KR20160003254A - 측정 코일을 가지는 전류 센서 장치 - Google Patents

측정 코일을 가지는 전류 센서 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160003254A
KR20160003254A KR1020157034301A KR20157034301A KR20160003254A KR 20160003254 A KR20160003254 A KR 20160003254A KR 1020157034301 A KR1020157034301 A KR 1020157034301A KR 20157034301 A KR20157034301 A KR 20157034301A KR 20160003254 A KR20160003254 A KR 20160003254A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coil
measurement
measuring
winding
planar
Prior art date
Application number
KR1020157034301A
Other languages
English (en)
Inventor
페터 숄츠
엘마 샤퍼
Original Assignee
피닉스 컨택트 게엠베하 ＆ 컴퍼니 카게
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 피닉스 컨택트 게엠베하 ＆ 컴퍼니 카게 filed Critical 피닉스 컨택트 게엠베하 ＆ 컴퍼니 카게
Publication of KR20160003254A publication Critical patent/KR20160003254A/ko

Links

Images

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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R31/025—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Abstract

본 발명은 측정 인덕턴스(103)를 가지는 전류 센서 장치에 관련되는데, 상기 측정 인덕턴스는 제 1 측정 코일(105); 및 제 2 측정 코일(107)을 가지고; 상기 제 1 측정 코일(105) 및 제 2 측정 코일(107)은 행으로 전기적 연결되고 상이한 코일 특성을 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

측정 코일을 가지는 전류 센서 장치{CURRENT SENSOR ARRANGEMENT WITH MEASURING COILS}
본 발명은 유도성 전류 측정 분야에 관한 것이다.
예를 들어 단락을 검출하고, 예를 들어 모터 또는 가열 소자와 같은 다상 도체계에 연결된 전기적 부하를 단락으로부터 보호하는 것을 가능하게 하기 위하여, 다상 도체계, 예를 들어 3-상 도체계의 전류를 측정하는 것이 필요하다.
단락 보호의 맥락에서, IEC 60947-4-1 표준은 두 개의 분류 타입을 구분한다. 분류 타입 1 에서, 접촉기 또는 반도체 스위칭 디바이스는 예를 들어, 이들이 화재 또는 충전부(open live part)와 같은 임의의 위험에 대처하지 않으면 파손될 수 있다. 그러나, 분류 타입 2 에서 다운스트림 디바이스는 기능성을 유지해야 하고, 여기에 간단한 툴을 사용하여 콘택 포인트를 끊는 것과 같은 사용자 개입이 필요할 수도 있다. 예를 들어 접촉기와 같은 기계적 스위칭 디바이스가 흔히 분류 타입 2 로 할당되는 반면에, 분류 타입 1 은 보통 반도체 스위칭 디바이스, 예를 들어 모터에 적용가능하다.
변류기, 자기장 센서 또는 전류 센서가 다상 도체계의 전류를 측정하기 위하여 사용될 수 있다.
예를 들어 로고스키 변류기라고도 불리는 로고스키(Rogowski) 코일이 전류 센서로서 사용될 수 있다. 로고스키 코일은 공심이 있는 토로이드 측정 코일을 포함한다. 전류를 측정하기 위하여, 도전 리드는 로고스키 코일에 의하여 밀봉되고, 이에 의하여 전압이 도전 리드에 흐르는 전류에 기인하여 측정 코일에 생성된다.
또한 다상 도체계의 전류를 측정할 때에, 간섭 자기장이 인접 도전 리드에 흐르는 전류에 기인하여 생성되고, 이것은 종래의 로고스키 코일로부터의 전류 측정에 오류가 발생하게 할 수 있다. 추가적으로, 그들의 토로이드 코일 형태 때문에, 로고스키 코일은 회로 보드 상의 평면형 장치에 배치되는 다상 도체계에서 사용될 수 없다.
따라서 본 발명의 과제는 다상 도체계에서도 사용될 수 있는 개선된 전류 센서를 제공하는 것이다.
이러한 과제는 독립항의 특징에 의하여 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항, 첨부 도면 및 상세한 설명의 기술 요지를 이룬다.
하나의 양태에 따르면, 본 발명은 측정 인덕터를 포함하는 전류 측정 장치에 관한 것인데, 상기 측정 인덕터는: 제 1 측정 코일; 및 제 2 측정 코일을 포함하고, 상기 제 1 측정 코일 및 제 2 측정 코일은 전기적으로 직렬 연결되고 상이한 코일 특성을 가지는 것을 특징으로 한다.
측정 인덕터의 측정 코일은 예를 들어 측정 코일로서 또는 공간적으로 연장된 측정 코일, 예를 들어 적어도 부분적으로 토로이드 코일로서 구성될 수 있다.
더 나아가 측정 코일은 공간적으로 관련되고 함께 예를 들어 토로이드 형상 및 따라서 수정된 로고스키 코일을 형성한다.
그러나 측정 코일은 서로 공간적으로 이격되고 무권선 연결 섹션에 의하여 브릿징되는 갭을 형성할 수 있다. 갭은 그 전류가 측정되어야 하는 도전 리드를 수용하는 역할을 한다. 따라서 도전 리드는 상기 도전 리드의 위 또는 아래에서 진행하는 무권선 연결 섹션과 교차한다. 일 실시예에 따르면, 따라서 측정 인덕터는 수정된 로고스키 코일로서 이해될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 측정 코일 및 제 2 측정 코일은 상이한 인덕턴스, 상이한 권선수, 상이한 표면적 또는 상이한 코일 직경을 가진다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 측정 코일 및 제 2 측정 코일은 상이한 인덕턴스, 상이한 권선수, 상이한 표면적 또는 상이한 코일 직경을 가진다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 측정 코일은 평면형이고 제 1 평면에 배치된 권선을 가지고, 상기 제 2 측정 코일은 평면형이고 제 2 평면에 배치된 권선을 가진다.
일 실시예에 따르면, 제 1 권선은 상기 제 1 평면에서 평면 나선형 또는 나선 구조이고 예를 들어 코일형이고, 제 2 권선은 상기 제 2 평면에서 평면 나선형 또는 나선 구조이고 예를 들어 코일형이다. 권선수 또는 피치가 증가함에 따라, 각 측정 코일의 공간적 연장부는 따라서 역시 증가하고, 특히 자기적 전류가 통과할 수 있는 표면적도 증가한다. 따라서 이렇게 함으로써 각 측정 코일의 전체 유도-활성 단면은 특히 유리한 방식으로 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 권선 및 제 2 권선이 반대 방향으로 형성되고 예를 들어 코일형이 된다. 이를 통하여, 로고스키 코일의 메커니즘이 다시 생성된다.
일 실시예에 따르면, 제 1 측정 코일 및 제 2 측정 코일은 도전 리드의 양측에 배치될 수 있다. 따라서 도전 리드는 측정 인덕터에 의하여 밀봉되지 않고, 대신에 예를 들어 양측 모두에 배치된 측정 코일과 동일한 평면에서 진행한다.
일 실시예에 따르면, 제 1 평면 및 제 2 평면은 평행 배치이다; 즉 이들은 서로 교차하지 않거나 각각 동일한 평면에 있거나, 또는 이들은 서로 각도, 예를 들어 10°, 30°, 45° 또는 90°에서 진행한다.
