MX2013002189A - Ensamblaje de sensores, unidad de disparo incluyendo al mismo, y metodo para fabricar un ensamblaje de sensores. - Google Patents

Ensamblaje de sensores, unidad de disparo incluyendo al mismo, y metodo para fabricar un ensamblaje de sensores.

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voltage sensor
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Paul J Rollmann
Mark A Juds
Brad R Leccia
Steven Z Chen
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Eaton Corp
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Abstract

Un ensamblaje de sensores incluye un conductor eléctrico, por lo menos uno de un sensor de voltaje y un sensor de corriente dispuestos alrededor del conductor eléctrico, y un primer aislante moldeado alrededor del conductor eléctrico. El primer aislante incluye una pluralidad de estructuras estructura das para mantener concentricidad entre el conductor eléctrico y el por lo menos un sensor de voltaje y el sensor de corriente. Un segundo aislante se moldea alrededor del primer aislante y el por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente.

Description

ENSAMBLAJE DE SENSORES, UNIDAD DE DISPARO INCLUYENDO AL MISMO, Y MÉTODO PARA FABRICAR UN ENSAMBLAJE DE SENSORES Antecedentes Campo El concepto divulgado se refiere de manera general a ensamblajes de sensor y, de manera mas particular, a tales ensamblajes de sensor para conductores eléctricos, tales como, por ejemplo, sensores de corriente y/o voltaje para conductores de potencia. El concepto divulgado también se refiere a métodos para fabricar ensamblajes de sensor. El concepto divulgado además se refiere a unidades de disparo incluyendo un ensamblaje de sensores .
Información Antecedente Interruptores de circuito, tales como disyuntores de circuito, proporcionan protección para sistemas eléctricos a partir de condiciones de falla eléctrica tales como, por ejemplo, sobrecargas de corriente, cortos circuitos y condiciones de voltaje anormales. Típicamente, disyuntores de circuito incluyen un mecanismo de operación impulsado por resorte, el cual abre contactos eléctricos para interrumpir la corriente a través de los conductores del sistema eléctrico en respuesta a condiciones anormales .
Interruptores de circuito al vacio son típicamente usados, por ejemplo, para interrumpir de manera confiable corriente alternante (AC) de voltaje medio y, también, AC de alto voltaje de varios miles de amperios o mas.
Interruptores de circuito de voltaje medio operan a voltajes de alrededor de 1 kV a alrededor de 42 kV.
La patente US 7,280,338 divulga un módulo de suministro de potencia de bolsillo incluyendo varias conexiones eléctricas a un disyuntor de circuito. Aislamiento y espacio adecuados se emplean entre conductores eléctricos, de modo de evitar ruptura potencial a los conductores de voltaje medio del disyuntor de circuito. El disyuntor de circuito incluye un mecanismo de operación teniendo una unidad de disparo y un accionador de motor. Un módulo adecuado combina un sensor de voltaje, un sensor de corriente y un suministro de potencia parásito para la unidad de disparo.
Hay lugar para mejora en ensamblajes de sensor para aparatos interruptores eléctricos.
También hay lugar para mejora en métodos para fabricar tales ensamblajes de sensor.
Hay lugar adicional para mejora en unidades de disparo para aparatos interruptores eléctricos.
Compendio Estas necesidades y otras se cumplen por formas de realización del concepto divulgado, en las cuales un primer aislante se moldea alrededor de un conductor eléctrico, el primer aislante comprendiendo una pluralidad de estructuras estructuradas para mantener concentricidad entre el conductor eléctrico y por lo menos un sensor de voltaje y un sensor de corriente. Un segundo aislante se moldea alrededor del primer aislante y el por lo menos un sensor de voltaje y el sensor de corriente.
De acuerdo con un aspecto del concepto divulgado, un ensamblaje de sensores comprende: un conductor eléctrico; por lo menos un sensor de voltaje y un sensor de corriente dispuesto alrededor del conductor eléctrico; un primer aislante moldeado alrededor del conductor eléctrico, el primer aislante comprendiendo una pluralidad de estructuras estructuradas para mantener concentricidad entre el conductor eléctrico y el por lo menos un sensor de voltaje y el sensor de corriente; y el segundo aislante moldeado alrededor del primer aislante y el por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente.
El conductor eléctrico puede ser un conductor eléctrico alargado; y la pluralidad de estructuras pueden además estructurarse para mantener separación axial entre el sensor de voltaje y el sensor de corriente a lo largo del conductor eléctrico alargado .
