | Sensor de corriente para medir una corriente alterna | |
| JP5886097B2 (ja) | Ａｃインレット、電子機器および電源タップ | |
| EP1293792B1 (en) | Magnetic detection element utilizing magneto-impedance effect, production method of the element, and portable equipment using the element | |
| JP6270323B2 (ja) | 計測モジュール、電子機器、電源タップ及び電源ユニット、並びに組込型計測モジュール | |
| US9927261B1 (en) | Inductive sensor device for use with a distance measurement device | |
| CN105277770B (zh) | 电流感测系统 | |
| CN107290584A (zh) | 一种电流传感器 | |
| US20210373091A1 (en) | Sensor package | |
| EP2756319A1 (en) | Precision near-field current transducer | |
| CN109073685B (zh) | 用于测量电流的装置 | |
| US20220022322A1 (en) | Electricity Meter | |
| SU1709205A1 (ru) | Вихретоковый преобразователь | |
| JP2005201855A (ja) | 誘導型変位検出装置及びマイクロメータ | |
| JPS6155296B2 (es) | ||
| JPH02195267A (ja) | 電流検知ユニット |