일 실시예에 따르면, 전류 센서 장치는 제 1 측정 코일에 연결된 제 1 측정 연결부를 가지는 연결 단자, 및 제 2 무권선 연결 섹션에 의하여 제 2 측정 코일에 전기적으로 연결되는 제 2 측정 연결부를 포함한다. 따라서 제 2 무권선 연결 섹션은 측정 코일들 사이의 거리를 브릿징한다.
일 실시예에 따르면, 도전 리드는 각각의 무권선 연결 섹션의 위 또는 아래에 배치될 수 있다. 따라서 각각의 무권선 연결 섹션의 길이는 적어도 도전 리드의 폭에 대응한다.
일 실시예에 따르면, 측정 인덕터는 회로 보드 위에 또는 회로 보드 내에 배치되고, 여기에서 제 1 권선, 제 2 권선 및 각각의 무권선 연결 섹션은 스트립 선로, 특히 인쇄된 스트립 선로에 의하여 형성되며, 따라서 바람직하게는 회로 보드 측정 장치를 제공한다.
일 실시예에 따르면, 전류 센서 장치는 제 2 측정 인덕터 및 제 3 측정 인덕터를 포함하고, 여기에서 제 2 측정 인덕터는 상이한 전기적 성질을 가지는 제 3 측정 코일 및 제 4 측정 코일을 포함하며, 여기에서 제 3 측정 인덕터는 상이한 전기적 성질을 가지는 제 5 측정 코일 및 제 6 측정 코일을 포함하며, 각각의 측정 인덕터는 다상 도체계의 각각의 도전 리드의 전류를 측정하도록 제공된다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 측정 코일 및 상기 제 2 측정 코일은 상기 다상 도체계의 제 1 도전 리드의 양측 모두에 배치되고, 상기 제 3 측정 코일 및 상기 제 4 측정 코일은 상기 다상 도체계의 제 2 도전 리드의 양측 모두에 배치되며, 상기 제 5 측정 코일 및 상기 제 6 측정 코일은 상기 다상 도체계의 제 3 도전 리드의 양측 모두에 배치된다.
제 2 측정 인덕터 및 제 3 측정 인덕터의 측정 코일은 제 1 측정 인덕터의 대응하는 측정 코일의 측정 코일을 통합할 수 있다. 측정 인덕터는 평면형 폼을 가지거나 공통 회로 보드 내에 또는 위에서 공간적으로 연장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 측정 코일 및 상기 제 2 측정 코일은 상기 다상 도체계의 제 1 도전 리드의 양측 모두에 배치되고, 상기 제 3 측정 코일 및 상기 제 4 측정 코일은 상기 다상 도체계의 제 2 도전 리드의 양측 모두에 배치되며, 상기 제 5 측정 코일 및 상기 제 6 측정 코일은 상기 다상 도체계의 제 3 도전 리드의 양측 모두에 배치된다. 따라서 이렇게 함으로써 다상 도체계의 전류를 측정하기 위한 측정 장치가 구현된다.
일 실시예에 따르면, 측정 인덕터는 제 2 측정 인덕터에 인접하게 배치되고 제 2 측정 인덕터는 제 3 측정 인덕터에 인접하게 배치되며, 제 2 측정 코일 및 제 3 측정 코일은 제 1 도전 리드까지 그리고 제 2 도전 리드까지 상이한 거리에 배치될 수 있고, 제 4 측정 코일 및 제 5 측정 코일은 제 2 도전 리드까지 그리고 제 3 도전 리드까지 상이한 거리에서 측방향으로 인접하게 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 측정 코일 및 상기 제 3 측정 코일은 상기 제 1 도전 리드까지 또는 상기 제 2 도전 리드까지 상이한 거리에서 서로 인접하여 배치되고, 상기 제 4 측정 코일 및 상기 제 5 측정 코일은 상기 제 2 도전 리드까지 또는 상기 제 3 도전 리드까지 상이한 거리에서 서로 인접하여 배치된다. 따라서 측정 인덕터는 한 행에서 서로 인접하게 정렬된다. 도전 리드는 측정 인덕터의 각 측정 코일들 사이에서 진행한다. 측정 인덕터들 사이의 증가된 거리는 인접한 도전 리드 내의 전류 간섭을 감소시킨다.
일 실시예에 따르면, 제 2 측정 인덕터는 측정 인덕터에 상대적으로 그리고 제 3 측정 인덕터에 상대적으로, 특히 제 2 도전 리드의 연장 방향에서 측방향으로 오프셋된다. 따라서 측정 인덕터는 앞뒤로 측방향으로 배치된다. 이를 통하여 특히 측정 인덕터의 공간-절약 장치를 제공한다.
일 실시예에 따르면, 제 3 측정 코일은 제 1 도전 리드에 직접적으로 인접하고 제 4 측정 코일은 제 3 도전 리드에 직접적으로 인접하다. 이를 통하여 이것은, 예를 들어 회로 보드 상에 근접하게 포지셔닝된 도전 리드가 있는 경우에도 측정 코일의 배치가 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 다상 도체계의 도전 리드는 기하학적 삼각형의 꼭지점들을 통해 진행한다. 제 2 측정 인덕터 및 제 3 측정 인덕터는 개념적 평면형 기하학적 삼각형의 꼭지점들에 배치된다. 따라서 측정 인덕터는, 각각의 다른 도전 리드로부터 유래하는 간섭이 효과적으로 억제되도록 서로 대칭적으로 배치된다. 추가적으로, 개념적 삼각형 내에 배치되는 제 2, 제 4 및 제 6 측정 코일의 기하학적 연장부 및/또는 권선수가 감소될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 측정 코일은 상기 제 1 측정 코일보다 더 작은 코일 직경 또는 더 적은 권선을 가지고, 상기 제 4 측정 코일은 상기 제 3 측정 코일보다 더 작은 코일 직경 또는 더 적은 권선을 가지며, 상기 제 6 측정 코일은 상기 제 5 측정 코일보다 더 작은 코일 직경 또는 더 적은 권선을 가진다. 이렇게 함으로써 부유 자기장의 효과를 효과적으로 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 각각의 측정 인덕터는, 각각의 경우에 상기 각각의 도전 리드의 전류 세기에 의존하는 출력 신호, 특히 출력 전압 또는 출력 전류를 방출하도록 설계되고, 상기 전류 센서 장치는, 각각의 측정 인덕터의 출력 신호에 기초하여 각각의 도전 리드의 전류가 전류 임계치를 초과하는 것을 모니터링하도록 설계되는 모니터링 디바이스를 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 모니터링 디바이스는, 제 1 임계 검출기 및 상기 제 1 임계 검출기의 하류에 있는 제 1 다이오드를 가지고 상기 측정 인덕터의 출력 신호를 수신하기 위한 제 1 모니터링 경로; 제 2 임계 검출기 및 상기 제 2 임계 검출기의 하류에 있는 제 2 다이오드를 가지고 상기 제 2 측정 인덕터의 출력 신호를 수신하기 위한 제 2 모니터링 경로; 제 3 임계 검출기 및 상기 제 3 임계 검출기의 하류에 있는 제 3 다이오드를 가지고 상기 제 3 측정 인덕터의 출력 신호를 수신하기 위한 제 3 모니터링 경로; 상기 제 1 다이오드의 음극, 상기 제 2 다이오드의 음극 및 상기 제 3 다이오드의 음극을 전기적으로 연결시키는 제어 연결부를 포함하고, 상기 각각의 임계 검출기는 각각의 출력 신호로 표현되는 전류가 임계치를 초과하는 경우 출력 전류를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 전류 센서 장치는 제어 연결부의 하류에 있고 제어 연결부에서의 출력 전류에 응답하여 특히 단락 기간 동안 도전 리드들 중 적어도 하나를 단락시키도록 설계되는 단락 회로 생성 디바이스를 포함한다.
