專利名稱：一種架空設備以及電源線監(jiān)控設備和方法
技術領域：
本發(fā)明總地涉及架空設備(如，架空通信設備)，并且更具體地，涉及處于線電勢 的、具有內建通信機構的電源線監(jiān)控設備和方法。
背景技術：
配電系統(tǒng)包括很多控制從發(fā)電廠向住宅、商業(yè)和其他建筑處儀表訪問點的配電的 獨立設備。通常，“傳輸系統(tǒng)”將電能從發(fā)電廠送到配電站，而“分配系統(tǒng)”將產生的電能從 配電站分配到端點。傳輸系統(tǒng)和分配系統(tǒng)可以分別包括一個或更多個監(jiān)控和/或控制電能 流的設備。為了簡單，任何這樣的設備在此處被稱為“監(jiān)控設備”。例如，監(jiān)控設備可以包括 故障電路指示器(“FCT”)、電流傳感器和/或電壓傳感器。通常期望監(jiān)控設備彼此通信或者各個監(jiān)控設備將信息和/或控制功能傳送到遠 程位置。例如，可能期望將關于電源線上檢測到故障的信息傳送到遠程修理廠。傳統(tǒng)上，監(jiān) 控設備是使用設置在硬連線到監(jiān)控設備的控制箱中的短距無線電來進行通信。使用者必須 驅車到控制箱來獲取來自監(jiān)控設備的信息。該解決方案是點對點的，并且如果是以很多傳 感器節(jié)點遍布廣大的區(qū)域實現(xiàn)的，這將是過度昂貴和低效率的。因此，在本領域中存在對改進的用于從電源線監(jiān)控設備傳送信息的裝置的需求。

發(fā)明內容
本文描述的監(jiān)控設備可以容易地固定到電源線而無需斷電或者以其他方式折損 電源線的完整性。所述監(jiān)控設備包括變流器(“CT”)，所述變流器通過磁通從其所固定到的 電源線捕獲能量。與CT相關聯(lián)的電路將CT所捕獲的能量轉化為可以被一個或更多個電 氣設備使用的能量。例如，所述能量可以為與所述CT和/或導體相關聯(lián)的傳感器、監(jiān)視器、 無線電和/或其他設備供能。傳感器監(jiān)控并收集與電源線相關的信息。例如，傳感器可以收集關于電源線上電 流、電源線上電壓、電源線上溫度的信息和/或關于在電源線上是否存在振動的信息。無線 電或其他通信設備將所收集信息的至少部分傳送到遠程位置。例如，所述信息可以被傳送到與該電源線和/或監(jiān)控設備相關聯(lián)的中心公用事業(yè)公司。設備電路的地參考點通過一個或更多個電導體電耦合到電源線。因此，監(jiān)控設備 (包括其電路)具有與電源線基本上相同的電壓電勢。因此，在該設備周圍存在著基本上均 等或一致的電場。與電壓電勢和其附接到的電源線不同的另一通信設備相比，該基本上相 等的電壓電勢和電場允許與所述監(jiān)控設備的通信具有降低的噪聲和干擾。在將設備電路的地參考點電耦合到電源線之前，監(jiān)控設備的電壓電勢可以基本上 低于電源線的電壓電勢。半導體材料墊可以設置在電源線和電導體之間，以在將設備安裝 到電源線時減慢設備電路的電壓電勢改變速率。該改變速率的減慢可以使得在將地參考點 電耦合到電源線時電暈放電的風險最小化。在一個示例性實施方案中，一種電源線監(jiān)控設備包括傳感器，所述傳感器收集關 于電源線的信息，所述電源線監(jiān)控設備安裝到所述電源線。所述電源線監(jiān)控設備包括通信 設備，所述通信設備將所述傳感器收集的所述信息的至少部分傳送到所述電源線監(jiān)控設備 遠程的位置。所述電源線監(jiān)控設備包括電路，所述電路包括地參考點。所述電源線監(jiān)控設 備包括用于將所述通信設備的所述地參考點電耦合到所述電源線的裝置，使得所述地參考 點和所述電源線具有基本上相等的電壓電勢。在另一示例性實施方案中，一種電源線監(jiān)控設備包括傳感器，所述傳感器收集關 于電源線的信息，所述電源線監(jiān)控設備安裝到所述電源線。所述電源線監(jiān)控設備包括通信 設備，所述通信設備將所述傳感器收集的所述信息的至少部分傳送到所述電源線監(jiān)控設備 遠程的位置。所述電源線監(jiān)控設備還包括電路板，所述電路板包括與所述傳感器和所述通 信設備相關聯(lián)的電路。所述電路包括地參考點，當所述電源線監(jiān)控設備安裝到所述電源線 時，所述地參考點電耦合到所述電源線。當所述電源線監(jiān)控設備安裝到所述電源線時，所述 地參考點的電壓電勢基于所述電源線的電壓電勢而升高。所述電源線監(jiān)控設備包括用于當 所述電源線監(jiān)控設備安裝到所述電源線時減慢所述地參考點的電壓電勢改變速率的裝置。在另一示例性實施方案中，一種電源線監(jiān)控設備包括傳感器，所述傳感器收集關 于電源線的信息，所述電源線監(jiān)控設備安裝到所述電源線。所述電源線監(jiān)控設備包括通信 設備，所述通信設備將所述傳感器收集的所述信息的至少部分傳送到所述電源線監(jiān)控設備 遠程的位置。所述電源線監(jiān)控設備的電路板包括與所述傳感器和所述通信設備相關聯(lián)的電 路。所述電路包括地參考點。殼體至少部分地包封所述電路板。第一導電件耦合到所述殼 體。所述第一導電件設置在所述殼體外部，并且當所述電源線監(jiān)控設備安裝到所述電源線 時，所述第一導電件電接觸所述電源線。電源線監(jiān)控設備的至少一個第二導電件延伸通過 所述殼體并且將所述第一導電件電耦合到所述電路的所述地參考點，由此，當所述電源線 監(jiān)控設備安裝到所述電源線時，根據(jù)所述電源線上的電壓電勢升高所述地參考點的電壓電 勢。一旦考慮對示例出當前設想的用于實施本發(fā)明的最佳模式的圖示說明性實施方 案的以下詳細描述，本領域普通技術人員將清楚這些以及其他方面、目標、特征和實施方案。


為了更全面地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，現(xiàn)在將連同如下簡要描述的附圖參照以下描述。圖1是描繪根據(jù)某些示例性實施方案的電源線監(jiān)控設備的框圖。圖2是根據(jù)某些示例性實施方案圖示用于使用圖1的電源線監(jiān)控設備傳送故障電 路指示器信息的方法的流程圖。圖3是根據(jù)某些示例性實施方案圖示用于將信息從圖1的電源線監(jiān)控設備傳輸?shù)?遠程位置的方法的流程圖。圖4是根據(jù)某些示例性實施方案圖示用于清除故障事件和線路狀態(tài)歷史的方法 的流程圖。圖5是根據(jù)某些示例性實施方案圖示用于將數(shù)據(jù)從圖1的電源線監(jiān)控設備傳送到 個人和/或停電管理系統(tǒng)的方法的流程圖。圖6是根據(jù)某些示例性實施方案的電源線監(jiān)控設備的側面正視圖。圖7是根據(jù)某些示例性實施方案的圖6的監(jiān)控設備的頂面正視圖。圖8是根據(jù)某些示例性實施方案的圖6的監(jiān)控設備的側視圖。圖9是根據(jù)某些示例性實施方案的圖6的監(jiān)控設備的后面正視圖。圖10是根據(jù)某些示例性實施方案的圖6的監(jiān)控設備的前面正視圖。圖11(包括圖IlA和11B)是根據(jù)某些示例性實施方案的圖6的監(jiān)控設備的電路 的電路圖。圖12是根據(jù)某些示例性實施方案的圖6的監(jiān)控設備的變流器(“CT”)的兩個分 開的芯部分的前視圖。圖13是根據(jù)某些示例性實施方案，在圖12中圖示的分開的芯部分之一的側視圖。圖14是根據(jù)某些示例性實施方案的圖6的監(jiān)控設備的兩個分開的芯部分的前視 圖。圖15是根據(jù)某些示例性實施方案，在圖14中圖示的分開的芯部分之一的側視圖。圖16根據(jù)某些示例性實施方案描繪用于在CT分開的芯部分上形成繞組的方法。圖17是根據(jù)某些示例性實施方案的圖6的監(jiān)控設備的第一 CT臂的前視圖。圖18是根據(jù)某些示例性實施方案，在圖17中圖示的CT臂的側面剖面圖。圖19是根據(jù)某些示例性實施方案的圖6的監(jiān)控設備的第二 CT臂的前視圖。圖20是根據(jù)某些示例性實施方案，在圖19中圖示的CT臂的側面剖面圖。圖21是根據(jù)某些示例性實施方案的圖6的監(jiān)控設備殼體的前面正視圖。圖22是根據(jù)某些示例性實施方案的圖21中圖示的監(jiān)控設備殼體的側面正視圖。圖23是根據(jù)某些示例性實施方案的圖21中圖示的監(jiān)控設備殼體的側視圖。圖24是根據(jù)某些示例性實施方案的圖21中圖示的監(jiān)控設備殼體的部分的側面剖 面圖。圖25是根據(jù)某些示例性實施方案的凹型連接器的剖面。圖26是根據(jù)某些示例性實施方案的凸型連接器的剖面。圖27是根據(jù)某些示例性實施方案的圖6的監(jiān)控設備的夾緊臂的前面正視圖。圖28是根據(jù)某些示例性實施方案的圖27中圖示的夾緊臂的前視圖。圖29是根據(jù)某些示例性實施方案的圖27中圖示的夾緊臂的后面正視圖。圖30是根據(jù)某些示例性實施方案的圖27中圖示的夾緊臂的后視圖。
圖31是根據(jù)某些示例性實施方案的圖27的夾緊臂的夾緊墊的前面正視圖。圖32是根據(jù)某些示例性實施方案的圖27中圖示的夾緊臂的另一夾緊墊的剖面 圖。圖33是根據(jù)某些示例性實施方案的圖6的監(jiān)控設備的夾緊彈簧的側面正視圖。圖34是根據(jù)某些示例性實施方案的電源線監(jiān)控設備的側面部分剖面圖。圖35是根據(jù)某些示例性實施方案的圖34的監(jiān)控設備的側面正視圖。圖36是根據(jù)某些示例性實施方案的圖34的監(jiān)控設備的頂部正視圖。圖37是根據(jù)某些示例性實施方案的圖34的監(jiān)控設備連同半導體界面墊的側面分 解透視圖。