La pluralidad de estructuras pueden además estructurarse para mejorar precisión del por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente y para prevenir corona.
El primer aislante puede ser una primera capa de aislamiento dieléctrico moldeado alrededor del conductor eléctrico; el segundo aislante puede ser una segunda capa de aislamiento dieléctrico moldeado alrededor del primer aislante; y la pluralidad de estructuras puede además estructurarse para eliminar bolsas de aire entre los primer y segundo aislantes, y entre los primer y segundo aislantes y el por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente.
El primer aislante puede ser una primera capa de aislamiento dieléctrico moldeado alrededor del conductor eléctrico; y el segundo aislante puede ser una segunda capa de aislamiento dieléctrico moldeado alrededor del primer aislante y el por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente .
La pluralidad de estructuras pueden ser una pluralidad de lomos alargados; el por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente puede comprender un sensor de voltaje teniendo una sección transversal circular y un sensor de corriente teniendo una sección transversal circular; y la pluralidad de lomos alargados puede mantener concentricidad de la sección transversal circular del sensor de voltaje y el sensor de corriente con respecto al conductor eléctrico.
La pluralidad de estructuras pueden ser una primera pluralidad de lomos alargados y una segunda pluralidad de lomos dispuestos sobre la primera pluralidad de lomos alargados; el por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente pueden comprender un sensor de voltaje teniendo una sección circular y un sensor de corriente teniendo una sección transversal circular; la pluralidad de lomos alargados pueden mantener concentricidad de la sección transversal circular del sensor de voltaje y el sensor de corriente con respecto al conductor eléctrico; y la segunda pluralidad de lomos pueden mantener separación axial entre el sensor de voltaje y el sensor de corriente .
Como otro aspecto del concepto divulgado, una unidad de disparo comprende: un procesador; y un ensamblaje de sensores comprendiendo: un conductor de potencia eléctrica, por lo menos uno de un sensor de voltaje y un sensor de corriente dispuesto alrededor del conductor de potencia eléctrica y estando estructurado para proporcionar por lo menos una señal al procesador, un primer aislante moldeado alrededor del conductor de potencia eléctrica, el primer aislante comprendiendo una pluralidad de estructuras estructuradas para mantener concentricidad entre el conductor de potencia eléctrica y el por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente, y un segundo aislante moldeado alrededor del primer aislante y el por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente.
Como otro aspecto del concepto divulgado, un método fabrica un ensamblaje de sensores comprendiendo un conductor eléctrico y por lo menos uno de un sensor de voltaje y un sensor de corriente. El método comprende: moldear un primer aislante alrededor del conductor eléctrico, el primer aislante comprendiendo una pluralidad de estructuras estructuradas para mantener concentricidad entre el conductor eléctrico y el por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente; disponer al por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente sobre la pluralidad de estructuras alrededor del conductor eléctrico; y moldear un segundo aislante alrededor del primer aislante y el por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente.
Breve Descripción de los Dibujos Un entendimiento completo del concepto divulgado puede obtenerse a partir de la siguiente descripción de las formas de realización preferidas cuando se lee en conjunto con los dibujos acompañantes en los cuales: La figura 1 es una vista en isométrico de un conductor de potencia incluyendo una primera capa de aislamiento dieléctrico moldeado teniendo una pluralidad de primer y segundo lomos de acuerdo con formas de realización del concepto divulgado.
La figura 2 es otra vista en isométrico del conductor de potencia y la primera capa de aislamiento dieléctrico moldeado de la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección transversal del conductor de potencia y la primera capa de aislamiento dieléctrico moldeado de la figura 1.
La figura 4 es una vista en sección transversal de un ensamblaje de sensores incluyendo un sensor de voltaje, un sensor de corriente, un transformador auto-energizado, conectores eléctricos, un conductor de potencia, y primera y segunda capas de aislamiento dieléctrico moldeado de acuerdo con formas de realización del concepto divulgado.
La figura 5 es una vista en isométrico del ensamblaje de sensores de la figura 4.
La figura 6 es una vista en isométrico de un sensor de voltaje adecuado para uso con el ensamblaje de sensores de la figura 4.
La figura 7 es una vista en sección transversal en isométrico del ensamblaje de sensores de la figura 4 sin las primera y segunda capas de aislamiento dieléctrico moldeado.
Descripción de las Formas de Realización Preferidas Como se emplea en la presente, el término "número" deberá significar uno o un entero mayor que uno (es decir, una pluralidad) .