추가적 실시예들을 정의하는 첨부 도면을 참조한다. 도면들은 다음과 같다:
도 1a, 도 1b, 및 도 1c 는 전류 센서 장치를 도시한다;
도 2a 및 도 2b 는 전류 센서 장치를 도시한다;
도 3 은 전류 센서 장치를 도시한다;
도 4 는 전류 센서 장치를 도시한다;
도 5 는 전류 센서 장치를 도시한다;
도 6 은 전류 센서 장치를 도시한다; 그리고
도 7 은 전류 센서 장치를 도시한다.
도 1a 는 하나의 측정 인덕터(103)를 포함하는 전류 센서 장치(100)를 도시하는데, 측정 인덕터(103)는 제 1 평면에 배치되는 제 1 권선(106)이 있는 제 1 측정 코일(105), 제 2 평면에 배치되는 제 2 권선(108)이 있는 제 2 측정 코일(107), 및 제 1 측정 코일(105)을 직렬로 제 2 측정 코일(107)에 전기적으로 연결시키는 무권선 연결 섹션(109)을 포함한다. 제 1 평면 및 제 2 평면은 예를 들어 평행이다; 즉 측정 코일(105, 107)은 동일한 평면에 배치된다.
제 1 측정 코일(105)은 예를 들어 제 2 측정 코일(107) 보다 더 많은 권선 및/또는 더 큰 코일 직경 및/또는 자속 밀도에 의하여 관통가능한 표면을 가질 수 있다.
측정 인덕터(103)는 회로 보드(101) 상에서 평면 배치이거나 또는 회로 보드(101) 내에 공간적으로 배치될 수 있다.
무권선 연결 섹션(109)은 예를 들어 임의의 권선이 없는 직선형이거나 만곡형 도전성 조각이다.
도 1a 에서 묘사되는 예에서, 측정 코일(105, 107)의 권선(106, 108)은 나선형이고 반대 구성을 가지며, 예를 들어 코일형이다. 권선(106, 108)은 동일하거나 상이한 직경 및/또는 동일하거나 상이한 권선수를 가질 수 있다.
도전 리드(115)는 측정 코일(105, 107)이 도전 리드(115)의 양측면에 배치되도록 측정 코일(105, 107) 사이에 배치될 수 있다. 도전 리드(115)는 측정 코일(105, 107)을 연결시키는 무권선 연결 섹션(109)과 더욱 교차한다.
도 1b 는 하나의 측정 인덕터(117)를 포함하는 전류 센서 장치(102)를 도시하는데, 측정 인덕터(117)는 제 1 평면에 배치되는 제 1 권선(120)이 있는 제 1 측정 코일(119), 제 2 평면에 배치되는 제 2 권선(122)이 있는 제 2 측정 코일(121), 및 제 1 측정 코일(119)을 직렬로 제 2 측정 코일(121)에 전기적으로 연결시키는 무권선 연결 섹션(123)을 포함한다. 제 1 평면 및 제 2 평면은 예를 들어 평행이다; 즉 측정 코일(119, 121)은 동일한 평면에 배치된다. 무권선 연결 섹션(123)은 예를 들어 임의의 권선이 없는 직선형이거나 만곡형 도전성 조각이다.
도 1b 에서 묘사되는 예에서, 측정 코일(119, 121)의 권선(120, 122)은 나선형이고 반대 구성을 가진다. 권선(120, 122)은 동일하거나 상이한 직경 및/또는 동일하거나 상이한 권선수를 가질 수 있다.
도전 리드(115)는 측정 코일(105, 107)이 도전 리드(115)의 양측면에 배치되도록 측정 코일(105, 107) 사이에 배치될 수 있다. 도전 리드(115)는 측정 코일(105, 107)을 연결시키는 무권선 연결 섹션(109)과 더욱 교차한다.
제 1 측정 코일(119)은 예를 들어 제 2 측정 코일(121) 보다 더 많은 권선 및/또는 더 큰 코일 직경 및/또는 자속 밀도에 의하여 관통가능한 표면을 가질 수 있다.
측정 인덕터(117)는 회로 보드(101) 상에서 평면 배치이거나 또는 회로 보드(101) 내에 공간적으로 배치될 수 있다.
그러나, 일 실시예에 따르면 도 1a 에서 및 도 1b 에 묘사되는 측정 코일은 공간적으로, 예를 들어 원통형으로 연장된다.
도 1c 는 하나의 측정 인덕터(130)를 포함하는 전류 센서 장치(129)를 도시하는데, 측정 인덕터(130)는 제 1 권선(132)이 있는 제 1 측정 코일(131) 및 제 2 권선(134)이 있는 제 2 측정 코일(133)을 포함한다. 제 1 측정 코일(131) 및 제 2 측정 코일(133)은 코어(135)를 가지는 토로이드 형상을 함께 형성한다. 코어(135)는 예를 들어 공심이거나 자기적으로 소프트 코어일 수 있다. 제 1 측정 코일(131)은 예를 들어 제 2 측정 코일(133) 보다 더 많은 권선 및/또는 더 큰 코일 직경 및/또는 자속 밀도에 의하여 관통가능한 표면을 가질 수 있다. 제 1 측정 코일(131) 및 제 2 측정 코일(133)은 직렬로 연결되고, 따라서 일 실시예에 따라서 수정된 로고스키 코일을 형성한다.
도 2a 및 도 2b 는 하나의 측정 인덕터(201)를 포함하는 전류 센서 장치(200)를 도시한다. 측정 인덕터(201)는, 회로 보드(209)의 도전성 경로, 예를 들어 스트립 선로로서 형성되는, 권선(204)이 있는 제 1 측정 코일(203) 및 권선(206)이 있는 제 2 측정 코일(205)을 포함한다. 권선(204, 206)의 반경 및/또는 각 권선(204, 206)으로의 권선수는 동일하거나 상이할 수 있다.
전류 센서 장치(200)는 제 1 측정 코일(203)에 연결된 제 1 측정 연결부(215) 및 제 2 무권선 연결 섹션(219)에 의하여 제 2 측정 코일(205)에 전기적으로 연결되는 제 2 측정 연결부(217)을 가지는 연결 단자(213)를 더 포함한다.
무권선 연결 섹션(217 및 219)은 도전 리드(221)가 배치될 수 있는 측정 코일(203, 203) 사이의 갭을 브릿징한다.