具體實施例方式本文描述了一種改進的用于監(jiān)控電源線上電能的裝置。具體來說，示例性實施方 案提供了 一種被配置為設置在電源線上的電源線監(jiān)控設備。該監(jiān)控設備包括用于監(jiān)控電源 線上電能流并且與至少一個其他設備通信關于該電能流和/或電源線的信息的電路。該電 路的地參考點電耦合到所述電源線。因此，其中包括所述電路的該監(jiān)控設備具有與所述電 源線基本上相同的電壓。相應地，在設備周圍存在著基本上均等或一致的電場。與電壓電 勢和其附接到的電源線不同的通信電源線監(jiān)控設備相比，該基本上相等的電壓電勢和電場 允許與所述監(jiān)控設備的通信具有降低的噪聲和干擾?，F(xiàn)在轉向附圖，詳細描述了示例性實施方案，在全部附圖中相同的數(shù)字指代類似 的部件。圖1是描繪根據(jù)某些示例性實施方案的電源線監(jiān)控設備100的框圖。監(jiān)控設備100 電連接到電源線116。使用在這里，術語“電源線”指將電從一個位置傳輸?shù)搅硪粋€位置的 任何類型的電導體。例如，電源線116可以包括一種或更多種實用電纜，無論是地上的、地 下的還是其他形式的。一般來說，通過夾緊機構提供監(jiān)控設備100和電源線116之間的連接，所述夾緊機 構確保監(jiān)控設備100和電源線116之間的牢固連接。監(jiān)控設備100可以以多種方式被供 能。在某些示例性實施方案中，可以通過該監(jiān)控設備100連接到的電源線116所產生的磁場 來為監(jiān)控設備100供能，如果附接的電源線116中的電流被中斷的話，還連同可以為監(jiān)控設 備100供能的電池一起為監(jiān)控設備100供能?？商鎿Q的電源包括但不限于太陽能、振動、射 頻能、熱能、通過電源線116的電流、通過使用變流器或者通過使用從受激導體到相鄰地的 參考電壓來從電源線中的電流獲得能量的可充電電池或超級電容器。監(jiān)控設備100包括測量電源線116上狀況(condition)的傳感器102。在某些示 例性實施方案中，傳感器102可以實時或接近實時地測量電源線116上的電流和電壓。在某 些可替換的示例性實施方案中，可以使用其他類型的傳感器102，這種傳感器102能夠測量 可能存在于電源線116或監(jiān)控設備100本身狀況的任何適當參數(shù)，包括但不限于線的溫度、 線的傾斜、環(huán)境溫度、風速、電氣部件的液位、來自受監(jiān)控變壓器的溶解氣體含量或壓強、電 池狀態(tài)、頻率、諧波、越零率(zero crossings)、振動和/或功率系數(shù)。傳感器102可以被 配置為測量一種或更多種狀況。在某些示例性實施方案中，可以組合兩個或更多個傳感器 102來測量多個狀況。傳感器102將測值傳送到控制器104。使用在這里，術語“傳感器數(shù) 據(jù)”指從傳感器102提供的任何信息，包括從傳感器102提供給控制器104的任何測值。在某些示例性實施方案中，監(jiān)控設備100可以電連接到中線(未示出)，并且傳感器102可以 包括用于找尋電流非平衡的電流傳感器。控制器104分析其接收的傳感器數(shù)據(jù)，并且響應于數(shù)據(jù)采取適當?shù)膭幼?。在某?示例性實施方案中，控制器104包括被編程為分析傳感器數(shù)據(jù)并適當響應的微控制器。在 某些可替換示例性實施方案中，控制器104包括能夠接收傳感器數(shù)據(jù)并控制外設系統(tǒng)(例 如存儲器108，通信設施110和指示器106)的任何適當控制機構。例如，控制器104可以包 括能夠確立已經發(fā)生故障事件的任何模擬和/或數(shù)字電子裝置的組合。在某些示例性實施方案中，控制器104可以被編程為將傳感器數(shù)據(jù)中的某些改變 識別為故障事件。例如，控制器104可以將電流下降超過編程的閾值視為故障存在的指示。 然而，控制器104可以被編程為將電源線116上發(fā)生的任何狀況標識為對故障的指示。例 如，控制器104可以被編程為將電流或電壓激增超過預定閾值、溫度讀數(shù)超過預定閾值和/ 或振動超過預定閾值標識為故障。所述閾值可以由在電氣傳輸或分配系統(tǒng)中采用監(jiān)控設備 100的公用事業(yè)公司限定，并且可以基于特定區(qū)域的狀況而變化。如果控制器104確定已經 發(fā)生故障，則它可以將該事實傳送到指示器106、存儲器108和/或監(jiān)控設備100的通信設 施110。在某些可替換的示例性實施方案中，傳感器102可以包括用于確定是否已經發(fā)生故 障狀況并且用于向控制器104通知故障事件的電路。在控制器104從傳感器102接收傳感器數(shù)據(jù)的實施方案中，控制器104可以被進 一步編程為標識對于公用事業(yè)公司診斷問題來說可能有價值的某些其他數(shù)據(jù)，或者傳輸或 分配系統(tǒng)中的低效率?？刂破?04可以被配置為將數(shù)據(jù)記錄在存儲器108中，以供公用事 業(yè)公司、線路技工或者另一感興趣方之后分析。通過實施例的方式，電源線116上溫度的升 高可能導致故障事件，但是可以指示電源線116或者其附近裝備(例如變壓器、電容器、電 容器組、斷路器和熔斷器)中的一些已經出現(xiàn)正在電源線116上造成額外的電阻并且降低 效率的缺陷。類似地，控制器104可以被編程為在某個時間段中監(jiān)控電源線116上發(fā)生的 越零率。與越零率相關的信息可以被用來標識潛在地指示非穩(wěn)定狀況的諧波和瞬間。因為 控制器104(和/或傳感器102)在故障已經發(fā)生之前已經識別該狀況，所以公用事業(yè)公司 可以確定是否有必要采取補救動作來提高傳輸系統(tǒng)的性能或者防止可能導致公用事業(yè)公 司顧客電能損耗的故障。控制器104可以被進一步編程為標識與監(jiān)控設備100本身相關聯(lián)的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù) 記錄在存儲器108中。例如，控制器104可以標識并記錄電池狀態(tài)、地理坐標、環(huán)境溫度、風 速、液位、溶解氣體含量、壓強和/或公用事業(yè)公司可能感興趣的任何其他適當數(shù)據(jù)?？刂破?04可以被進一步配置為將故障判決傳送到指示器106并且將故障判決和 傳感器數(shù)據(jù)傳送到通信設施110。如果如上面描述的，所述控制器104(和/或傳感器102) 確定已經發(fā)生故障事件，則控制器104可以將該信息傳送到指示器106。此外，無論是否已 經確立故障事件，控制器104可以將傳感器數(shù)據(jù)傳送到存儲器108或通信設施110。例如，控制器104可以被編程為在經過設定時段之后——例如每天一次——而 不管數(shù)據(jù)內容地傳輸來自傳感器102的傳感器數(shù)據(jù)。這樣的編程將允許公用事業(yè)公司關 于傳輸或分配系統(tǒng)的性能具有頻繁的更新?？刂破?04還可以被編程為在經過設定時段 之后——例如每小時一次——儲存?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)，并且隨后在不同的時段上——例如每天一 次——傳輸所儲存的信息?？刂破?04還可以被編程為向沿電源線116或者分配系統(tǒng)采用的其他傳感器同步，以便于在全天在同步的時刻提供整個電源線116或分配系統(tǒng)的準確快 照。傳感器數(shù)據(jù)的記錄和傳輸周期是基于公用事業(yè)公司的斟酌，以滿足采用監(jiān)控設備100 的環(huán)境的特定需求。控制器104還可以被編程為傳輸任何滿足上述故障或儲存狀況中任何 一種的傳感器數(shù)據(jù)。指示器106可以是安裝在監(jiān)控設備100上并且被置為可以從遠距查看的顯示器。 因此，指示器106可以提供故障已經發(fā)生的可視指示。在某些示例性實施方案中，指示器可 以包括高可見度顯示設備。然而，指示器可替換地可以為液晶顯示器(LCD)或其他類似顯 示設備。此外，指示器106可以發(fā)出可聞聲音，所述聲音可以向監(jiān)控設備100近旁的技工警 告所述監(jiān)控設備100已經檢測到故障狀況?？陕勚甘酒?06可以附加于或者替代可視指示 器 106。存儲器108可以為任何適當?shù)膬Υ嬖O備，例如閃存存儲器或動態(tài)隨機訪問存儲器 (DRAM)。如果控制器104確定傳感器數(shù)據(jù)應當被記錄，例如當所述數(shù)據(jù)代表反常狀況或故 障時，控制器104可以將該數(shù)據(jù)記錄在存儲器108中，并且可以可選地記錄與該數(shù)據(jù)相關的 信息，例如數(shù)據(jù)被測量的時刻、記錄該數(shù)據(jù)的FCI的地理坐標、在該數(shù)據(jù)被記錄的時刻的環(huán) 境狀況，或者FCI已經測量或記錄的任何其他數(shù)據(jù)。存儲器108還可以儲存關于監(jiān)控設備100的信息。例如，在某些示例性實施方案 中，一旦安裝，可以以監(jiān)控設備100的全坐標(global coordinate)對存儲器108進行編程。 可替換地，存儲器108可以儲存其他標識信息，例如但不限于安裝的街道地址、監(jiān)控設備 100的獨特標識符、網格坐標，或者附近電線桿或其他路標的標識符。通信設施110提供能夠將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程位置114的系統(tǒng)。在某些示例性實施 方案中，通信設施110使用諸如GSM(全球移動通信系統(tǒng))或CDMA(碼分多址)的蜂窩技 術與遠程位置114進行通信。