Como se emplea en la presente, el término "procesador" deberá significar un dispositivo analógico y/o digital programa-ble que puede almacenar, recuperar, y procesar datos; un computador; una estación de trabajo; un computador personal; un microprocesador; un microcontrolador ; un microcomputador; una unidad de procesamiento central; un computador central; un mini-computador; un servidor; un procesador en red; o cualquier otro dispositivo o aparato de procesamiento.
Como se emplea en la presente, el término "conductor eléctrico" deberá significar un cable (v.gr., sólido; trenzado; aislado; no aislado) , un conductor de cobre, un conductor de aluminio, un conductor de metal adecuado, u otro material adecuado u objeto que permite que una corriente eléctrica fluya fácilmente .
Como se emplea en la presente, el enunciado que dos o mas partes se "conectan" o se "acoplan" juntas deberá significar que las partes están unidas ya sea directamente o están unidas a través de una o mas partes intermedias. Además, como se emplea en la presente, el enunciado de que dos o mas partes están "unidas" deberá significar que las partes están unidas juntas de manera directa .
Como se emplea en la presente, el término "corona" deberá significar una descarga de nivel de corriente bajo de resplandor vago adyacente a la superficie de un conductor eléctrico a un potencial de voltaje medio, el cual ocurre cuando el gradiente de potencial (la fuerza del campo eléctrico) excede un cierto valor, pero condiciones son insuficientes para ocasionar ruptura eléctrica completa o formación de arco.
Como se emplea en la presente, el término "voltaje medio" deberá significar un voltaje en el rango de alrededor de 1 kV a alrededor de 42 kV.
Con referencia a las figuras 1-4, un proceso de moldeado de dos pasos mantiene concentricidad entre un número de sensores 2 (figura 4) y un conductor eléctrico, tal como el conductor de potencia de voltaje medio (MV) 4 de ejemplo del ensamblaje de sensores 6.
En el ejemplo de la figura 4, el número de sensores 2 incluye un sensor de voltaje relativamente pequeño 8, un sensor de corriente 10 y un transformador auto-energizado 12. Esto permite que el tamaño global del ensamblaje de sensores 6 sea relativamente pequeño, lo cual es importante en conexión con mantener una separación de polo a polo deseada (no mostrada) en un interruptor de circuito (no mostrado) . Aquí, el proceso de moldeado de dos pasos de ejemplo proporciona un primer aislante, tal como una primera capa de aislamiento dieléctrico 14 (v.gr., sin limitación, epóxido moldeado) , y un segundo aislante, tal como una segunda capa de aislamiento dieléctrico 16 (v.gr., sin limitación, epóxido moldeado) , moldeado alrededor del primer aislante y el número de sensores 2. Como será discutido, esto también mantiene separación axial entre los sensores 8, 10 a lo largo del conductor de potencia alargado 4 de ejemplo, y dentro del ensamblaje de sensores 6 durante el encapsulamiento . La concentricidad y separación axial de los sensores 8, 10 logra la precisión de sensor deseada y previene corona.
Como se muestra en las figuras 1 y 2, la primera capa de aislamiento dieléctrico 14 se moldea alrededor del conductor de potencia de ejemplo 4. El aislamiento dieléctrico 14 incluye una pluralidad de estructuras, tal como los primeros lomos 18 de ejemplo y los segundos lomos 20 de ejemplo para prevenir la formación de burbujas de aire (no mostradas) durante el moldeado de la segunda capa de aislamiento dieléctrico 16 (figura 4). Los primeros cuatro lomos 18 de ejemplo (tres se muestran en las figuras 1 y 2) mantienen concentricidad de los sensores de voltaje y corriente circulares 8, 10 (figura 4) con respecto al conductor de potencia 4. Los cuatro segundos lomos 20 de ejemplo (tres se muestran en las figuras 1 y 2) localizan a los sensores 8, 10 axialmente sobre el conductor de potencia 4 y dentro del ensamblaje de sensores 6, y mantienen separación o espacio axial entre los sensores 8, 10. Los lados en pendiente alargados 22, 24 y los lados en pendiente 26, 28 de los lomos respectivos 18 y 20 previenen la formación de bolsas de aire (no mostradas) durante moldeado de la segunda capa de aislamiento dieléctrico 16.