무권선 연결 섹션(211)은 도 2a 에 도시된 바와 같이 도전 리드(221) 위에, 또는 도 2b 에 도시된 바와 같이 아래에 배치될 수 있다. 제 2 무권선 연결 섹션(219)은 이와 유사하게 도전 리드(221)의 위 또는 아래에 배치될 수 있다. 그들의 권선이 없기 때문에, 무권선 연결 섹션(211, 219)이 권선(204, 206)보다 자기적 커플링에 훨씬 적게 기여한다. 따라서 무권선 연결 섹션(211, 219)의 영향은 전류를 측정할 때에, 특히 이들이 도전 리드에 수직으로 또는 거의 수직으로 배치되는 경우에는 무시될 수 있다.
도 1a, 도 1b, 도 1c, 도 2a 및 도 2b 에서 묘사되는 측정 인덕터는 측정 전압 u(t)를 제공하는데, 이것은 유도 법칙에 따라서 도전 리드(221)의 측정 전류 i(t)의 시간 도함수에 대응한다. 그러므로 측정 인덕터(109, 117, 201)는 수정된 로고스키 코일이라고 간주될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 2a 및 도 2b 에서 묘사되는 측정 인덕터(201)는 인쇄 회로 보드(209)에 배치되는 평면형 측정 코일(203, 205)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 측정 코일(203) 및 제 2 측정 코일(205)은 회로 보드(209)에서 공간적으로 또는 연장된 방식으로 배치된다. 이러한 목적을 위해서, 도체(221) 양측의 권선(204, 206), 예를 들어 일차 도체는 압축되고 회로 보드의 도전성 경로로서 구현될 수 있다. 따라서 이것은 결과적으로 예를 들어 회로 보드(209)의 상이한 위치에 있는 나선 권선(204, 206)이 되는데, 이것은 인쇄 회로 보드, 및 위와 같은 8-자 기본 구조일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적분기는 각각의 측정 인덕터의 하류에 배치되어, 측정 전류에 비례하는 출력 신호가 생산되게 할 수 있다. 적분기는 그 자체로서 피드백 루프에 있는 병렬 RC 소자 및 직렬 저항이 있는 회생 연산 증폭기(regenerative operational amplifier)를 가지는 공지된 회로에 의하여 실현될 수 있다.
도 3 은 제 1 측정 인덕터(301), 제 2 측정 인덕터(303) 및 제 3 측정 인덕터(305)를 포함하는 전류 센서 장치(300)를 도시한다.
측정 인덕터(301)는 제 1 권선(308)이 있는 제 1 측정 코일(307) 및 제 2 권선(310)이 있는 제 2 측정 코일(309)을 포함한다. 무권선 연결 섹션(306)은 측정 코일(307 및 309)을 직렬로 연결한다.
제 2 측정 인덕터(303)는 제 1 권선(312)이 있는 제 3 측정 코일(311), 제 2 권선(314)이 있는 제 4 측정 코일(313) 및 측정 코일(311 및 313)을 직렬로 연결시키는 무권선 연결 섹션(315)을 포함한다.
제 3 측정 인덕터(305)는 제 1 권선(318)이 있는 제 5 측정 코일(317), 제 2 권선(320)이 있는 제 6 측정 코일(319) 및 제 5 측정 코일(317)을 제 6 측정 코일(319)로 전기적으로 연결시키는 무권선 연결 섹션(321)을 포함한다.
전류 센서 장치(300)는 다상 도체계(323)의 도전 리드(325, 327 및 329)의 전류를 측정하도록 설계된다. 도전 리드(325, 327 및 329)는 예를 들어 원형 아크의 형상인 개념적 기하학적 삼각형(337)의 꼭지점들(331, 333, 335)을 통과하여 진행한다.
측정 인덕터(301)는 꼭지점(331)에 배치되고 제 1 도전 리드(325)의 전류를 측정하도록 설계된다. 제 2 측정 인덕터(303)는 꼭지점(333)에 배치되고 제 1 도전 리드(327)의 전류를 측정하도록 설계된다. 제 3 측정 인덕터(305)는 꼭지점(335)에 배치되고 제 1 도전 리드(329)의 전류를 측정하도록 설계된다.
도 3 도시되는 바와 같이, 제 2 측정 코일(309)은 제 1 측정 코일(307)보다 더 작은 코일 직경 또는 더 적은 권선을 가지고, 제 4 측정 코일(313)은 제 3 측정 코일(311)보다 더 작은 코일 직경 또는 더 적은 권선을 가지며, 제 6 측정 코일(319)은 제 5 측정 코일(317)보다 더 작은 코일 직경 또는 더 적은 권선을 가진다.
꼭지점들(331, 333, 335)에서의 측정 인덕터(301, 303 및 305)의 기하학적 배치 및 상이한 직경 및/또는 권선수에 의하여 측정 코일이 실현된다.
도 3 에 도시되는 기하학적 최적화는 리드(325)를 통과하는 전류 l1 의 자기적 커플링이 제 3 측정 코일(311), 제 4 측정 코일(313), 제 5 측정 코일(315) 및 제 6 측정 코일(319)에서 감소되거나 거의 제로가 되게 한다. 제 3 측정 코일(311)의 면적은 예를 들어 리드(325)에 공간적으로 더 근접하게 포지셔닝되는 제 4 측정 코일(313)의 면적보다 더 크도록 추가적으로 선택될 수 있다. 따라서, 상이한 부호를 가지는 전류의 두 개의 동일하게 큰 유도 전압 요소(contingents)가 제 3 측정 코일(311)에 그리고 제 4 측정 코일(313)에서 획득되어 리드(325)의 합이 제 3 측정 코일(311) 및 제 4 측정 코일(313)에 영향을 미치지 않게 할 수 있다. 배치의 대칭성은 이것이 모든 3 개의 컴포넌트 및 스스로 연관된 제 1 및 제 2 측정 코일(308, 310), 제 3 및 제 4 측정 코일(311, 313), 및 제 5 및 제 6 측정 코일(317, 320)로서 작용하는 각각의 도전 리드(325, 327, 329)(일차 도체)(10, 11, 12)에 적용되게 한다.
도 4 는 제 1 측정 인덕터(401), 제 2 측정 인덕터(403) 및 제 3 측정 인덕터(405)를 포함하는 전류 센서 장치(400)를 도시한다.
측정 인덕터(401)는 제 1 권선이 있는 제 1 측정 코일(407) 및 제 2 권선이 있는 제 2 측정 코일(409)을 포함한다. 측정 코일(407, 409)은 직렬 연결된다.
제 2 측정 인덕터(403)는 제 1 권선이 있는 제 3 측정 코일(411) 및 제 2 권선이 있는 제 4 측정 코일(413)을 포함한다. 측정 코일(411, 413)은 직렬 연결된다.
제 3 측정 인덕터(405)는 제 1 권선이 있는 제 3 측정 코일(415) 및 제 2 권선이 있는 제 4 측정 코일(417)을 포함한다. 측정 코일(415, 417)은 직렬 연결된다.