通信設施110還可以包括針對多種無線或有線通信協(xié)議中 任何數(shù)量的部件，這些通信協(xié)議包括但不限于任意802. 11標準、藍牙(IEEE 802. 15. 1)、 ZigBeedEEE 802. 15. 4)、因特網協(xié)議、授權或未授權的無線電、光纖，或電源線載波通信技 術。通信設施110可以提供將傳感器數(shù)據(jù)傳送到遠程位置114的功能。在某些示例性實施方案中，遠程位置114可以是公用事業(yè)公司的中心辦公室，并 且具有這樣的能力，即，同時監(jiān)控來自多個監(jiān)控設備100的通信饋送并將來自這些饋送的 信息傳送到負責修理和維護傳輸系統(tǒng)或分配系統(tǒng)的實體或個人。在該實施方案中，遠程位 置114包括連接到公用事業(yè)公司的停電管理系統(tǒng)的中心服務器。一旦接收到傳送的故障或 傳感器數(shù)據(jù)，該服務器隨后處理這些信息，并按照需要將數(shù)據(jù)格式翻譯為適當?shù)母袷?，例?但不限于分布式網絡協(xié)議(DNP)、控制中心間通信協(xié)議(ICCP)、多方表達(Multispeak)， 或其他通信協(xié)議。該服務器隨后將信息傳輸?shù)酵ｋ姽芾硐到y(tǒng)，在停電管理系統(tǒng)中，可以在公 用事業(yè)公司控制臺上查看該信息。服務器和停電管理系統(tǒng)中的任意一個還可以提供對可以 解決該問題的個人的直接通信。例如，一旦接收到關于故障的信息，該系統(tǒng)可以自動將電子 郵件消息或電話呼叫引導到區(qū)域內的線路技工，該線路技工可以接收諸如無線電話、個人 數(shù)字助理或其他適當通信設備的移動通信設備上的消息。在某些可替換的示例性實施方案中，遠程位置114可以包括能夠產生公用事業(yè)公 司可以訪問的信息的系統(tǒng)，例如以圖形方式向觀看者顯示信息的萬維網網頁。在該實施方 案中，一旦接收到傳送的故障或傳感器數(shù)據(jù)，服務器產生網頁，如果被訪問，所述網頁向觀看者顯示一些或所有所述信息。公用事業(yè)公司的代表隨后可以訪問該網頁以檢索數(shù)據(jù)。該 實施方案中的服務器還可以通過電話或電子郵件消息來提供針對個人的通信，如之前參照 示例性實施方案所描述的。在另一替換的實施方案中，遠程位置114可以是諸如蜂窩電話或個人數(shù)字助理 (PDA)的通信設備。該遠程位置還可以是可通過因特網訪問的任意位置，例如電子郵件地 址。在該實施方案中，通信設施110使用蜂窩通信來通過電話、短消息服務(SMS)消息或電 子郵件與遠程位置114直接進行通信。在該實施方案中，監(jiān)控設備100可以向可以解決通 信所造成的任何關注的問題的個人提供直接通知。通信設施110還可以便利兩個或更多個通信設備100之間的通信。當多個監(jiān)控設 備100彼此相距短距離時，該實施方案尤其有利。僅通過舉例的方式，可以期望在單個三相 電源線上安裝三個監(jiān)控設備100，以便一個監(jiān)控設備100監(jiān)控一個單獨的相。在這樣的實現(xiàn) 中，可以期望在一個監(jiān)控設備100的通信設施110中實現(xiàn)蜂窩通信。這些監(jiān)控設備100隨 后使用諸如藍牙、WiFi或ZigBee的短距離無線協(xié)議，或諸如電源線載波組網的有線協(xié)議， 來進行相互間的通信。如果其中未安裝蜂窩通信的一個監(jiān)控設備100檢測到故障狀況，或 者確定應該使用蜂窩通信將傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程位置，則該監(jiān)控設備100可以使用短距 離無線協(xié)議或有線協(xié)議對支持蜂窩的監(jiān)控設備100進行傳輸，并且該支持蜂窩的監(jiān)控設備 100可以將該傳輸內容中繼到遠程位置114。該具有多個監(jiān)控設備100的實施方案還可以應 用于在不同電源線或其他裝備上彼此位于近旁的監(jiān)控設備100?！敖?clos印roximity)，， 可以落入短距離無線協(xié)議或有線協(xié)議的通信距離內。在示例性實施方案中，重置接口 112可以具有用于監(jiān)控設備100的兩個不同的重 置指令指示器重置和存儲器重置。指示器重置指令去除故障指示，而存儲器重置指令從存 儲器108清除至少一些傳感器數(shù)據(jù)。存儲器重置指令可以包括指示存儲器要進行清除的部 分的參數(shù)。例如，存儲器重置指令可以指明應該僅清除在某日期之前記錄的傳感器數(shù)據(jù)、應 該清除所有傳感器數(shù)據(jù)、應該清除關于監(jiān)控設備100的傳感器數(shù)據(jù)和信息、應該將除與監(jiān) 控設備100相關的信息之外的所有數(shù)據(jù)清除，和/或標識應該擦除哪個存儲器的其他適當 參數(shù)。盡管指示器重置指令和存儲器重置指令二者均可以由同一事件觸發(fā)，但是可能期望 在一些場合下獨立地重置其中一個或者另一個。例如，在某些示例性實施方案中，控制器104可以被編程為通過發(fā)出指示器重置 指令而非存儲器重置指令，來響應在故障事件之后適當電流的恢復。在這種工作模式下，故 障事件的記錄及其伴隨的狀況將保留在存儲器108中，即使故障指示器106已經被清除。信 息隨后可以從存儲器108被下載并分析，并且當目前不存在故障時，監(jiān)控設備100將不指示 故障情形。因此，本發(fā)明可以在適當?shù)碾娏骰謴蜁r提供自動重置，同時還儲存可以用來診斷 和定位暫時或間歇性故障的數(shù)據(jù)。另外，重置接口 112可以從“現(xiàn)場”技術人員直接接收重置指令。在某些示例性實 施方案中，技術人員通過操作監(jiān)控設備100上的一個或更多個按鈕(未示出)或者連接到 監(jiān)控設備100的鍵盤來提供重置指令。在某些可替換的示例性實施方案中，可以通過開關 或其他通用輸入技術(例如來自計算機、PDA或蜂窩電話)來提供重置指令。在某些示例性實施方案中，傳感器102、控制器104、存儲器108、通信設施110以 及重置接口 112可以被提供在不受天氣影響的殼體內部，而指示器106被設置在殼體的外表面上，以使得可以從遠處查看指示器106。在某些可替換的示例性實施方案中，每個部件 可以被設置在殼體內部或外部?？梢杂脢A緊機構將殼體夾緊到電源線116，并且傳感器102 可以邏輯耦合到該夾緊機構的一部分。圖2是根據(jù)某些示例性實施方案圖示用于使用圖1的電源線監(jiān)控設備100傳送故 障電路指示器信息的方法200的流程圖。將參照圖1和2來描述方法200。在步驟205中，傳感器102從電源線116、監(jiān)控設備100或者它的周圍收集數(shù)據(jù)。 在步驟210中，控制器104對收集到的數(shù)據(jù)進行分析，以確定收集到的數(shù)據(jù)是否構成故障、 是否應該報告該數(shù)據(jù)，和/或是否應該將該數(shù)據(jù)儲存在存儲器108中。在步驟215中，控制器104基于在步驟210中進行的分析來確定是否已經出現(xiàn)了 故障狀況。如果控制器104在步驟215中確定已經出現(xiàn)了故障狀況，則方法200分支到步 驟220。在步驟220中，控制器104將故障狀況的存在傳送給指示器106，該指示器106顯 示故障已經發(fā)生的指示。方法200隨后前進到步驟225。參照回步驟215，如果控制器104確定故障狀況未出現(xiàn)，則方法200直接分支到步 馬聚225ο在步驟225中，控制器104確定是否需要報告收集到的數(shù)據(jù)和/或故障狀況。在 某些示例性實施方案中，控制器104可以被編程為基于數(shù)據(jù)本身或者基于其他因素(例如， 經過一設置的時間段，或者來自公用事業(yè)公司的直接要求)，來作出該確定。如果需要報告， 則方法200分支到步驟230，其中，控制器104將傳感器數(shù)據(jù)和/或故障信息與通信指令一 同傳送到通信設施110，該通信設施110將收集到的數(shù)據(jù)和/或故障信息傳輸?shù)竭h程位置 114。將在后文中參照圖3來進一步詳細描述步驟230。方法200隨后前進到步驟235。參照回步驟225，如果控制器104確定不應該報告數(shù)據(jù)，則方法200直接分支到步 馬聚235ο在步驟235中，控制器104確定收集到的數(shù)據(jù)和/或故障信息是否應該被儲存在 存儲器108中?？梢曰诳刂破鞯木幊虂碜鞒鲈摯_定，如以上參照圖1所描述的。如果應 該儲存，則方法200分支到步驟240，在步驟240中，控制器104將收集到的數(shù)據(jù)和/或故障 信息儲存在存儲器108中。方法200隨后前進到步驟245。參照回步驟235，如果控制器104確定不需要儲存，則方法直接分支到步驟245。在步驟245中，控制器104確定是否已經觸發(fā)了重置。如果已經觸發(fā)了重置，則方 法200分支到步驟250，在步驟250中，控制器104可以清除故障指示、存儲器108，或者二 者都進行清除。在后文中參照圖4來進一步詳細討論步驟250的重置過程。方法200隨后前進到步驟255。參照回步驟245，如果控制器104確定未曾觸發(fā)重 發(fā)，則方法200直接分支到步驟255。在步驟255中，控制器200確定是否繼續(xù)監(jiān)控電源線116。如果繼續(xù)監(jiān)控，則方法 200分支回到步驟205。如果不繼續(xù)監(jiān)控，則方法200結束。圖3是根據(jù)某些示例性實施方案圖示用于將信息從電源線監(jiān)控設備100傳輸?shù)竭h 程位置114的方法230的流程圖。