專(zhuān)利名稱(chēng)：用于高電壓的絕緣連接并具有電壓和電流檢測(cè)器的模塊化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高電壓的絕緣連接并具有電壓和電流檢測(cè)器的模塊化系統(tǒng)，該發(fā)明顯而易見(jiàn)的目的就是提供電纜到某種設(shè)備的安全連接，包括關(guān)于絕緣和屏蔽的高水平保護(hù)，同時(shí)在連接點(diǎn)處提供小信號(hào)電壓和電流值，這些值與高電壓部分的值的幅度成比例，由此相應(yīng)的用于測(cè)量電壓和電流的探頭直接被合并到連接元件中，維持了裝置的安全性、可靠性和絕緣水平。
本發(fā)明的目的是提供一個(gè)與高電壓絕緣連接的系統(tǒng)，該系統(tǒng)直接從連接中拾取信號(hào)，維持了裝置的安全性、可靠性和絕緣水平，消除了帶電區(qū)域暴露在空氣中的隱患，并且避免了常規(guī)系統(tǒng)特有的維護(hù)問(wèn)題。
背景技術(shù)：
人們熟知許多類(lèi)型的高壓測(cè)量系統(tǒng)，這些系統(tǒng)主要依賴(lài)于電感型的電流和電壓變換器，這些變換器向電子保護(hù)和測(cè)量設(shè)備提供所需要的功率，盡管目前這些保護(hù)和測(cè)量系統(tǒng)大多是電子產(chǎn)品，這種情況往往導(dǎo)致功率過(guò)剩，而這種過(guò)剩經(jīng)常超出了保護(hù)和測(cè)量設(shè)備技術(shù)工藝上的和動(dòng)態(tài)的界限，隨之帶來(lái)了損壞設(shè)備的危險(xiǎn)。
有各種各樣的系統(tǒng)，其中上述的功率被減小，甚至改變變換比例來(lái)獲得更寬的動(dòng)態(tài)范圍；這些系統(tǒng)只是提供一個(gè)高電壓導(dǎo)體上電流的測(cè)量值。
同樣，阻性分流器已被知道能提供一個(gè)與高電壓一側(cè)的電壓值成比例的信號(hào)，該信號(hào)被提供到與空氣相接的點(diǎn)上，因此它們主要被限制在指示電壓的存在這樣的用途上。
由于這個(gè)原因，為了實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)量高電壓設(shè)備的一個(gè)輸入或輸出點(diǎn)上的電流和電壓，必須使用不同的元件，這些元件通常是常規(guī)的電感型變換器，也可以是特殊的連接。
必須緊記的是，基于電流和電壓變換器的系統(tǒng)首先是非常龐大的，其工作部件與空氣連接，這給系統(tǒng)開(kāi)動(dòng)后還必須在其中工作的人員帶來(lái)了潛在的危險(xiǎn)，加之與空氣的連接部分是加裝到高電壓一側(cè)這個(gè)事實(shí)，導(dǎo)致連接到所述系統(tǒng)的設(shè)備的可靠性降低。
此外，變換器依賴(lài)于裝置的參數(shù)，并且當(dāng)比如裝置的功率變化時(shí)，變換器必須被替換。
在高電壓電纜測(cè)試的維護(hù)中，為了避免所使用的電壓影響常規(guī)的變換器，變換器必須先與新的部分?jǐn)嚅_(kāi)連接，這意味著操作將會(huì)影響服務(wù)的連續(xù)性。
當(dāng)測(cè)試元件連接到測(cè)量變換器的次級(jí)線圈，所述的次級(jí)線圈在柵極通電時(shí)被短路或隔離，以保護(hù)變換器免受損壞，因此必然存在手工操作，這種手工操作將導(dǎo)致安裝了它們的組合裝置的可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容
所倡導(dǎo)的系統(tǒng)被設(shè)想來(lái)解決上述的問(wèn)題，該系統(tǒng)應(yīng)能在電纜和某個(gè)裝置間建立連接，并在提供連接點(diǎn)處電流和電壓值的同時(shí)維持高水平的絕緣和屏蔽。
本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于，用來(lái)測(cè)量電壓和電流的檢測(cè)器被直接集成到連接元件中，維持了裝置的安全性、可靠性和絕緣水平。