도 4 에서 묘사되는 측정 코일(407, 409, 411, 413, 415, 417)은 예를 들어 위에서 또는 후속하는 설명에서 설명되는 특징을 가지는 나선형 또는 나선 디자인의 평면형 측정 코일일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 측정 코일(407, 409, 411, 413, 415, 417)은 공간적으로 또는 회로 보드(425) 내에서 연장된 방식으로 배치된다. 이러한 목적을 위해서, 각 도체(419, 421, 423), 예를 들어 일차 도체의 양측의 권선들은 압축되고 회로 보드(425)의 도전성 경로로서 구현될 수 있다. 따라서 이것은 결과적으로 예를 들어 회로 보드(209)의 상이한 위치에 있는 나선 권선이 되는데, 이것은 인쇄 회로 보드, 및 위와 같은 8-자 기본 구조일 수 있다.
전류 센서 장치(400)는 다상 도체계의 도전 리드(419, 421 및 423)의 전류를 측정하도록 설계된다. 도전 리드(419, 421 및 423)는 예를 들어 병렬로 배치된다.
도전 리드(419, 421 및 423)에 흐르는 전류를 결정하기 위하여, 측정 인덕터(401, 403 및 405)의 평면형 측정 코일(407, 409, 411, 413, 415, 417)은 각각각의 도전 리드(419, 421 및 423)의 양측에 배치된다. 그러나 측정 인덕터(401, 403 및 405)는 도전 리드가 진행함에 따라 측방향으로 부분적으로 오프셋된다. 제 2 측정 인덕터(403)는 예를 들어 측정 인덕터(401)에 상대적으로 그리고 제 3 측정 인덕터에 상대적으로 여기에 대해 측방향으로 오프셋된다. 이를 통하여 근접하게 포지셔닝된 도전 리드(419, 421 및 423)의 경우에도 측정이 이루어질 수 있다. 간섭은 이를 통하여 더욱 감소될 수 있다.
전류 센서 장치(400)는 회로 보드(425)에서, 예를 들어 도전 리드(419, 421 및 423)와 함께 배치될 수 있다.
도 4 에서 묘사되는 측정 코일(407, 409, 411, 413, 415, 417)은 예를 들어 도 4 의 화살표에 의하여 표시되는 방향에 반대로 형성된다. 따라서 인접한 도전 리드(419, 421 및 423)로부터 유래되는 간섭이 감소될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도전 리드(419, 421, 423)는 일차 도체이고, 개별적으로 또는 동시에 상이한 부호를 가지는 단락 전류를 통전시킬 수 있다. 측정 코일(407, 409; 411, 413; 415, 417)은 유도에 의하여 리드(419, 421, 423)의 전류(측정 전류)를 측정한다.
측정 코일(407, 409)은 반대 관련성으로 직렬 연결되고, 전류가 흐르는 일차 도체(419)의 유도된 전압들은 측정 코일(407, 409) 내의 리드(419)의 자기장 부호가 반전이기 때문에 보강 중첩한다. 동시에, 일차 리드(419)의 필드가 측정 코일(411, 413)과 커플링된다. 그러나, 측정 코일(411, 413)의 직렬-반대 연결 때문에, 유도된 전압은 감산되는데 이는 제 2 측정 인덕터(401)의 자기장 부호가 측정 코일(411, 413)과 같고, 이상적인 경우에는, 전압 신호가 측정 코일(411, 413)이 있는 제 2 측정 인덕터(401)에 남지 않기 때문이다.
동일한 디자인이 일차 리드(421 및 423)에도 적용되어 일차 도체(419)가 실질적으로 측정 코일(407, 409)에만 작용하고, 일차 도체(421)가 실질적으로 측정 코일(411, 413)에만 작용하며 일차 도체(423)가 실질적으로 제 3 측정 인덕터(405)의 측정 코일(415, 416)에만 하게 한다. 그러므로, 3 개의 측정 전압은 상이한 전류를 측정하고 검출할 수 있다.
도 5 는 제 1 측정 인덕터(501), 제 2 측정 인덕터(503) 및 제 3 측정 인덕터(505)를 포함하는 전류 센서 장치(500)를 도시한다.
측정 인덕터(501)는 제 1 권선이 있는 제 1 측정 코일(507) 및 제 2 권선이 있는 제 2 측정 코일(509)을 포함한다. 측정 코일(507, 509)은 직렬 연결된다.
제 2 측정 인덕터(503) 는 제 1 권선이 있는 제 3 측정 코일(511) 및 제 2 권선이 있는 제 4 측정 코일(513)을 포함한다. 측정 코일(511, 513)은 직렬 연결된다.
제 3 측정 인덕터(505) 는 제 1 권선이 있는 제 3 측정 코일(515) 및 제 2 권선이 있는 제 4 측정 코일(517)을 포함한다. 측정 코일(515, 517)은 직렬 연결된다.
도 5 에서 묘사되는 측정 코일(507, 509, 511, 513, 515, 517)은 예를 들어 위에서 또는 후속하는 설명에서 설명되는 특징을 가지는 나선형 또는 나선 디자인의 측정 코일일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 측정 코일(507, 509, 511, 513, 515, 517)은 공간적으로 또는 회로 보드(525) 내에서 연장된 방식으로 배치된다. 이러한 목적을 위해서, 각 도체(519, 521, 523), 예를 들어 일차 도체의 양측의 권선들은 압축되고 회로 보드(525)의 도전성 경로로서 구현될 수 있다. 따라서 이것은 결과적으로 예를 들어 회로 보드(525)의 상이한 위치에 있는 나선 권선이 되는데, 이것은 인쇄 회로 보드, 및 위와 같은 8-자 기본 구조일 수 있다.
전류 센서 장치(500)는 다상 도체계의 도전 리드(519, 521 및 523)의 전류를 측정하도록 설계된다. 도전 리드(519, 521 및 523)는 예를 들어 병렬 배치를 가진다.
도 4 에서 묘사되는 실시예와 반대로, 측정 코일(507, 509, 511, 513, 515, 517)이 있는 측정 인덕터(501, 503, 505)가 직렬로 배치된다. 따라서, 제 2 측정 코일(509) 및 제 3 측정 코일(511)은 예를 들어 제 1 도전 리드(519)로부터 또는 제 2 도전 리드(521)로부터 상이한 거리에 바로 인접하게 배치된다. 제 4 측정 코일(513) 및 제 5 측정 코일(515)은 제 2 도전 리드(521)로부터 또는 제 3 도전 리드(523)로부터 상이한 거리에서 서로 인접하여 유사하게 배치된다.
도 5 에서 묘사되는 측정 코일(507, 509, 511, 513, 515, 517)은 예를 들어 도 4 의 화살표에 의하여 표시되는 방향에 반대로 형성된다. 따라서 인접한 도전 리드(519, 521 및 523)로부터 유래되는 간섭이 감소될 수 있다.
도 6 은 제 1 측정 인덕터(601), 제 2 측정 인덕터(603) 및 제 3 측정 인덕터(605)를 포함하는 전류 센서 장치(600)를 도시한다. 측정 인덕터(601, 603 및 605)의 각각은 다상 도체계의 각각의 도전 리드(607, 609 및 611)의 양측에 배치되는 측정 코일을 포함한다. 측정 인덕터(601, 603, 605)는 각각 예를 들어 임피던스 Z를 가진다.