例如，方法230可以用來將故障信息和/或數(shù)據(jù)傳輸?shù)?遠程位置114，如圖2的步驟230中所提到的。將參照圖1和3來描述示例性方法230。在步驟305中，控制器104基于其編程來確定要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。例如，如果故障事件 觸發(fā)了傳輸，則該數(shù)據(jù)可以包括關于故障的信息。該數(shù)據(jù)還可以關于傳感器102的測量，或關于監(jiān)控設備100的其他信息，例如其全坐標。在步驟310中，如果要傳輸?shù)娜魏螖?shù)據(jù)駐留在存儲器108中，則控制器104檢索該 數(shù)據(jù)。在步驟315中，控制器104將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵ㄐ旁O施110。在步驟320中，控制器104基于其編程確定數(shù)據(jù)是否應該被傳輸?shù)竭h程服務器或 其他類似的系統(tǒng)。如果控制器104確定數(shù)據(jù)不應該被傳輸?shù)竭h程服務器，則方法230分支 到步驟335。然而，如果控制器104在步驟320確定數(shù)據(jù)應該被傳輸?shù)竭h程服務器，則方法 230分支到步驟325，在步驟325中，通信設施110將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程服務器。在某些示例 性實施方案中，數(shù)據(jù)傳輸是以蜂窩通信進行的，但是在其他實施方案中，傳輸可以為上面關 于圖1描述的任何無線或有線協(xié)議。方法230隨后前進到步驟330。在步驟330中，遠程服務器將數(shù)據(jù)傳送到個人或者公用事業(yè)公司的停電管理服 務，以允許個人或公用事業(yè)公司響應于所述數(shù)據(jù)。在下面參照圖5更詳細地討論步驟330 的通信特征。方法230隨后前進到步驟335。在步驟335中，控制器104基于其編程確定數(shù)據(jù)是否應該被傳輸?shù)絺€人，例如線路 技工。如果控制器104確定數(shù)據(jù)不應該被傳輸?shù)揭粋€或多個個人，則方法返回到圖2的步 驟235。然而，如果控制器104確定數(shù)據(jù)應該被傳輸?shù)絺€人，則方法230分支到步驟340，在 步驟340中，通信設施110使用蜂窩協(xié)議來將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€或多個個人。例如，通信設施 110可以向所述一個或多個個人進行電話呼叫。然而，在某些示例性實施方案中，通信設施 110可以直接向支持蜂窩的一個或多個設備(例如電話或個人數(shù)字助理)發(fā)送文本消息或 電子郵件消息。方法230隨后前進到圖2的步驟235。圖4是如參照圖2的步驟250，根據(jù)某些示例性實施方案圖示用于清除故障事件和 線路狀態(tài)歷史的方法250的流程圖。方法250將參照圖1和4來描述。在步驟405中，控制器104基于其編程確定重置信號是否命令清除存儲器108。如 上面描述的，各種事件可以觸發(fā)重置，并且公用事業(yè)公司可能期望一些事件至少重置存儲 器108的部分，而其他則僅重置故障指示。如果控制器104確定所接收的重置信號并不命 令重置存儲器108，則方法250前進到步驟415。然而，如果控制器104確定接收的重置信號的確命令重置存儲器108，則方法250 分支到步驟410，在步驟410中，控制器104基于重置信號中的指令至少從存儲器108清除 一部分數(shù)據(jù)。方法250隨后前進到步驟415。在步驟415中，控制器104確定重置信號是否命令清除故障指示器106。如果控制 器104確定所接收的重置信號不命令重置故障指示器106，則方法250分支到圖2的步驟 255。然而，如果控制器104確定所接收的重置信號命令重置故障指示器106，則方法 250分支到步驟420，在步驟420中，控制器104從故障指示器106清除故障已經發(fā)生的任 何指示。在清除故障指示之后，方法250前進到圖2的步驟255。圖5是根據(jù)本發(fā)明的某些示例性實施方案圖示用于將數(shù)據(jù)傳送到個人和/或停電 管理系統(tǒng)的方法330的流程圖。圖5假設故障或其他感興趣的信息已經被檢測到并且已經 被傳輸?shù)街行姆掌鳌⒄請D1和5描述方法330。在步驟505中，確定服務器是否可以聯(lián)系公用事業(yè)公司的停電管理系統(tǒng)(OMS)。如 果服務器可以聯(lián)系停電管理系統(tǒng)，則方法300前進到步驟510，在步驟510中，服務器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絆MS。OMS隨后可以在公用事業(yè)公司已有的系統(tǒng)上向操作員顯示所述數(shù)據(jù)。如果服 務器不能聯(lián)系公用事業(yè)公司的0MS，則方法330分支到步驟515。遠程服務器還具有的儲存 所有流入信息用于歷史目的能力。該數(shù)據(jù)歷史可以被用于分析和提高電力系統(tǒng)的性能。在步驟515中，確定服務器是否可以直接聯(lián)系個人。如果服務器不能直接聯(lián)系個 人，則方法330前進到步驟520，在步驟520中，服務器通過電話呼叫、文本消息、電子郵件消 息或其他類似形式的通信將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絺€人。如果在步驟515中確定服務器不應該聯(lián)系個 人，則方法330分支到步驟525。在步驟525中，服務器可以為公用事業(yè)公司生成所傳輸數(shù)據(jù)的可替換表示。在某 些示例性實施方案中，服務器生成適于因特網傳輸?shù)木W頁或其他內容，公用事業(yè)公司可以 通過標準的因特網瀏覽器或其他網絡通信機制訪問所述網頁或其他內容。該網頁將以圖形 或文本形式呈遞監(jiān)控設備100傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。該方法還允許信息通過電話呼叫、文本消息、電 子郵件消息或其他類似形式的通信來呈遞。一旦生成可替換的表示，方法330前進到步驟 530。在步驟530中，確定正在傳輸?shù)谋O(jiān)控設備100的位置。在某些示例性實施方案中， 該信息是從數(shù)據(jù)本身確定的，所述數(shù)據(jù)優(yōu)選地包含監(jiān)控設備100的地理坐標或者監(jiān)控設備 100安裝所在的地址?？商鎿Q地，可以通過使用包括監(jiān)控設備100獨特標識符與位置之間關 聯(lián)的表格或其他數(shù)據(jù)庫來解析與所述數(shù)據(jù)一起傳輸?shù)乃霰O(jiān)控設備100的獨特標識符來 確定監(jiān)控設備100的位置。在確定正在傳輸?shù)谋O(jiān)控設備100的位置之后，方法330前進到 步驟535，在步驟535中，線路技工作出必要的修理。圖6-10根據(jù)某些示例性實施方案圖示電源線監(jiān)控設備600。參照圖6-10，監(jiān)控設 備600包括耦合到殼體620的變流器610 (“CT”)。CT 610被配置為測量流經電導體660 (圖 8)的交流電流。例如，電導體660可以包括監(jiān)控設備600耦合到的電源線或中線或者其他 導電件。如下面描述的，CT 610被配置為從流經導體660的電流產生的磁場獲得捕獲的能量。如在下面描述的圖14-16中最清楚地看到的，CT 610包括繞卷磁芯805 —部分的 繞組905。流經導體660的電路產生圍繞導體660延伸并且通過繞組905的磁場。該產生 的磁場引起繞組905上的副電流(secondary current)，其直接與流經電導體660的電流除 以繞組905的匝數(shù)的商成比例。如已經得益于本公開的本領域普通技術人員將認識到的，CT通常既包括主繞組又 包括副繞組。在圖6-10中描繪的示例性實施方案中，盡管電導體660是與CT 610相異的 部件，但是電導體660和繞組905分別充當CT 610的主繞組和副繞組。因此，使用在這里， 術語“CT”指測量導體的電流并且從該導體獲得能量的電氣設備，所述導體可以為CT的零 部件，或者可以為與CT分離的部件。監(jiān)控設備600包括將CT 610捕獲的能量轉化為可用能量的電路700 (圖11)。電 路700還可以包括一個或更多個傳感器和/或通信設備，它們的每一個均可以分別類似于 上面參照圖1-5描述的傳感器102和通信設施110。可替換地，這樣的傳感器和/或通信設 備可以獨立于電路700，但是與設備600相關聯(lián)或者并入設備600。例如，這樣的設備可以 設置在殼體620內。在某些示例性實施方案中，電路700安裝在設置于殼體620內的電路 板3405上。下面參照圖11描述電路700。