Los segundos lomos 20 se disponen en los primeros lomos alargados 18 y se extienden a la superficie 30 de la primera capa de aislamiento dieléctrico 14. Ambos del sensor de voltaje 8 y el sensor de corriente 10 tienen una sección transversal circular como puede observarse en las figuras 6 (solamente el sensor de voltaje 8 se muestra) y 7 (la mitad de las dos secciones transversales circulares se muestran) . Los primeros lomos alargados 18 ventajosamente mantienen concentricidad de la sección transversal circular de los sensores 8, 10 con respecto al conductor de potencia 4. Los segundos lomos 20 ventajosamente mantienen separación axial entre el sensor de voltaje 8 y el sensor de corriente 10 como se muestra en la figura 4. Los primeros lomos alargados 18 son estructurados ventajosamente de manera adecuada suficientemente largos para soportar cada sensor y se orientan paralelos al eje del conductor de potencia 4, y tangenciales a la superficie 30 de la primera capa de aislamiento dieléctrico 14. Independientemente del ángulo de rotación de la estructura de la figura 1 alrededor del eje longitudinal del conductor de potencia 4, esto ventajosamente previene el atrapado de aire (no mostrado) (v.gr., burbujas de aire; bolsas de aire) en la segunda capa de aislamiento dieléctrico 16 durante el moldeado del mismo.
Corona se previene de manera interna en las primera y segunda capas de aislamiento dieléctrico 14, 16 mediante mantener concentricidad de los sensores 8, 10 con respecto al conductor de potencia 4 de ejemplo, mediante mantener grosor suficiente del material de encapsulado dieléctrico de las primera y segunda capas de aislamiento dieléctrico 14, 16, y mediante eliminar bolsas de aire potenciales entre tales primera y segunda capas, y entre tales capas y los sensores 8, 10. Corona se previene de manera externa sobre el conductor de potencia 4 mediante mantener distancia suficiente sobre la superficie externa de las primera y segunda capas de aislamiento dieléctrico 14, 16 con los lomos sobre la superficie exterior de la segunda capa de aislamiento dieléctrico 16, y a través del aire de extremo a extremo del conductor de potencia 4 y del conductor de potencia 4 a los conectores eléctricos 34, 36 con separación adecuada siendo provista entre partes (v.gr., conductor de potencia 4, ensamblaje de sensores de voltaje 8, ensamblaje de sensores de corriente 10, 12, y conectores eléctricos 34, 36).
La figura 3 muestra al conductor de potencia 4 con la primera capa de aislamiento dieléctrico 14.
Con referencia a la figura 4, el ensamblaje de sensores 6 incluye al conductor de potencia 4 y las primera y segunda capas de aislamiento dieléctrico 14, 16. Dispuestos dentro de la segunda capa de aislamiento dieléctrico 16 están el sensor de voltaje 8, el sensor de corriente 10, el transformador auto-energizado 12 y dos conectores eléctricos 34, 36, los cuales se extienden a partir de la segunda capa en el fondo de la figura . Los primeros lomos alargados 18 mantienen concentricidad de los sensores de voltaje y corriente 8, 10 circulares con respecto al conductor de potencia 4. Los segundos lomos 20 localizan a los sensores 8, 10 axialmente en el conductor de potencia 4, y dentro del ensamblaje de sensores 6, y mantienen separación axial (espacio) entre los sensores 8, 10.
Como se puede observar ahora, el ensamblaje de sensores 6 incluye al conductor eléctrico 4, el número de sensores 2 dispuestos alrededor del conductor eléctrico 4, el primer aislante 14 moldeado alrededor del conductor eléctrico 4, y el segundo aislante 14 moldeado alrededor del primer aislante 14 y el número de sensores 2. El primer aislante 14 incluye una pluralidad de estructuras, tal como los primeros lomos alargados 18 y segundos lomos 20 de ejemplo, estructuradas para mantener concentricidad entre el conductor eléctrico 4 y el número de sensores 2.
Como se muestra en la figura 4, una unidad de disparo 40 incluye un procesador (P) 42 y el ensamblaje de sensores 6. El número de sensores 2 proporciona por lo menos una señal 44 al procesador 42. El transformador auto-energizado 12 de ejemplo incluye primer y segundo transformadores de corriente de potencia parásitos 46, 48 que generan potencia de manera parásita a partir de por lo menos una corriente fluyendo en el conductor eléctrico 4 y voltaje del conductor eléctrico 4, y proporcionan potencia al sensor de voltaje 8 y al procesador 42.
La figura 5 muestra al ensamblaje de sensores 6 incluyendo al conductor de potencia 4, y las primera y segunda capas de aislamiento dieléctrico 14, 16, y los conectores eléctricos 34, 36.