측정 인덕터(601, 603, 605)의 하류에 있는 모니터링 디바이스(613)는 각각의 측정 인덕터(601, 603 및 605)의 출력 신호, 예를 들어 전류 또는 전압에 기초하여 각각의 도전 리드(607, 609 및 611)의 전류에 의한 전류 임계치의 초과를 모니터링하도록 설계된다.
이러한 목적을 위해서, 모니터링 디바이스는 제 1 임계 검출기(617) 및 상기 제 1 임계 검출기(617)의 하류에 있는 제 1 다이오드(619)로 상기 측정 인덕터(601)의 출력 신호를 수신하기 위한 제 1 모니터링 경로(615), 제 2 임계 검출기(623) 및 상기 제 2 임계 검출기(623)의 하류에 있는 제 2 다이오드(625)로 상기 제 2 측정 인덕터(603)의 출력 신호를 수신하기 위한 제 2 모니터링 경로(621), 제 3 임계 검출기(629) 및 상기 제 3 임계 검출기(629)의 하류에 있는 제 3 다이오드(631)로 상기 제 3 측정 인덕터(605)의 출력 신호를 수신하기 위한 제 3 모니터링 경로(627)를 포함한다. 각 다이오드는 일반적으로 정류기 또는 정류기 회로를 나타낸다.
측정 인덕터(601, 603, 605)는 도전 리드(607, 609 및 611)의 전류를 측정하도록 설계된다. 임계 검출기(617, 623 및 629)는 측정 전류와 비례하는 출력 신호 내로의 통합에 의하여 측정 인덕터(601, 603, 605)의 업스트림 적분기를 송신하기 위하여 업스트림 적분기를 가질 수 있다.
임계 검출기(617, 623, 629)는 임계치를 초과하는 각각의 출력 신호의 대표 전류가 발생되면 출력 전류를 생성하도록 각각 설계된다.
다이오드(619, 625 및 631)는 음극측에서 제어 연결부(633)에 연결되고, 여기에서 임계 검출기(617, 623, 629)의 출력 전류의 OR 연결이 실현된다. OR 연결은 제어 연결부에서의 최대 출력 전류의 방출을 획득한다.
임계 검출기(617, 623 및 629)는 예를 들어 측정 인덕터(601, 603, 605)의 출력 신호들을, 예를 들어 고정된 공칭 전류의 10 배 또는 20 배에 대응하는 임계와 비교한다. 따라서 효과적인 단락 식별이 실현될 수 있다.
도 6 에서 묘사되는 3 개의 루프(615, 621, 627)의 각각에 있는 임계 검출기에 대한 대안으로, 단일 임계 검출이 제어 연결부(633)에도 배치될 수 있다. 이것은, 어떤 일차 도체(607, 609, 611)에서 전류가 너무 높은지가 중요하지 않은 경우에 특히 유리할 수 있다. 이러한 경우에, 스테이지(617, 623, 629) 내의 개개의 임계 검출기는 생략될 수 있고 스테이지(617, 623, 629)는 오직 적분 및 증폭 스테이지만을 포함할 수 있다.
그러므로 도 6 에서 묘사되는 전류 센서 장치(600)는 단락 식별의 일 실시예에 따라서 사용될 수 있다.
도 7 은 예를 들어 도 6 에서 묘사되는 전류 센서 장치(600)를 포함하는 이러한 목적에 따르는 연장된 전류 센서 장치(700)를 묘사한다. 단락 회로 생성 메커니즘(701)은 전류 센서 장치(600)의 하류에 제공된다. 단락 회로 생성 메커니즘(701)은 전류 센서 장치(600)의 제어 연결부(633)에서의 출력 전류에 응답하여, 특히 제어 연결부(633)에서 발생하는 출력 전류에 응답하여, 도전 리드(607, 609 및 611) 중 적어도 하나 또는 도전 리드(607, 609 및 611)의 일부 또는 도전 리드(607, 609 및 611)의 전부를 단락시키도록 설계된다. 예를 들어 단락은 도전 리드(607, 609 및 611)(위상 단락) 중 적어도 두 개 사이의 전기적 연결에 의하여 또는 도전 리드(607, 609 및 611) 및 접지 포텐셜 사이의 전기적 연결에 의하여 실현될 수 있다.
본 명세서에서 단락 회로 생성 메커니즘(701)은 예를 들어 단락용 점화 펄스를 생성하기 위한 점화 펄스 디바이스(703), 및 점화 펄스에 응답하여 단락 회로를 생성하기 위하여 점화 펄스 디바이스(703)의 하류에 있는 단락 메커니즘(705)을 포함한다. 단락 메커니즘(705)은 도전 리드(607, 609 및 611)에 연결된다.
점화 펄스 디바이스(703)는 외부 에너지 소스를 포함하고 단락 전류에 의하여 급전될 수 있다.
이를 통하여, 트리거링가능한 보조 단락 회로가 전류가 과도하게 상승하는 경우 도전 리드(607, 609 및 611)를 방전시키기 위하여 효율적으로 생성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연장된 전류 센서 장치(700)의 특징은 그들 자신의 독립적 단락 회로 생성 시스템을 형성한다.
퓨즈 또는 회로 차단기를 포함할 수 있는 단락 보호 디바이스(705)는 그 자체로서 공지되고 따라서 연장된 전류 센서 장치(700)의 상류에 제공될 수 있다. 공급 전압(707)이 입력측에 더 제공될 수 있고, 이것이 예를 들어 중립 도체를 가지거나 가지지 않고 400 V 및 50 Hz에서 3-상 공급 전압을 제공한다.
더 나아가 스위칭 디바이스(709)가 연장된 전류 센서 장치(700)의 하류에 제공될 수 있고 예를 들어 주파수 컨버터, 접촉기 또는 반도체 모터 스위칭 디바이스로서 설계될 수 있다. 전기적 부하(711), 예를 들어 모터, 가열 소자 또는 램프는 스위칭 디바이스(709)의 하류에 연결될 수 있다.
도 6 및 도 7 에서 묘사되는 추가적인 세부사항에 대하여, 공개된 문헌 제 WO 2012/123541 호의 내용에 대해 참조하는데, 이것의 전부는 본 설명에서 고려되어야 한다.
단락 검출은 일 실시예에 따라서 구현되어 접지로의 단락도 역시 식별될 수 있게 할 수 있다. 검출의 크기를 적합하게 결정함으로써, 임의의 전류 값을 단락 식별에 대한 신호 임계로서 정의하는 것이 가능하다. 비록 상대적으로 낮은 단락 전류, 예를 들어 드라이브 또는 모터의 공칭 전류의 10 배 내지 20 배도 이를 통하여 검출되고 있고 보조 단락 회로가 생성될 수 있다. 따라서, 특히 낮은 단락 전류에서 통상적으로 크리티컬 급으로 분류되는 종래의 단락 메커니즘이 그들의 풀 성능(공칭 단락 회로의 경우와 같이)을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 측정 장치, 예를 들어 전류 센서 장치는 3-상 전력 시스템의 전류를 측정하도록 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 로고스키 코일은 전류를 측정하기 위한 기초로서의 역할을 할 수 있고, 회로 보드에 압축된 8-형 기본 구조로서 실현될 수 있다. 비록 이렇게 하면 정밀도를 감소시킬 수도 있지만, 이것은 경제적인 구현을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 측정 코일이 3 개까지의 단락 전류의 동시 측정을 위하여 3배식(triplicate)으로 실현되는 것이 가능하다. 본 명세서에서 상이한 배치, 예를 들어 오프셋 배치, 인접한 배치 및/또는 대칭적 배치가 가능하다.