電路700提供的有用能量可以為與CT 610相關聯(lián)的一個或更多個設備供能。例 如，所述一個或多個設備可以包括一個或更多個傳感器(例如壓力、聲音、水平、濕度、溫度 傳感器等，例如傳感器102)、蜂窩調制解調器、衛(wèi)星收發(fā)機、指示設備(例如光)、監(jiān)視器、無 線電和/或其他通信設備(例如通信設施110)，以及使用電能進行操作的其他設備。所述 一個或多個設備可以位于殼體620內或殼體620外部。例如，所述一個或多個設備可以位 于電路板3405上或者鄰近電路板3405。在所述一個或多個設備包括無線電發(fā)射機或其他 通信設備的實施方案中，監(jiān)控設備600可以包括天線650，所述天線650使能該設備和位于 監(jiān)控設備600近旁或者監(jiān)控設備600遠程的另一設備之間的通信。天線650可以通過維持 殼體620物理完整性的天線連接器655耦合到殼體620。如下面描述的，電連接器670可以將副電流從繞組905路由到電路700。例如，CT 610的繞組905可以通過電連接器670電耦合到電路700。電連接器670通常包括兩個絕 緣電引線670A和670B(圖16)。在某些示例性實施方案中，電連接器670可以設置在保護 電連接器670免受環(huán)境影響的剛性結構(例如導管)中。CT 610和殼體620可以適于接納 電連接器670而不折損CT 610或殼體620的完整性。在某些示例性實施方案中，耦合到殼體620的夾緊機構630將監(jiān)控設備600固定 到電導體660。如下面更詳細地描述的，夾緊機構630將監(jiān)控設備600固定到電導體660 而不折損導體660或導體660操作所在系統(tǒng)的完整性。即，夾緊機構630將監(jiān)控設備600 固定到電導體660而不從導體660斷開或移除供能。在某些示例性實施方案中，夾緊機構 630 以類似于標題為"Releasable Sensor for Conductor Fault Detection Including a Rigid TriggerArm(用于包括剛性觸發(fā)器臂的導體故障檢測的可釋放傳感器)”的美國專利 No. 5，397，982中公開的方式進行操作，所述美國專利的全部公開內容通過引用被完整地包 括在本文中。在某些示例性實施方案中，殼體620包括拉孔640，所述拉孔640便利使用“帶電 操作桿(hotstick) ” (未示出)將監(jiān)控設備600連接到導體660或者從導體660的斷開。 拉孔640包括在連接或斷開期間接納帶電操作桿握持鉤的構件。盡管在圖中被圖示為具有 基本上為“U”的形狀，但是已經得益于本公開的本領域普通技術人員將認識到，拉孔640可 以具有多種不同形狀和結構中的任何形狀和結構。拉孔640可以耦合到殼體620或者與殼 體620為一體。夾緊機構630包括本體部分635和兩個夾緊臂632A和632B。當夾緊機構630處 于閉合位置時，夾緊臂632A和632B將導體660固定為抵靠本體部分635。每個夾緊臂632A 和632B分別包括夾緊彈簧631A和631B。夾緊彈簧631A和631B被偏置，以使夾緊臂632A 和632B維持在閉合位置，直至被迫使打開。如在圖示出導體660周圍處于打開位置的夾緊機構630的圖8中最清楚地看到 的，該夾緊機構630還包括附接到夾緊臂632A的致動臂690。致動臂690保持夾緊臂632A 和632B打開，同時將監(jiān)控設備600固定到導體660。當夾緊臂632A和632B旋轉打開而遠 離本體部分635時，致動臂690的自由側690A設置在夾緊臂632B的座691內。座691將 致動臂690保持在適當位置，由此防止夾緊臂632A和632B閉合?？梢酝ㄟ^在本體部分635 的方向上向致動臂690施加力來從座691釋放致動臂690。為了將監(jiān)控設備600固定到導體660，可以將監(jiān)控設備600按在導體660上，其中夾緊臂632A和632B被設置在打開位置，而致動臂690設置在座691中。導體660擠壓致 動臂690的力使致動臂690從座691釋放。夾緊彈簧631A和631B又起到使夾緊臂632A 和632B圍繞導體660閉合。如下面參照圖27-32所更詳細討論的，夾緊臂632A和632B分別包括夾緊墊633A 和633B。夾緊墊633A和633B包括基本上垂直于導體660的縱軸延伸的凸起夾緊槽910 (圖 28)。夾緊槽910通過增加導體660與夾緊臂632A和632B之間的表面張力來幫助使導體 660相對于夾緊臂632A和632B的移動最小化。在某些示例性實施方案中，夾緊機構630的 本體部分635還包括幫助使導體660的移動最小化的凸起槽695。如在圖7中最清楚地看到的，CT 610包括兩個CT臂612A和612B，當CT 610處于 閉合位置時，這兩個CT臂彼此相鄰。CT臂612A和612B分別包括磁芯部分805和815。下 面參照圖12-16來詳細描述CT芯部分805和815。如在圖8中最清楚地看到的，CT臂612A 和612B環(huán)繞工作中的導體660，從而流過導體660的電流所產生的磁場延伸通過置于CT臂 612A上的繞組905。該磁場引起繞組905上路由到電路700的電流。每個CT臂612A、612B包括基本上細長的構件，入口突起613A、613B分別從該細長 構件延伸。入口突起613A和613B以這樣的方式取向，即當所述入口突起613A和613B被 導體660作用時，便利CT臂612A和612B的打開。為了將CT 610固定到導體660，CT 610 朝導體660移動，以將導體660置于入口突起613A和613B所限定的“V”區(qū)618中。當導 體660按在入口突起613A和613B中、V區(qū)618中時，所述入口突起613A和613B彼此移開， 由此導致CT臂612A和612B打開。一旦CT臂612A和612B打開，導體660可以進入設置 于CT臂612A和612B之間的CT腔619中。一旦導體660經過CT臂612A和612B的內表 面，CT臂612A和612B閉合，環(huán)繞導體660。當靜止時，CT臂612A和612B被彈性偏置，以保持在閉合位置。具體來說，每個CT 臂612A和612B耦合到一個或更多個彈簧，例如彈簧611A和611B，所述彈簧在靜止時將CT 臂612A和612B維持在閉合位置。在某些示例性實施方案中，彈簧611A和611B之一或兩 者創(chuàng)建導體660和殼體620中電路之間的傳導路徑，以確保所述電路的參考電壓與導體660 的電壓相同。在這樣的實施方案中，當導體660置于CT 610中時，CT彈簧61IA和61IB兩 者均接觸導體660。因為導體660與CT彈簧61IA和61IB接觸，所以導體660造成與電路 中電節(jié)點的接觸，所述電路幫助監(jiān)控設備600的功能。鄰近所述入口突起613A和613B，每個CT臂612A、612B的內表面包括出口表面 614A、614B。當將CT 610從導體660移出時，出口表面614A和614B以與入口突起613A和 613B類似的方式作用。當力作用于監(jiān)控設備600以將監(jiān)控設備600移出導體660時，出口 表面614A和614B幫助克服CT臂612A和612B上的彈性力，由此迫使CT臂612A和612B 進入打開位置。一旦CT臂612A和612B處于打開位置，CT 610可以從導體660移出。當 CT臂612A和612B從導體660釋放從而導體660不再設置在CT臂612A和612B之間時， CT臂612A和612B可以返回閉合位置。CT臂612A和612B以及CT彈簧611A和611B被這樣配置，S卩，當CT 610處于閉合 位置時，分別設置在CT臂612A和612B在入口點618處的端面612AA和612BA之間的空隙 617A的尺寸最小。類似地，設置在CT臂612A和612B與入口點618相對的端面(未示出) 之間的空隙的尺寸可以最小。在某個示例性實施方案中，每個空隙可以具有小于千分之一英寸的寬度，其中每個空隙的寬度是從CT臂612A鄰近該空隙一側的端面至CT臂612B鄰 近該空隙另一側的端面測量的?？障兜淖钚〕叽缭试SCT 610從導體獲得更多的磁通能，因 為較大的空隙是可以獲得的可用能的量減少。監(jiān)控設備600可以以多種方式中的任何方式安裝在電導體660上。在某些示例性 實施方案中，通過以下操作來安裝監(jiān)控設備600 通過將夾緊機構630打開、以致動臂690 保持夾緊臂632A和632B打開，并且當致動臂690接觸導體660第一段660B的外表面660A 時閉合所述夾緊機構630來將監(jiān)控設備600固定到導體段660B。一旦監(jiān)控設備600固定到 導體段660B，可以通過在入口點618施加力以打開CT臂612A和612B并且由此允許導體 660的第二段660C進入CT腔619來將CT 610安裝到導體660。如上面闡述的，一旦導體 段660C進入CT腔619，CT臂612A和612B閉合，由此環(huán)繞導體段660C。一旦導體段660C設置在CT腔619內并且夾緊機構630固定導體段660B，CT 610 能夠將導體660所產生的磁通中包含的能量轉化為其他設備可用的電能。當試圖利用來自 于CT 610的可用能量時出現(xiàn)數(shù)種問題，但在同時不影響CT 610測量電流的能力。在某些示例性實施方案中，CT 610的電路被配置為從輕負載的配電線獲得能量并 且從重負載線路耗散過量的能量。該電路包括穩(wěn)壓的電源，其利用CT 610的最優(yōu)功率點 (optimal power point)。所述最優(yōu)功率點基于芯材料的導磁性、芯的橫截面積、繞卷芯橫 截面的導線匝數(shù)、分離半芯的空隙、輸入級的阻抗、電路的諧振頻率以及諸如導線電阻、切 換效率和其他電氣因素的其他因素?？梢杂嬎慊蛘邞{經驗確定該最優(yōu)功率點。CT 610捕獲的能量可以以一個或更多個電容器(未示出)或其他儲能機制儲存。 在某些示例性實施方案中，調節(jié)器(未示出)避免每個電容器上的電荷超出將損害CT 610 的電路的電壓水平。