La figura 6 muestra al sensor de voltaje 8, el cual tiene dos capacitores (no mostrados de manera expresa) formados en serie en el mismo para formar un divisor de capacitor. El voltaje del conductor de potencia 4 (figuras 1 a 5) se divide a través de estos dos capacitores. El primer capacitor (Csc) está entre el sensor de voltaje 8 y el conductor de potencia 4. El segundo capacitor (Csg) está entre el sensor de voltaje 8 y tierra en, por ejemplo, blindaje de sensor de voltaje conectado a tierra 112. El voltaje de sensor (Vs) a través del segundo capacitor (Csg) necesita ser mucho menor que el voltaje (Ve) en el conductor de potencia 4, de modo de prevenir daño a electrónicos de sensor. El voltaje de sensor (Vs) se define por las siguientes ecuaciones: Vs/Vc = Csc/ (Csc+Csg) Vs = Vc*Csc/ (Csc+Csg) En particular, el segundo capacitor (Csg) está entre un electrodo primero o de sensor (anillo de sensor) 124 y un electrodo segundo o de tierra (anillo de tierra) 126, y el primer capacitor (Csc) está entre el anillo de sensor 124 y el conductor de potencia 4. La capacitancia del Csc es alrededor de 1,000 veces mas pequeña que la capacitancia del Csg.
El sensor de voltaje 8 incluye al blindaje de sensor de voltaje conectado a tierra 112, el cual puede estar construido de plástico moldeado inyectado enchapado con un metal, tal como, por ejemplo, níquel y/o cobre. Otras alternativas incluyen metal estampado, una malla de metal, o una combinación de los materiales anteriormente mencionados. El blindaje de sensor 112 es un blindaje de Faraday teniendo una figura generalmente circular. En una forma de realización, el blindaje de sensor 112 puede ser construido teniendo un blindaje superior 114 y un blindaje inferior 116 sujetados juntos con remaches 118. Un aislante eléctrico o sustrato eléctricamente aislante 120 teniendo una figura generalmente de disco se posiciona entre blindajes superior e inferior 114, 116. Aislante eléctrico 120 tiene una abertura 122 en el mismo para recibir un conductor de linea (tal como el conductor de potencia 4 de las figuras 1-5) . El aislante eléctrico 120 puede ser un tablero de circuito impreso (PCB) . Alternativamente, el aislante eléctrico 120 puede ser una hoja de soporte aislada delgada (aproximadamente 0.002 pulgadas (0.0508 mm) ) comprendiendo un material tal como, por ejemplo, Kapton.
El electrodo primero o de sensor 124 y el electrodo segundo o de tierra 126 se fijan a o se forman en el aislante eléctrico 120 alrededor de la abertura 122 del mismo. En una forma de. realización, electrodos primero y segundo 124, 126 se forman usando un proceso de impresión, pintura, electro-deposición, o rociado de metal para depositar una capa de material conductor, tal como cobre, por ejemplo, en aislante eléctrico 120. La conexión cableada 128 conecta al primer electrodo 124 con una almohadilla de contacto 130 de un circuito de lectura 132. La conexión cableada 134 conecta al segundo electrodo 126 con el blindaje sensor de voltaje conectado a tierra 112.
Esquinas de radio o porciones de borde 136, 138 de blindajes superior e inferior 114, 116 tienen un perfil curvo, el cual minimiza concentración de campo eléctrico y formación de arco sobre porciones de borde 136, 138 y ayuda a prevenir ruptura dieléctrica. Alternativamente, porciones de borde rizadas 135, 138 pueden formarse mediante unir un anillo de cable de diámetro grande (no mostrado) a blindajes superior e inferior 114, 116. La curvatura de porciones de borde 136, 138 también permite que electrodos primero y segundo 124, 126 se coloquen mas cercanos a un conductor de potencia, por lo tanto disminuyendo el tamaño global del sensor de voltaje 8.
La figura 7 muestra al ensamblaje de sensores 6 sin las primera y segunda capas de aislamiento dieléctrico 14, 16 de la figura 4. El sensor de voltaje 8 de ejemplo incluye un blindaje o alojamiento de voltaje 140 y un tablero de circuito impreso (PCB) 142. Además del sensor de voltaje 8, el ensamblaje de sensores 6 también incluye un ensamblaje de sensores de corriente 144 de ejemplo teniendo un alojamiento o blindaje 146 para prevenir ruptura dieléctrica del conductor de potencia 4. El blindaje 146 rodea al sensor de corriente 10 y a los primer y segundo transformadores de corriente (CTs)de potencia parásita 46, 48. De manera acorde con una forma de realización, el sensor de corriente 10 es una espira de Rogowski que detecta la corriente en el conductor de potencia 4. CTs 46, 48 generan potencia a manera de parásito a partir de por lo menos una corriente que fluye en el conductor de potencia 4 y voltaje del conductor de potencia 4, y proporcionan potencia al sensor de voltaje 8 y a la unidad de disparo 40 (figura 4).