일 실시예에 따르면, 각각의 측정 코일은 인접한 리드의 전류보다 훨씬 더 큰 자기 자신의 연관된 단락 전류를 검출한다. 이를 통하여 인자는 두 배 또는 여러 배까지의 범위를 가질 수 있다. 이것은 로고스키 구조, 예를 들어 8-형상 및 밀봉된 도체에 기인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전류 센서 장치는 적분되고 정류될 수 있는 3 개의 측정 신호를 망라한다.
일 실시예에 따르면, 전류 센서 장치는 측정 신호를 비교하는 전자 회로를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 전류 센서 장치는 단락을 평가하기 위하여 가장 큰 측정 신호에 의하여 공급되는 전자 회로를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 평가 신호는 보조 단락을 활성화시킨다.
일 실시예에 따르면, 전체 회로, 예를 들어 전류 센서 장치는 수동형 또는 능동형 디자인을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 수동 디자인은 RC 소자 집적 및 간단한 다이오드에 의하여 또는 간단한 커플링에 의하여 실현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 능동형 디자인은 연산 증폭기 또는 마이크로프로세서 또는 uP 각각을 통하여 집적을 포함할 수 있다.

Claims (19)

  1. 측정 인덕터 (103)를 포함하는 전류 측정 장치로서, 상기 측정 인덕터는:
    제 1 측정 코일(105); 및
    제 2 측정 코일(107)을 포함하고,
    상기 제 1 측정 코일(105) 및 제 2 측정 코일(107)은 전기적으로 직렬 연결되고 상이한 코일 특성을 가지는, 전류 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 측정 코일(105) 및 제 2 측정 코일(107)은 상이한 인덕턴스, 상이한 권선수, 상이한 표면적 또는 상이한 코일 직경을 가지는, 전류 측정 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 측정 코일(105) 및 제 2 측정 코일(107)은 무권선 섹션(109)을 통해 전기적으로 연결되는, 전류 측정 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 측정 코일(105)은 평면형이고 제 1 평면에 배치된 권선을 가지고, 상기 제 2 측정 코일(107)은 평면형이고 제 2 평면에 배치된 권선을 가지는, 전류 측정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    제 1 권선은 상기 제 1 평면에서 평면 나선형 또는 나선 구조이고, 제 2 권선은 상기 제 2 평면에서 평면 나선형 또는 나선 구조인, 전류 측정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 평면 및 제 2 평면은 서로 평행이거나 서로 미리 정해진 각도를 이루는, 전류 측정 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 측정 코일(105) 및 제 2 측정 코일(107)은 제 1 무권선 연결 섹션에 의하여 직렬로 연결되고,
    상기 제 1 측정 코일에 연결된 제 1 측정 연결부 및 제 2 무권선 연결 섹션에 의하여 상기 제 2 측정 코일에 연결된 제 2 측정 연결부를 가지는 연결 단자가 제공되는, 전류 측정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    도전 리드가 각각의 무권선 연결 섹션 위에 또는 아래에 배치되는, 전류 측정 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 측정 장치는, 유전체 기판, 특히 회로 보드를 더 포함하고,
    상기 측정 인덕터는 상기 기판 위에 또는 기판 내에 배치되며,
    상기 제 1 측정 코일 및 제 2 측정 코일은 상기 기판 위에 또는 기판 내에 형성되는, 전류 측정 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 전류 센서 장치로서,
    제 2 측정 인덕터(403, 503) 및 제 3 측정 인덕터(405, 505)를 포함하고,
    상기 제 2 측정 인덕터(403, 503)는, 제 1 평면에 배치된 제 1 권선이 있는 제 3 평면형 측정 코일, 제 2 평면에 배치된 제 2 권선이 있는 제 4 평면형 측정 코일, 및 상기 제 3 평면형 측정 코일을 상기 제 4 평면형 측정 코일에 전기적으로 연결시키는 무권선 연결 섹션을 포함하고,
    상기 제 3 측정 인덕터(405, 505)는 상기 제 1 평면에 배치된 제 1 권선이 있는 제 5 평면형 측정 코일, 상기 제 2 평면에 배치된 제 2 권선이 있는 제 6 평면형 측정 코일, 및 상기 제 5 평면형 측정 코일을 상기 제 6 평면형 측정 코일에 전기적으로 연결시키는 무권선 연결 섹션을 포함하며,
    각각의 측정 인덕터는 다상 도체계(multi-phase conductor system)의 각각의 도전 리드의 전류를 측정하도록 제공되는, 전류 센서 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 평면형 측정 코일 및 상기 제 2 평면형 측정 코일은 상기 다상 도체계의 제 1 도전 리드의 양측 모두에 배치되고, 상기 제 3 평면형 측정 코일 및 상기 제 4 평면형 측정 코일은 상기 다상 도체계의 제 2 도전 리드의 양측 모두에 배치되며, 상기 제 5 평면형 측정 코일 및 상기 제 6 평면형 측정 코일은 상기 다상 도체계의 제 3 도전 리드의 양측 모두에 배치되는, 전류 센서 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 평면형 측정 코일 및 상기 제 3 평면형 측정 코일은 상기 제 1 도전 리드까지 또는 상기 제 2 도전 리드까지 상이한 거리를 두고 서로 인접하여 배치되고, 상기 제 4 평면형 측정 코일 및 상기 제 5 평면형 측정 코일은 상기 제 2 도전 리드까지 또는 상기 제 3 도전 리드까지 상이한 거리를 두고 서로 인접하여 배치되는, 전류 센서 장치.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 측정 인덕터(503)는, 특히 상기 제 2 도전 리드의 연장 방향으로 측정 인덕터(501)에 대해 그리고 상기 제 3 측정 인덕터(505)에 대해 측방향으로 오프셋되는, 전류 센서 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 3 측정 코일은 상기 제 1 도전 리드에 바로 인접하여 배치되고, 상기 제 4 측정 코일은 상기 제 3 도전 리드에 바로 인접하여 배치되는, 전류 센서 장치.
  15. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 다상 도체계의 도전 리드들은 기하학적 삼각형의 꼭지점들을 통해 진행하고, 상기 제 2 측정 인덕터 및 상기 제 3 측정 인덕터는 평면형 기하학적 삼각형의 꼭지점들에 배치되는, 전류 센서 장치.
  16. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 평면형 측정 코일은 상기 제 1 평면형 측정 코일보다 더 작은 코일 직경 또는 더 적은 권선을 가지고, 상기 제 4 평면형 측정 코일은 상기 제 3 평면형 측정 코일보다 더 작은 코일 직경 또는 더 적은 권선을 가지며, 상기 제 6 평면형 측정 코일은 상기 제 5 평면형 측정 코일보다 더 작은 코일 직경 또는 더 적은 권선을 가지는, 전류 센서 장치.