該被調節(jié)的電壓可以饋送到開關調節(jié)器(未示出)，所述開關調節(jié)器將 該電壓調節(jié)到另一設備(未示出)的輸出電壓——例如正由CT 610供能的傳感器102和 /或通信設施110 (如上面結合圖1-5討論的)的輸出電壓，并且將電池(未示出)或其他 與CT 610相關聯(lián)的儲能設備充電至該經調節(jié)的電壓。電路可以被用來控制開關調節(jié)器工 作在如上闡述那樣確定的最優(yōu)操作電壓。CT 610捕獲的能量可用來供其他設備處理。圖11 (包括圖IlA和11B)根據(jù)某些示例性實施方案描繪監(jiān)控設備600用來處理 所捕獲能量的電路700。在這里，參照圖6-11描述電路700。如上面討論的，CT搜尋的磁 通能借由電連接器670路由到殼體20中的電路板。在某些示例性實施方案中，該電路板可 以包括電路700和任何其他與監(jiān)控設備600相關聯(lián)的電路。在某些示例性實施方案中，電路700包括用于調節(jié)電流和電壓的裝置。該調節(jié)功 能性解決了 CT610所搜尋的能量的變化。例如，這樣的變化可以包括通過導體660的電流 時時的不同。一種用于調節(jié)電流和電壓的裝置包括預調節(jié)器電路710。該預調節(jié)器電路710包 括η溝道場效應晶體管(“FET”)Q1、電壓比較器U1，以及相關聯(lián)的電阻器R1-R13和電容 器C2-C13。預調節(jié)器電路710被設計為拾取CT 610的輸出并且形成與CT 610的功率曲 線相匹配的電壓。該任務是通過將CT 610的輸出連接到全波橋式整流電路705以從來自 于CT 610的AC電流輸出創(chuàng)造DC電流來完成的。該全波橋式整流電路705包括四個二極 管D1-D4和電容器Cl。電容器Cl與CT 610協(xié)調來為出自于全波橋式整流電路705的DC 輸出提供電壓放大。
全波橋式整流電路705的輸出連接到FET Ql和二極管D5，并且對保持電容器C6 和C7充電。通常，保持電容器C6和C7的大小為數(shù)百微法。當電容器C6和C7充電時，包 括電壓比較器Ul的比較器電路711監(jiān)控電壓。在預先描述的電壓水平，F(xiàn)ET Ql導通并且 通過FET Ql分流過量的能量。二極管D5阻擋電容器C6和C7放電。因此，通過FET Ql的 唯一電流是來自CT 610的。因為這是一條非常低阻抗的路徑，所以幾乎不產生熱。隨著保 持電容器C6和C7兩端的電壓下降，F(xiàn)ET Ql截止，允許電容器C6和C7充電。只要來自CT 610的功率輸出高于負載(無線電或其他活動(active)設備)的功率要求和電池BTl充電 的功率要求，該過程就繼續(xù)。任何不需要的功率均被耗散到地。在某些示例性實施方案中，電路700包括電流傳感器電路707，該電流傳感器電路 707基于導體660中的電流直接與CT 610的主繞組上的電流除以CT 610的副繞組數(shù)的商 成比例來計算導體660中的電流。在全波橋式整流電路705的負抽頭706上設置負載電阻 器(Rl和R2的組合)，以基于流過該負載電阻器的電流量產生與負載電阻器的值成比例的 電壓。負載電阻器的電阻通常是小的。例如，在某些示例性實施方案中，該電阻可以約為 0.25歐姆。負載電阻器造成可以被放大到期望水平的負信號。電流測量的準確度依賴于 CT在產生期望的電路電壓時保持線性的能力。這在很大程度上取決于芯的導磁性和面積以 及CT 610的匝數(shù)比例。電路700還包括開關調節(jié)器電路715。在某些示例性實施方案中，開關調節(jié)器電路 715包括降壓調節(jié)器拓撲(buck regulator topology)，該降壓調節(jié)器拓撲包括降壓調節(jié)器 U3，以及相關聯(lián)的電阻器R14-R18、電容器ClO和C14-15。測試已經顯示，通過將到開關調 節(jié)器電路715的電壓輸入調節(jié)到略高于約23伏的示例性CT 610最優(yōu)電壓，當調低到3. 3 伏時獲得6倍的電流增益。6倍電流增益減少在低線路功率時對從CT 610供應大電流的需 要，這又減小在高線路負載上耗散過量電流時FET Ql上的負擔。作為理論性實施例，考慮 具有10安主電流和500副匝的CT 610，其將產生10/500 = . 02安培均方根(RMS)。為了 得到DC電流，可以將該電流乘以.707 .02*. 707 = .014安培DC。將該電流乘以6的電 流增益，產生在3. 3伏的.084毫安，或者約.25瓦的功率。該實際電流可以偏離該計算的 電流。例如，開關的低效率可能導致較低的實際可獲得DC電流。將開關調節(jié)器電路715的輸出饋送到電池BTl允許容易地對電池進行浮充電的方 式。這是通過以小電阻R19將電池BTl與開關調節(jié)器電路715的輸出隔離來實現(xiàn)的。這允 許電池BTl在負載正在吸取的功率低于CT 610正獲得的功率時充電。當正由監(jiān)控設備600 供能的設備是活動的(例如用于無線電的傳輸模式)時，電池BTl可以供應該設備所需的 任何額外電流。只要從CT 610進入電池BTl的總功率大于電池BTl到設備的總功率輸出， 電池BTl將保持在充電的狀態(tài)。例如，電池BTl可以具有3. 3伏的最優(yōu)工作電壓以及3. 2 伏到3. 4伏的可接受工作電壓范圍。在某些示例性實施方案中，電路700包括監(jiān)控電池BTl的電壓的電池電壓監(jiān)控電 路720。如果電池電壓監(jiān)控電路720感測到電池BTl的電壓低于閾值，電池監(jiān)控電路720 發(fā)送信號(例如“V低(V LOW)”信號)到可操作來關斷到設備的功率的控制器電路(未示 出)。在某些示例性實施方案中，該控制器電路可以包括具有立即或者通過受控關機使該設 備關閉的可配置指令的微控制器。一旦在電池BTl上感測到適當?shù)碾妷海刂破麟娐房梢?向降壓調節(jié)器U3提供諸如“電源(POWER) ”信號的信號以重新激勵該設備。
為了允許電路啟動，電壓比較器Ul監(jiān)控預調節(jié)器710上的電壓。當該電壓低于預 定義的電壓限值時，電壓比較器Ul保持開關調節(jié)器電路715處于關閉狀態(tài)，所述預定義的 電壓限值可以基于CT 610的最優(yōu)電壓。當該電壓升高至高于預定義閾值時，電壓比較器Ul 使能(enable)降壓調節(jié)器U3，由此允許電路700供應經調節(jié)電壓到負載并對電池BTl充 電，所述預定義閾值可以基于CT 610的最優(yōu)電壓。如果該電壓降至低于某個電壓，電壓比 較器Ul可以關斷開關調節(jié)器電路715，由此允許電壓升高。隨著電壓升高，電壓比較器Ul 可以再開啟開關調節(jié)器電路715。電路700連同610的配置允許該系統(tǒng)以最小線路功率進 行操作。在某些示例性實施方案中，電路700可以允許停止對一個或更多個部件的供能。停 止供能包括萬一發(fā)生電能損耗，則系統(tǒng)地關閉設備以防止損傷。下面在表1和2中列出用于電路700的部件的代表性值。已經得益于本公開的本 領域普通技術人員將認識到，這些值僅僅是示例性的，并且可以選擇其他值，而不偏離本發(fā) 明的精神和范圍。表1用于電路700的示例性電阻器值
電路部件值R17IM ΩR18IOOkQR190. 05 ΩR202ΜΩR21787k ΩR22IM Ω
表2用于電路700的示例性電容器值 圖12是根據(jù)某些示例性實施方案的CT 610的分開的芯部分805和815的前視圖。 圖13是根據(jù)某些示例性實施方案的分開的芯部分805的側視圖。參照圖12-13，每個分開 的芯部分805、815設置在CT臂612A和612B的相應一個中。在某些示例性實施方案中，通過繞磁形(例如芯棒)繞卷金屬層來形成芯并隨后 將該芯分開為兩部分805和815來形成分開的芯部分805、815。所述芯可以由多種不同材 料中的任何材料形成，例如晶粒取向硅鋼、超級坡莫合金、坡莫合金，鐵氧體和/或其他材 料形成。在某些示例性實施方案中，以環(huán)氧樹脂包覆所述芯，以確保設置在所述分開的芯部 分805或815之一上的繞組905不會短路至(short out to)分開的芯部分805或815。所 述芯可以在被分成部分805和815之前或之后被包覆。在某些示例性實施方案中，所述芯 可以真空浸漬以清漆，以將芯的壓層保持在一起并且保護芯免受濕氣影響。在某些示例性 實施方案中，壓層的厚度被配置為用于60Hz的操作。在某些示例性實施方案中，每個分開的芯部分805、815中是一些或者全部均覆蓋 以絕緣材料。絕緣材料可以防止每個分開的芯部分805、815中傳導性材料與導體660之 間的直接接觸。所述絕緣材料還可以保護分開的芯部分805、815免受環(huán)境影響。可附加地 或者可替換地，分開的芯部分805、815的表面可以覆蓋以薄的覆層，以保護它們免受環(huán)境 中可能的腐蝕性元素的影響。例如，所述覆層厚度可以為0. 2密爾到0. 6密爾之間。在某些示例性實施方案中，分開的半芯部分805、815分別的端面805A、805B和 815A、815B基本上是平坦且共面的。在某些示例性實施方案中，分開的芯部分805、815以 及其上的任何覆層和/或絕緣物被定尺寸和配置為這樣，即在相鄰端面對805A-805B和 815A-815B之間僅存在短的距離825。在某些示例性實施方案中，下面參照圖16描述的疊 搭(lap taping)在分開的芯部分805的表面上位置845處開始和終止。