Conexiones cableadas (no mostradas) a partir del sensor de voltaje 8 y ensamblaje de sensores de corriente 144, respectivamente, se conectan eléctricamente a los conectores eléctricos 34, 36 (figura 4), respectivamente, y permiten transmisión de señales de sensor a partir de los sensores 8, 10 para disparar el procesador unitario 42 (figura 4).
Las primera y segunda capas de aislamiento dieléctrico 14, 16 (figuras 1 a 4) previenen ruptura dieléctrica entre el conductor de potencia 4 y los blindajes 140, 146 (figura 7), y también entre el sensor de voltaje 8 y el ensamblaje de sensores de corriente 144.
Aunque formas de realización especificas del concepto divulgado han sido descritas en detalle, se apreciará por los técnicos en la materia que varias modificaciones y alternativas a esos detalles podrían desarrollarse a la luz de las enseñanzas globales de la divulgación. De manera acorde, los arreglos particulares divulgados tienen la intención de ser ilustrativos solamente y no limitativos respecto del alcance del concepto divulgado al cual será dado la amplitud completa de las reivindicaciones anexas y cualquiera y todos los equivalentes de las mismas .

Claims (22)

REIVINDICACIONES
1. Un ensamblaje de sensores (6) que comprende: un conductor eléctrico (4); por lo menos uno (2) de un sensor de voltaje (8) y un sensor de corriente (10) dispuesto alrededor de dicho conductor eléctrico; un primer aislante (14) moldeado alrededor de dicho conductor eléctrico, dicho primer aislante comprendiendo una pluralidad de estructuras (18, 20) estructuradas para mantener concentricidad entre dicho conductor eléctrico y dicho por lo menos un sensor de voltaje y el sensor de corriente; y un segundo aislante (16) moldeado alrededor de dicho primer aislante y dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente.
2. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 1, en donde dicho conductor eléctrico es un conductor de potencia de voltaje medio (4).
3. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 1, en donde dicho conductor eléctrico es un conductor eléctrico alargado (4); y en donde dicha pluralidad de estructuras (20) se estructuran además para mantener separación axial entre el sensor de voltaje (8) y el sensor de corriente (10) a lo largo de dicho conductor eléctrico alargado.
4. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 1, en donde dicha pluralidad de estructuras se estructuran además para mejorar precisión de dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente y para prevenir corona.
5. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 1, en donde dicho primer aislante es una primera capa de aislamiento dieléctrico (14) moldeado alrededor de dicho conductor eléctrico; en donde dicho segundo aislante es una segunda capa de aislamiento dieléctrico (16) moldeado alrededor de dicho primer aislante; y en donde dicha pluralidad de estructuras se estructuran además para eliminar bolsas de aire entre dichos primer y segundo aislantes, y entre dichos primer y segundo aislantes y dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente.
6. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 1, en donde dicho conductor eléctrico es un conductor de potencia de cobre ( ) .
7. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 1, en donde dicho primer aislante es una primera capa de aislamiento dieléctrico (14) moldeado alrededor de dicho conductor eléctrico; y en donde dicho segundo aislante es una segunda capa de aislamiento dieléctrico (16) moldeado alrededor de dicho primer aislante y dicho por lo menos uno del sensor de voltaje (8) y el sensor de corriente (10).
8. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 7, en donde dicha pluralidad de estructuras son una pluralidad de lomos alargados (18); en donde dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente comprende un sensor de voltaje (8) teniendo una sección transversal circular y un sensor de corriente (10) teniendo una sección transversal circular; y en donde dicha pluralidad de lomos alargados (18) mantienen concentricidad de la sección transversal circular de dicho sensor de voltaje y dicho sensor de corriente con respecto a dicho conductor eléctrico.
9. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 7, en donde dicha pluralidad de estructuras son una primera pluralidad de lomos alargados (18) y una segunda pluralidad de lomos (20) dispuestos en dicha primera pluralidad de lomos alargados; en donde dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente comprende un sensor de voltaje (8) teniendo una sección transversal circular y un sensor de corriente (10) teniendo una sección transversal circular; en donde dicha primera pluralidad de lomos alargados mantienen concentricidad de la sección transversal circular de dicho sensor de voltaje y dicho sensor de corriente con respecto a dicho conductor eléctrico; y en donde la segunda pluralidad de lomos mantienen separación axial entre el sensor de voltaje. y el sensor de corriente.
10. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 7, en donde dicha pluralidad de estructuras son una pluralidad de lomos (18, 20) estructurados para prevenir formación de burbujas de aire en dicha segunda capa durante moldeado de dicha segunda capa .
11. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 10, en donde algunos de dicha pluralidad de lomos (18) comprenden dos lados en pendiente alargados (22, 24).
12. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 7, en donde dicha pluralidad de estructuras son una primera pluralidad de lomos alargados (18) y una segunda pluralidad de lomos (20) dispuestos en dicha primera pluralidad de lomos alargados; y en donde dicha primera pluralidad de lomos alargados (18) se estructuran para prevenir el atrapado de aire en dicha segunda capa de aislamiento dieléctrico.
13. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 1, en donde dicho por lo menos un sensor de voltaje y el sensor de corriente son una espira Rogowski (10) estructurada para detectar corriente que fluye en dicho conductor eléctrico.
14. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 1, en donde dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de coriente comprende un sensor de voltaje (8), un sensor de corriente (10), y un transformador auto-energizado (12).
15. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 14, en donde un blindaje (146) rodea a dicho sensor de corriente (10); y en donde dicho transformador auto-energizado comprende primer y segundo transformadores de corriente de potencia parásita (46, 48) .
16. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 15, en donde dichos primer y segundo transformadores de corriente de potencia parásita generan a manera de parásitos potencia a partir de por lo menos uno de corriente fluyendo en dicho conductor eléctrico y voltaje de dicho conductor eléctrico, y proporcionan potencia a dicho sensor de voltaje (8) .
17. El ensamblaje de sensores (6) de la reivindicación 1, en donde dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente es un sensor de voltaje (8) comprendiendo un divisor capacitivo.
18. Una unidad de disparo (40) comprendiendo: un procesador (42); y un ensamblaje de sensores (6) que comprende: un conductor de potencia eléctrico (4), por lo menos uno (2) de un sensor de voltaje (8) y un sensor de corriente (10) dispuesto alrededor de dicho conductor de potencia eléctrica y estando estructurado para proporcionar por lo menos una señal (44) a dicho procesador, un primer aislante (14) moldeado alrededor de dicho conductor de potencia eléctrica, dicho primer aislante comprendiendo una pluralidad de estructuras (18, 20) estructuradas para mantener concentricidad entre dicho conductor de potencia eléctrica y dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente, y un segundo aislante (16) moldeado alrededor de dicho primer aislante y dicho por lo menos uno del sensor de volta e y el sensor de corriente.
19. La unidad de disparo (40) de la reivindicación 18, en donde dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente comprende un sensor de voltaje (8), un sensor de corriente (10), y un transformador auto-energizado (12); y en donde dicho transformador auto-energizado comprende primer y segundo transformadores de corriente de potencia parásita (46, 48) .
20. La unidad de disparo (40) de la reivindicación 19, en donde dichos primer y segundo transformadores de corriente de potencia parásita (46, 48) generan a manera de parásito potencia a partir de por lo menos uno de corriente fluyendo en dicho conductor de potencia eléctrica y voltaje de dicho conductor de potencia eléctrica, y proporcionar potencia a dicho sensor de voltaje (8) y dicho procesador (42).
21. La unidad de disparo (40) de la reivindicación 18, en donde dicho primer aislante es una primera capa de aislamiento dieléctrico (14) moldeado alrededor de dicho conductor de potencia eléctrica; en donde dicho segundo aislante es una segunda capa de aislamiento dieléctrico (16) moldeado alrededor de dicho primer aislante y dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente; en donde dicha pluralidad de estructuras son una primera pluralidad de lomos alargados (18) y una segunda pluralidad de lomos (20) dispuestos en dicha primera pluralidad de lomos alargados; en donde dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente comprende un sensor de voltaje (8) teniendo una sección transversal circular y un sensor de corriente (10) teniendo una sección transversal circular; en donde dicha primera pluralidad de lomos alargados mantienen concentricidad de la sección transversal circular de dicho sensor de voltaje y dicho sensor de corriente con respecto a dicho conductor de potencia eléctrica; y en donde la segunda pluralidad de lomos mantienen separación axial entre el sensor de voltaje y el sensor de corriente.