  17. 제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각각의 측정 인덕터는, 각각의 경우에 각각의 도전 리드의 전류 세기에 의존하는 출력 신호, 특히 출력 전압 또는 출력 전류를 방출하도록 설계되고,
    상기 전류 센서 장치는, 각각의 측정 인덕터의 출력 신호에 기초하여 각각의 도전 리드의 전류가 전류 임계치를 초과하는 것을 모니터링하도록 설계되는 모니터링 디바이스를 더 포함하는, 전류 센서 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 모니터링 디바이스는,
    제 1 임계 검출기 및 상기 제 1 임계 검출기의 하류에 있는 제 1 다이오드를 가지고 상기 측정 인덕터의 출력 신호를 수신하기 위한 제 1 모니터링 경로;
    제 2 임계 검출기 및 상기 제 2 임계 검출기의 하류에 있는 제 2 다이오드를 가지고 상기 제 2 측정 인덕터의 출력 신호를 수신하기 위한 제 2 모니터링 경로;
    제 3 임계 검출기 및 상기 제 3 임계 검출기의 하류에 있는 제 3 다이오드를 가지고 상기 제 3 측정 인덕터의 출력 신호를 수신하기 위한 제 3 모니터링 경로;
    상기 제 1 다이오드의 음극, 상기 제 2 다이오드의 음극 및 상기 제 3 다이오드의 음극을 전기적으로 연결시키는 제어 연결부를 포함하고,
    각각의 임계 검출기는 각각의 출력 신호에 의하여 표현되는 전류가 임계치를 초과하는 경우 출력 전류를 생성하도록 구성되는, 전류 센서 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어 연결부의 하류에 있고, 상기 도전 리드들 중 적어도 하나를, 상기 제어 연결부에서의 출력 전류에 응답하여, 특히 단락 기간(short-circuit interval) 동안 단락시키도록 설계되는 단락 회로 생성 디바이스를 포함하는, 전류 센서 장치.
KR1020157034301A 2013-06-12 2014-06-04 측정 코일을 가지는 전류 센서 장치 KR20160003254A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013106100.1A DE102013106100A1 (de) 2013-06-12 2013-06-12 Stomsensoranordnung mit Messspulen
DE102013106100.1 2013-06-12
PCT/EP2014/061564 WO2014198603A1 (de) 2013-06-12 2014-06-04 Stromsensoranordnung mit messspulen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160003254A true KR20160003254A (ko) 2016-01-08

Family

ID=50884404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157034301A KR20160003254A (ko) 2013-06-12 2014-06-04 측정 코일을 가지는 전류 센서 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20160124025A1 (ko)
EP (1) EP3008474B1 (ko)
KR (1) KR20160003254A (ko)
CN (1) CN105358992B (ko)
DE (1) DE102013106100A1 (ko)
RU (1) RU2015148736A (ko)
WO (1) WO2014198603A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102102923B1 (ko) 2018-11-23 2020-04-21 한국전기연구원 전류 측정 장치, 상기 전류 측정 장치를 이용한 차단기 차단 성능 데이터 산출 방법
KR102173143B1 (ko) * 2020-07-29 2020-11-02 보우제전(주) 전류 검출 장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9958480B2 (en) * 2015-02-10 2018-05-01 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for a current sensor
EP3496118A1 (en) 2017-12-07 2019-06-12 Koninklijke Philips N.V. Air-core inductor assembly
DE102019132963B4 (de) * 2019-12-04 2021-08-26 Hanon Systems Strommessanordnung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3312898A (en) * 1963-02-28 1967-04-04 Westinghouse Electric Corp Polyphase current measuring device using several signal detectors each positioned to respond to only one phase current magnetic field
US5736846A (en) * 1995-10-06 1998-04-07 That Corporation AC current sensor
US6392401B1 (en) * 1998-06-05 2002-05-21 Chathan M. Cooke Closely-coupled multiple-winding magnetic induction-type sensor
AR033080A1 (es) * 2001-04-02 2003-12-03 Sentec Ltd Sensor de corriente
GB0914259D0 (en) * 2009-08-14 2009-09-30 Sentec Ltd Air cored current sensor
WO2012011306A1 (ja) * 2010-07-20 2012-01-26 アルプス・グリーンデバイス株式会社 電流センサ
DE102011001340A1 (de) 2011-03-16 2012-09-20 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Elektrische Vorrichtung für den Kurzschlussschutz einer Drehstromlast in einem Drehstromsystem

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102102923B1 (ko) 2018-11-23 2020-04-21 한국전기연구원 전류 측정 장치, 상기 전류 측정 장치를 이용한 차단기 차단 성능 데이터 산출 방법
KR102173143B1 (ko) * 2020-07-29 2020-11-02 보우제전(주) 전류 검출 장치

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013106100A1 (de) 2014-12-31
CN105358992A (zh) 2016-02-24
EP3008474A1 (de) 2016-04-20
EP3008474B1 (de) 2020-03-04
RU2015148736A (ru) 2017-07-17
US20160124025A1 (en) 2016-05-05
WO2014198603A1 (de) 2014-12-18
CN105358992B (zh) 2018-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160131682A1 (en) Current sensor arrangement
CN101384910B (zh) 测量大测量摆幅的直流电流的设备、包括该测量设备的电子脱扣器和具有该电子脱扣器的切断设备
US7061370B2 (en) High current inductive coupler and current transformer for power lines
KR20160003254A (ko) 측정 코일을 가지는 전류 센서 장치
CN103384446B (zh) 用于电弧故障检测的装置和方法
US10288668B2 (en) Miniature arc fault current sensor and systems
US9647446B2 (en) Electrical switching apparatus including alternating current electronic trip circuit with arc fault detection circuit
JP6003429B2 (ja) 測定装置
AU2019214773A1 (en) Current converter
JP6461698B2 (ja) 漏電検出装置及び漏電検出方法
JP2021019421A (ja) 電流検出装置
US10389264B2 (en) Power converter
JP6771179B2 (ja) 電力計測システム
WO2013145080A1 (ja) 短絡検査装置及び短絡検査方法
EP4177621A1 (en) Electric circuitry for fault current detection in an electric vehicle charging station
US20210193423A1 (en) Current Sensor Output Converter for Circuit Breakers that are Configured for Rogowski Coils
KR20040009528A (ko) 범용 코일단락 검사장치
Bae et al. ICT Diagnosis Technology of the Electrical Equipment Using Magnetic Energy Harvesting (MEH)
KR20230052285A (ko) 전기 모듈 및/또는 전자 모듈을 위한 자기 부품
KR101507455B1 (ko) 전류센서 겸용 라인필터
KR20230055043A (ko) 아크전류를 동반한 변류기의 2차측 개방 여부 검출 방법 및 장치
KR100952747B1 (ko) 페라이트코어의 유기전압을 이용한 인버터
RU2294063C1 (ru) Способ, датчик и система для измерения большого тока в шинном пакете короткой сети печного трансформатора
JP2006093469A (ja) 零相変流器
KR20180032076A (ko) 모터 보호 계전기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
WITB Written withdrawal of application