圖14-15根據(jù)某些示例性實施方案描繪分開的芯部分805和815。參照圖14_16， 分開的芯部分805包括電導線930的繞組905 (圖16)，所述繞組905設置為繞分開的芯部 分805的構件807。在某些示例性實施方案中，繞組905位于分開的芯部分805的中心附 近，朝分開的芯部分805的每個端面805A和805B延伸約28度。繞組905如參照圖16詳 細描述的那樣電耦合到電連接器670的導體670A和670B。圖16根據(jù)某些示例性實施方案描繪用于在CT分開的芯部分805的構件807上形 成繞組905的方法1600。在步驟1645中，帶(tape)920，例如玻璃纖維帶，繞CT分開的芯 部分805的中間段805C繞卷。在圖16描繪的示例性實施方案中，帶920在與分開的芯部 分805的端面805A和805B成約35度角處開始和終止。帶920完全重疊分開的芯部分805 的外徑，并且部分重疊分開的芯部分805內徑的每一側。在步驟1650中，另一帶912，例如Kapton 牌的帶，以一半疊搭的方式被應用到 中間段805C的中間部分。在圖16描繪的示例性實施方案中，帶921在與分開的芯部分805 的端面805A和805B成約50度角處開始和終止。在某些示例性實施方案中，三層帶921以 一半疊搭的方式應用到分開的芯部分805，每層逆轉帶921的方向。在步驟1655中，導線930置于分開的芯部分805上。在步驟1660中，導線930繞 卷分開的芯部分805多次，以形成繞組905。例如，導線930可以繞卷分開的芯部分805達 五百次以形成繞組905。在步驟1665中，帶922置于導線930的第一端930A之上，以使第一端930A保持 就位。在步驟1670中，另一帶923以從帶922至分開的芯部分805的端部的方式應用到繞 組905之上，并且導線930的第二端930B彎回至基本上平行并且鄰近于導線930A的第一 端。在步驟1675中，另一帶924置于第一和第二端930A和930B以及帶922之上。在步驟1680中，另一帶925繞卷繞組層905，使第一和第二端930A和930B暴露。 在步驟1685中，第一和第二端930A和930B分別連接到電引線670A和670B，由此將電引 線670A和670B電耦合到繞組905。在某些示例性實施方案中，第一端930A被扭轉并且與 引線670A焊接，而第二端930B被扭轉并且與引線670B焊接。在步驟1690中，電引線670A和670B在電連接器670的方向上彎曲并且壓靠帶 925。在步驟1695中，電引線670A和670B與帶926固定就位。在某些示例性實施方案中， 適于高溫應用的介電帶被用于每個帶922-926。在某些示例性實施方案中，分開的芯部分 805，包括繞組905，隨后被覆蓋以絕緣材料并且以塑料重疊模壓(overmolded)。圖17是根據(jù)某些示例性實施方案的分開的芯部分805的CT臂612A的頂部正視 圖。圖18是根據(jù)某些示例性實施方案的CT臂612A的側面剖面圖。圖19是根據(jù)某些示例 性實施方案的分開的芯部分815的CT臂612B的頂部正視圖。圖20是根據(jù)某些示例性實 施方案的CT臂612B的側面剖視圖。參照圖7和17-20，CT臂612A的近端612AB包括兩個口 1005和1015。類似地， CT臂612B的近端612BB包括兩個口 1055和1065。當CT臂612A和612B耦合到殼體620 時，口 1005和1055基本上彼此重疊并且與連接器682對準?？?1005和1055被定尺寸和定 形狀為接納連接器682，該連接器682延伸通過口 1005和1055，由此將CT臂612A和612B 耦合到殼體620。當CT臂612A和612B打開和閉合時，CT臂612A和612B繞連接器682的 至少一部分樞軸轉動，所述連接器682限定CT臂612A和612B的移動的軸線。
每個第二口 1015和1065被定尺寸和配置為接納相應的連接器680A和680B。當 CT臂612A和612B耦合到殼體620時，每個連接器680A和680B延伸通過其各自的口 1015、 1065。連接器680A和680B防止CT臂612A和612B移動超出彼此離開預定距離。每個CT臂612A和612B分別包括分別從CT臂612A和612B的主體部分突起的彈 性連接1025、1075。這些彈性連接1025、1075被定尺寸和配置為將CT彈簧6IlA附接到CT 臂612A和612B。例如，如圖8中圖示的，CT彈簧611A的第一端611AA可以耦合到彈性連 接1025，而CT彈簧611A的第二端611AB可以耦合到彈性連接1075。盡管并非從圖中容易 可見的，但是類似的彈性連接設置于CT臂612A和612B上，與彈性連接1025、1075相對，用 于將CT彈簧611B附接到CT臂612A和612B。如上面闡述的，除非被外力作用，否則CT臂612A和612B保持在閉合位置。彈簧 61IA和61IB使能該功能性。彈簧61IA和61IB被偏置，以在閉合位置的方向向CT臂612A 和612B施力。如上面闡述的，當導體660進入CT 610時，導體660克服這些力，由此導致 CT臂612A和612B打開。如圖18和20中示出的，在某些示例性實施方案中，分開的芯部分805和815以及 CT臂612A和612B具有不同的橫截面積。部分地，橫截面積的不同可以是基于這樣的事實， 即僅僅分開的芯部分805——而不是分開的芯部分815——包括繞組905。因此，CT 610僅 包括一個繞組905。在某些可替換的示例性實施方案中，分開芯部分805和815兩者均包括 繞組905。圖21-24根據(jù)某些示例性實施方案圖示監(jiān)控設備600的殼體620。參照圖21_24， 如上面闡述的，殼體620包括限定一內腔的構件，監(jiān)控設備600的各種部件設置在該內腔 中。例如，殼體600可以包封CT 610的電路。此外，殼體可以包封由CT 610的電路供能的 一個或更多個設備。已經得益于本公開的本領域普通技術人員將認識到，殼體620的尺寸 和形狀可以改變。例如，殼體620的尺寸和形狀可以取決于要容納其中的部件的尺寸和形 狀。殼體620還可以由可以忍受暴露于環(huán)境條件的任何適當材料構造。殼體620還可以通 過模制工藝被包封。如圖24中最清楚地看到的，在某些示例性實施方案中，殼體620包括空間621，諸 如儲能設備(未示出)的另外的設備可以安裝于該空間621中。儲能設備可以為包封于殼 體620中并且當導體660未受激或導體660并非正提供足夠量的能量時一般是由CT 610 的電路供能的一個或更多個設備供能。例如，儲能設備可以包括電池、可充電電池(例如圖 11中描繪的電池BTl)、超級電容器或另一儲能設備。當監(jiān)控設備600包括天線650時，殼體620可以包括口 1110，天線650的至少一部 分可以延伸通過該口 1110。如上面討論的，當由監(jiān)控設備600供能的設備是諸如無線電或 中繼器的通信設備時，可以存在天線650。附加于或者替代于天線650，口 1110可以接納一 個或更多個其他部件。例如，提供對監(jiān)控設備600狀態(tài)的指示或者對由監(jiān)控設備600供能 的設備狀態(tài)的指示的指示器可以至少部分設置在口 1110內。盡管在圖中被描繪為基本上 是有一個平坦側的圓形，但是已經得益于本公開的本領域普通技術人員將認識到，口 1110 可以具有多種不同尺寸和形狀中的任何一種，取決于監(jiān)控設備600的應用。如上面討論的，CT 610耦合到殼體620。圖25和26根據(jù)某些示例性實施方案示 出用于將CT 610耦合到殼體620的機構。具體來說，圖25示出對應于圖7中每一個連接器680A和680B的示例性凹型連接器680。如上面闡述的，連接器680A和680B可以被用于 分別通過CT臂612A和612B中的口 1015和1065將CT 610耦合到殼體620。例如，連接 器680A可以被用于通過CT臂612A中的口 1015將CT 610耦合到殼體620。類似地，連接 器680B可以被用于分別通過CT臂612B中的口 1065將CT 610耦合到殼體620。圖26示 出上面參照圖7和17-20描述的示例性凸型連接器682。圖27-31根據(jù)某些示例性實施方案圖示夾緊臂632B。參照圖8和27_31，夾緊臂 632B包括具有夾緊槽910的夾緊墊633B。當監(jiān)控設備600安裝在導體660上并且夾緊臂 632A和632B圍繞導體660閉合時，夾緊墊633A和633B將監(jiān)控設備600固定到導體660。 夾緊槽910幫助使導體660相對于夾緊臂632A和632B的移動最小化。在某些示例性實施方案中，夾緊臂632B包括用于在夾緊墊633B之上將一個或更 多個額外的夾緊墊1505 (參見圖31和32)耦合到夾緊臂632B的口 915A和915B。該特征 允許監(jiān)控設備600耦合到具有各種尺寸的導體660。對于較大的導體660，可能不需要額外 的夾緊墊1505。對于較小的導體660，各種尺寸的夾緊墊1505可以通過口 915A和915B安 裝到夾緊臂632B上。圖31是根據(jù)某些示例性實施方案耦合到夾緊臂632B的夾緊墊1505的前面正視 圖。圖32是根據(jù)某些示例性實施方案的夾緊墊1505的剖面圖。參照圖8和31-32，夾緊墊 1505包括對應于夾緊臂632B上口 915A和915B的凸片1510A和1510B。為了允許監(jiān)控設 備600與不同尺寸的導體660 —起使用，凸片1510A和1510B可以置于對應于導體660適 當尺寸的各種不同位置?？筛郊踊蛘呖商鎿Q地，夾緊墊1505可以置于對應于導體660適當 尺寸的各種不同位置。圖33是根據(jù)某些示例性實施方案的夾緊彈簧631 (例如圖8的夾緊彈簧631A或 631B)的側面正視圖。夾緊彈簧631供應在安裝監(jiān)控設備600時將夾緊臂632A和632B之 一移動到閉合位置所需的力的至少一部分。夾緊彈簧631的遠端1605和1610中的每一個 均分別包括曲形部分1605A和1610A。