根據(jù)本發(fā)明，電流檢測(cè)器包含一個(gè)纏繞著線圈的磁性材料構(gòu)成的環(huán)并且具有高變換比例來(lái)賦予它寬動(dòng)態(tài)范圍，所述的電流檢測(cè)器被安裝在相應(yīng)的固定底座或是高電壓連接部分的套管上。此外，所述的電流檢測(cè)器還包括一個(gè)電流限制器，該限制器包括一個(gè)半導(dǎo)體器件以在維護(hù)操作期間幫助斷開(kāi)信號(hào)電纜的連接，而不需要將輸出短路。
根據(jù)本發(fā)明，它的電壓檢測(cè)器部分集成在可分離的連接器或是套管內(nèi)，而不改變高電壓連接的任何特性。所述的電壓檢測(cè)器包括一個(gè)與金屬插頭相關(guān)聯(lián)的電阻，金屬插頭相當(dāng)于用來(lái)提供保護(hù)、測(cè)量和控制的電路的電極，這樣電壓檢測(cè)器也包括一個(gè)電壓限制器，該限制器使得連接通電時(shí)也能執(zhí)行維護(hù)任務(wù)，而不需要隔斷輸出。
至于用作信號(hào)檢測(cè)的電子電路，它包括一種對(duì)特定檢測(cè)信號(hào)的內(nèi)部處理機(jī)制，保證組合裝置的運(yùn)作條件正是為了達(dá)到系統(tǒng)的精確度規(guī)格所需要的條件。
上述的電子電路可以用適合處理低功率信號(hào)的保護(hù)繼電器形式實(shí)現(xiàn)，所以所述的繼電器，可以是單相的和/或三相的，能夠?qū)崿F(xiàn)過(guò)電流、低電壓、過(guò)電壓、頻率和/或功率功能。
上述的電子電路還包括一個(gè)適合于處理低功率信號(hào)的測(cè)量和/或記錄裝置，該裝置無(wú)論如何都能包括放大功能，來(lái)提供類(lèi)似常規(guī)變換器提供的標(biāo)準(zhǔn)化的電壓和電流輸出值。
該系統(tǒng)總體上可以?xún)H作為一個(gè)電流檢測(cè)器工作，用于實(shí)現(xiàn)某種電子設(shè)備的保護(hù)、測(cè)量和/或控制功能；或者它也可以?xún)H作為一個(gè)電壓檢測(cè)器工作，用于某種電子設(shè)備的保護(hù)、測(cè)量和/或控制功能。


為了補(bǔ)足所做的說(shuō)明，也為了幫助更好的理解本發(fā)明的特性，根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的例子，給出一組附圖作為本說(shuō)明書(shū)的一個(gè)組成部分，其中為了圖解的目的在無(wú)限制的意義下展示如下附圖圖1示出了可檢測(cè)電流和電壓的絕緣高電壓連接系統(tǒng)的一個(gè)具體應(yīng)用的圖例，圖中一切都依照本發(fā)明中的對(duì)象示出；圖2示出了電流檢測(cè)器的電路原理圖；最后，圖3示出了電壓檢測(cè)器的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
正如在上述附圖中可見(jiàn)，本發(fā)明的系統(tǒng)要在一單根導(dǎo)線(1)和一個(gè)完整的絕緣系統(tǒng)(2)之間建立連接或聯(lián)合，所述系統(tǒng)包括一個(gè)電流檢測(cè)器(3)和一個(gè)電壓檢測(cè)器(4)，前者用于測(cè)量電流，后者用于測(cè)量電壓。
電流檢測(cè)器(3)包含一個(gè)纏繞著線圈的磁性材料構(gòu)成的環(huán)并且具有高變換比例來(lái)賦予它寬動(dòng)態(tài)范圍，所述的電流檢測(cè)器被安裝在絕緣套管(5)上或是在設(shè)備(2)連接的固定底座上，電流檢測(cè)器(3)還包括一個(gè)電流限制器(6)用于斷開(kāi)相應(yīng)的信號(hào)電纜(7)與用于信號(hào)檢測(cè)的電子設(shè)備(8)之間的連接；如圖2中示出的那樣，所述的限制器(6)以帶有雙向限制的半導(dǎo)體器件形式實(shí)現(xiàn)，它能夠通過(guò)開(kāi)路中的變換器(10)吸收次級(jí)線圈(9)的功率。
就電壓檢測(cè)器來(lái)說(shuō)，它被集成在與高電壓導(dǎo)體(1)連接的套管(12)中，電壓檢測(cè)器包括一個(gè)精密電阻(11)和埋入樹(shù)脂中的金屬插頭，所述的金屬插頭相當(dāng)于由上述的電阻(11)和電子設(shè)備(8)的信號(hào)輸入端確定的電子電路的電極，并且連接在高電壓工作點(diǎn)和裝置的接地連接之間，因此接地電極起了散熱器的作用，來(lái)保證電阻的溫度保持在能維持其工作精度的限度內(nèi)。