22. Un método para fabricar un ensamblaje de sensores (6) comprendiendo un conductor eléctrico (4) y por lo menos uno de un sensor de voltaje (8) y un sensor de corriente (10), dicho método comprendiendo: moldear un primer aislante (14) alrededor de dicho conductor eléctrico, dicho primer aislante comprendiendo una pluralidad de estructuras (18, 20) estructuradas para mantener concentricidad entre dicho conductor eléctrico y dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente; disponer dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente en dicha pluralidad de estructuras alrededor de dicho conductor eléctrico; y moldear un segundo aislante (16) alrededor de dicho primer aislante y dicho por lo menos uno del sensor de voltaje y el sensor de corriente.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9075091B2 (en) 2011-09-09 2015-07-07 General Electric Company Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor
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
EP2618356A1 (en) * 2012-01-19 2013-07-24 ABB Technology AG Voltage and/or current sensing device for low-, medium- or high voltage switching devices
CN102707134B (zh) * 2012-06-26 2014-10-01 福州大学 基于复合电源的高电压系统综合参数在线检测装置
US9389246B2 (en) 2014-01-08 2016-07-12 Eaton Corporation Multiple layer capacitor divider voltage sensors suitable for circuit breakers and related circuit breakers
US9250272B2 (en) 2014-02-12 2016-02-02 National Instruments Corporation Low profile current measurement connector
ES2695170T3 (es) 2014-04-14 2019-01-02 Abb Schweiz Ag Parte polar embebida para uso en media o alta tensión, con un interruptor de vacío que está embebido en una resina aislante
ES2924426T3 (es) * 2014-05-19 2022-10-06 3M Innovative Properties Co Puente eléctrico sensorizado
US9671434B2 (en) 2014-08-08 2017-06-06 Aclara Meters Llc Sensor devices and methods for use in sensing current through a conductor
DE102015000301B4 (de) 2015-01-12 2021-12-09 Isabellenhütte Heusler Gmbh & Co. Kg Kupplung der Mittelspannungstechnik oder der Hochspannungstechnik
WO2017006360A1 (en) * 2015-07-05 2017-01-12 Green Seas Ventures, Ltd Plug-in connector
US9739807B2 (en) 2015-08-05 2017-08-22 Schneider Electric USA, Inc. Voltage sensor with a capacitive voltage transformer
US20180100878A1 (en) * 2016-10-07 2018-04-12 Cooper Technologies Company Sensing device for an electrical system
DE102017127888A1 (de) * 2017-11-24 2019-05-29 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Messeinrichtung zur Verwendung in einem elektrischen Schaltgerät
CN110596443B (zh) * 2019-10-23 2024-06-11 安徽理工大学 一种电极间距可调的一体化水中高压脉冲放电装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2325446B2 (de) 1973-05-17 1977-03-31 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Spannungswandler fuer eine mehrere leiter fuehrende hochspannungsschaltanlage mit einer metallkapselung
DE2363933C3 (de) * 1973-12-20 1980-09-04 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Kombinierte Strom- und Spannungsmeßeinrichtung
CA1277371C (en) * 1984-07-02 1990-12-04 Graham J. Clarke High voltage apparatus
JPH09311146A (ja) 1996-05-23 1997-12-02 Makoto Yamamoto 電圧測定具およびこれを用いた電圧測定方法
DE19743658B4 (de) * 1997-10-02 2007-02-08 Abb Research Ltd. Faseroptischer Spannungssensor
CN2546851Y (zh) * 2001-09-06 2003-04-23 刘金生 复合式传感装置
US7239490B2 (en) 2003-09-22 2007-07-03 Eaton Corporation Medium voltage vacuum circuit interrupter
WO2006007456A2 (en) 2004-06-21 2006-01-19 Abb Technology Ag A method and an apparatus for measuring voltage at a power switching device
US7280338B2 (en) 2005-05-12 2007-10-09 Eaton Corporation Power supply circuit, back-pack power supply module and circuit interrupter including the same
US7449637B2 (en) * 2005-09-01 2008-11-11 Barth Jon E Pulse current sensor
EP1939907A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-02 ABB Technology Ltd Circuit breaker
ITBO20080084U1 (it) * 2008-11-18 2010-05-19 Lorenzo Peretto Sistema costruttivo per sensore di corrente e/o di tensione elettrica
US8294477B2 (en) * 2009-11-20 2012-10-23 Smc Electrical Products, Inc. High voltage sensing capacitor and indicator device

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Publication number Publication date
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US8487606B2 (en) 2013-07-16
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