所述的電壓檢測(cè)器(4)還包括電壓限制器(13)，它由半導(dǎo)體器件構(gòu)成，能在連接通電時(shí)完成系統(tǒng)維護(hù)功能而不需要隔斷輸出，就跟電流檢測(cè)器(3)中的電流限制器(6)的功能一樣。
電壓限制器(13)把檢測(cè)器輸出端獲取的最大電壓值維持在略高于額定值的水平上。
電流和電壓信號(hào)被用于提供保護(hù)、測(cè)量和/或控制的電子電路或設(shè)備(8)處理和加工，對(duì)后者(即電壓信號(hào))需運(yùn)用特定的輸入測(cè)量裝置來(lái)限制從檢測(cè)器到來(lái)的信號(hào)。對(duì)于電壓檢測(cè)器來(lái)說(shuō)，這些測(cè)量設(shè)備具有很高的輸入阻抗，這是依靠?jī)?nèi)部絕緣變換器做到的，這些變換器有大量的線圈并工作在開(kāi)路條件下；而對(duì)于電流檢測(cè)器而言，輸入測(cè)量設(shè)備的輸入阻抗接近于零，這是通過(guò)其內(nèi)部工作在與次級(jí)線圈短路條件下的環(huán)形變換器做到。
上述電子電路(8)的主要功能中包括為電流和電壓功能充當(dāng)保護(hù)繼電器，在柵極參量的終端實(shí)現(xiàn)直接測(cè)量，以及將輸入信號(hào)放大到與常規(guī)測(cè)量變換器信號(hào)值相似的標(biāo)準(zhǔn)值。
權(quán)利要求
1.用于高電壓的絕緣連接并具有電壓和電流檢測(cè)器的模塊化系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用于提供從電纜到某設(shè)備的具有高水平保護(hù)的連接，同時(shí)提供相應(yīng)連接點(diǎn)上的電流和電壓值，并維持安全性、可靠性和絕緣水平，其特征在于該系統(tǒng)包含了直接集成到單元連接元件中的電流和電壓檢測(cè)器，特別是安裝在連接部分的固定底座(2)上用于測(cè)量電流的電感性環(huán)形檢測(cè)器，具體地說(shuō)，是被集成到前述連接設(shè)備的固定底座(2)上的絕緣套管(5)中的，同時(shí)電壓檢測(cè)器(4)包括一個(gè)集成在終端(12)中的電阻性探頭，其中終端(12)確定了可分離的連接器；系統(tǒng)提供了兩種檢測(cè)器到用于檢測(cè)信號(hào)的電子電路(8)的連接，其中電子電路(8)包含內(nèi)部處理信號(hào)的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的，用于高電壓的絕緣連接并具有電壓和電流檢測(cè)器的模塊化系統(tǒng)，其特征在于用于檢測(cè)信號(hào)的電子電路(8)能由一個(gè)適于處理低功率信號(hào)的保護(hù)繼電器構(gòu)成，或是由一個(gè)同樣適于處理低功率信號(hào)的測(cè)量裝置構(gòu)成。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的，用于高電壓的絕緣連接并具有電壓和電流檢測(cè)器的模塊化系統(tǒng)，其特征在于電子電路(8)能包括放大功能來(lái)提供類(lèi)似于常規(guī)變換器提供的標(biāo)準(zhǔn)化的電壓和電流輸出值。
全文摘要
本發(fā)明涉及的系統(tǒng)用于提供具有高水平保護(hù)的電纜連接并同時(shí)提供連接點(diǎn)上的電流和電壓值。該系統(tǒng)主要包括一個(gè)用于檢測(cè)電流的電感性環(huán)形檢測(cè)器(3)，一個(gè)用于檢測(cè)電壓的電阻性檢測(cè)器(4)，一個(gè)被屏蔽的連接器或終端(12)，電壓檢測(cè)器(4)被集成在其中，還包括一個(gè)待連接設(shè)備(2)上的絕緣套管(5)或是固定底座。檢測(cè)器(3和4)都包含一個(gè)電壓限制器，該電壓限制器同時(shí)提供實(shí)際連接點(diǎn)處電流和電壓值的小信號(hào)，并且維持安全性、可靠性和絕緣水平。相應(yīng)的裝置或電子電路(8)與本系統(tǒng)一起使用來(lái)抓取和處理信號(hào)。
文檔編號(hào)G01R15/14GK1460182SQ02800972
公開(kāi)日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者賈維爾·奧瑪澤保奧瑟林 申請(qǐng)人:奧馬薩瓦爾集團(tuán)股份有限公司