與具有尖端的夾緊彈簧相比，該曲形部分減小了來自 夾緊彈簧631的電氣干擾的可能性。盡管在圖33中被圖示為包括近180度的彎曲，但是已 經得益于本公開的本領域普通技術人員將認識到，在每一個曲形部分1605A和1610A中可 以使用任何讀數(shù)的彎曲。圖34-37根據(jù)示例性實施方案的夾緊彈簧631圖示電源線監(jiān)控設備3400。參照圖 6-10和34-37，監(jiān)控設備3400基本上類似于上面描述的監(jiān)控設備600，只是設備3400的天 線3410是從殼體620的側面620A延伸，并且通過彈簧61IA和3415電耦合到導體660 (圖 8)。如上面闡述的，當監(jiān)控設備3400安裝到導體660時，導體660接合彈簧611A。彈 簧611A的第二端611AB電耦合到彈簧3415的第一端3415A。在某些示例性實施方案中， 基本上如上面參照圖19(關于端部611AB)描述的，彈簧611A和3415分別的端部611AB和 3415A通過每一個耦合到彈性連接1075 (圖19)而彼此電耦合。彈簧3415的第二端3415B電耦合到天線3410和/或監(jiān)控設備3400的一個或更 多個內部部件。例如，在某些示例性實施方案中，彈簧3415電耦合到監(jiān)控設備3400的電路 板3405。緊固件3420 (例如安裝螺柱或螺栓)延伸通過殼體620的側面620A。例如，緊固 件3420可以是基本上如上面參照圖6描述的那樣將天線3410連接到殼體620的天線連接器655。在某些示例性實施方案中，天線3410可以設置在殼體610內。在這樣的實施方案 中，緊固件3420仍舊可以延伸通過端面620A，以基本上如本文描述的那樣便利彈簧3415和 監(jiān)控設備3400的一個或多個內部部件的電耦合。彈簧3415的第二端3415B耦合到緊固件 3420基本上設置于殼體620之外的第一端3420A。傳導連接器3425 (例如導線)耦合到緊 固件3420基本上設置于殼體620內的第二端3420B。連接器3425耦合到電路板3405和/ 或一個或更多個設置于殼體620內的其他部件。例如，連接器3425可以耦合到電路板3405 上的地參考點3405A。一般來說，監(jiān)控設備3400安裝到導體660，使得監(jiān)控設備3400 “浮 接”而不接地球地。使用在這里，術語“地參考點”指這樣的電路參考點，即從其測量其他電 壓，而不管該參考點是否對應于地球地。因此，天線3410、監(jiān)控設備3400的電路和/或內部部件電耦合到導體660。該電 耦合允許設備3400及其電路和天線3410具有與導體660基本上相同的電壓電勢。因此， 在監(jiān)控設備3400周圍存在著基本上均等或一致的電場。與電壓電勢和其安裝到的導體660 不同的通信式電源線監(jiān)控設備相比，該基本上相等的電壓電勢和電場允許與監(jiān)控設備600 的通信具有降低的噪聲和干擾。已經得益于本公開的本領域普通技術人員將認識到，除彈 簧611A和3415以及連接器3425之外的很多其他裝置可以被用來使天線3410、監(jiān)控設備的 電路和/或其他內部部件達到導體660的線路電勢，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。例如， 一個或更多個導電導線、引腳或其他構件可以被用來替代于彈簧3415將彈簧611A和連接 器3425電耦合在一起。當使用者將監(jiān)控設備3400安裝到導體660時，監(jiān)控設備3400的電壓電勢從基礎 電壓值增加到導體660的電壓電勢。一般來說，該增加是顯著的，為數(shù)百伏的數(shù)量級。顯著 的電壓電勢陡增可能導致彈簧611A和3415產生電弧或者電暈放電，這可能對于監(jiān)控設備 3400是有害的，并且對與監(jiān)控設備3400的通信導致不期望的干擾。在某些示例性實施方案中，如圖37中描繪的，監(jiān)控設備3400包括墊3430，當監(jiān)控 設備3400安裝到導體660時，所述墊3430設置在導體660和彈簧6IlA之間并且減慢電壓 電勢改變速率。墊3430包括基本上細長的電阻性半導體材料片。例如，墊3430可以具有 在約7到約40歐姆/厘米之間的電阻。減慢電壓電勢改變速率使在將設備3400安裝到導 體660時電弧或電暈放電的可能性降低或者消除。在某些示例性實施方案中，墊3430包括 口 3430A和3430B，CT臂612A和612B分別延伸通過所述口 3430A和3430B?？?3430的尺 寸和形狀和/或墊3430的材料的撓性允許CT臂612A和612B打開和閉合而不會不利地影 響墊3430。盡管在上面已經詳細地描述了具體實施方案，但是本描述僅僅是出于圖示說明的 目的。因此，應該意識到，除非以其他方式明確闡述，否則在上面僅僅以實施例的方式描述 了本發(fā)明的很多方面，并且不打算作為本發(fā)明所必需和必要的元件。處理上面描述的那些， 已經得益于本公開的本領域普通技術人員可以作出示例性實施方案被公開方面的各種修 改或者對應于此的等同步驟，而不會偏離所附權利要求書中定義的本發(fā)明的精神和范圍， 所附權利要求書的范圍打算遵從最寬泛的解讀，以便于包括這些修改和等同結構。
權利要求
一種架空設備，包括被配置為直接安裝到電源線的設備，所述設備包括電路，所述電路包括地參考點；以及用于將所述設備的所述地參考點電耦合到所述電源線的裝置，使得所述地參考點和所述電源線具有基本上相等的電壓電勢。
2.如權利要求1所述的架空設備，還包括收集關于所述電源線的信息的傳感器。
3.如權利要求2所述的架空設備，其中所述設備包括被配置來與位于所述架空設備遠 程的另一設備通信的通信設備，所述通信設備被配置來將所述傳感器收集的所述信息的至 少部分傳送到所述另一設備。
4.如權利要求2所述的架空設備，其中所述收集的信息包括關于所述電源線的電流、 所述電源線的電壓、所述電源線的溫度以及所述電源線上是否存在振動中至少一種的信 肩、ο
5.如權利要求1所述的架空設備，還包括變流器，所述變流器包括構件，繞組至少部分繞所述構件設置，所述變流器通過所述電 源線上的交流電流所產生的磁通能接收所述繞組上的感生電流；以及電路，所述電路電耦合到所述繞組并且將所述變流器接收的所述感生電流轉化為給所 述設備供能的電能。
6.如權利要求5所述的架空設備，其中所述設備的所述電路包括電耦合到所述繞組的 所述電路。
7.如權利要求5所述的架空設備，其中所述變流器還包括可設置在打開和閉合位置的 兩個臂，所述臂之一包括所述構件和所述繞組，并且其中所述電源線至少部分地延伸通過當所述臂處于閉合位置時由所述臂所限定的開
8.如權利要求7所述的架空設備，其中所述變流器還包括使所述臂向所述閉合位置偏 置的彈簧，并且其中所述用于電耦合的裝置包括所述彈簧。
9.如權利要求1所述的架空設備，還包括用于當所述架空設備安裝到所述電源線時減 慢所述設備的所述地參考點電壓電勢改變速率的裝置。
10.如權利要求9所述的架空設備，其中所述用于減慢的裝置包括基本上設置在所述 電源線和所述用于電耦合的裝置之間的半導體材料。
11.如權利要求1所述的架空設備，其中所述設備具有基本上等于所述電源線的所述 電壓電勢的電壓電勢。
12.一種電源線監(jiān)控設備，包括傳感器，所述傳感器收集關于電源線的信息，所述架空設備安裝到所述電源線；通信設備，所述通信設備將所述傳感器收集的所述信息的至少部分傳送到所述架空設 備遠程的位置；以及電路板，所述電路板包括與所述傳感器和所述通信設備相關聯(lián)的電路，所述電路包括 地參考點，當所述架空設備安裝到所述電源線時所述地參考點電耦合到所述電源線，當所 述架空設備安裝到所述電源線時所述地參考點的電壓電勢基于所述電源線的電壓電勢而升高。
13.如權利要求12所述的電源線監(jiān)控設備，還包括用于當所述架空設備安裝到所述電 源線時減慢所述地參考點電壓電勢改變速率的裝置。
14.如權利要求13所述的電源線監(jiān)控設備，其中所述用于減慢的裝置包括基本上設置 在所述電源線和所述彈簧之間的半導體材料。
15.如權利要求13所述的電源線監(jiān)控設備，其中所述用于減慢的裝置包括具有每厘米 至少約5歐姆的電阻率的半導體材料。
16.如權利要求12所述的電源線監(jiān)控設備，其中所述地參考點的所述電壓電勢被升高 到基本上等于所述電源線的所述電壓電勢。
17.如權利要求12所述的電源線監(jiān)控設備，其中所述收集的信息包括關于所述電源線 的電流、所述電源線的電壓、所述電源線的溫度以及所述電源線上是否存在振動中至少一 種的信息。
18.如權利要求12所述的電源線監(jiān)控設備，還包括變流器，所述變流器包括構件，繞組至少部分繞所述構件設置，所述變流器通過所述電 源線上的交流電流所產生的磁通能接收所述繞組上的感生電流；以及電路，所述電路電耦合到所述繞組并且將所述變流器接收的所述感生電流轉化為給所 述設備供能的電能。
19.如權利要求17所述的電源線監(jiān)控設備，其中所述變流器還包括可設置在打開和閉 合位置的兩個臂，所述臂之一包括所述構件和所述繞組，并且其中，所述電源線至少部分地延伸通過當所述臂處于閉合位置時由所述臂所限定的開
20.如權利要求18所述的電源線監(jiān)控設備，其中所述變流器還包括使所述臂向所述閉 合位置偏置的彈簧，并且其中，所述彈簧將所述電源線電耦合到至少一個當所述架空設備安裝到所述電源線時 電耦合到所述地參考點的導電件。
21.一種電源線監(jiān)控設備，包括傳感器，所述傳感器收集關于電源線的信息，所述架空設備安裝到所述電源線；通信設備，所述通信設備將所述傳感器收集的所述信息的至少部分傳送到所述架空設 備遠程的位置；電路板，所述電路板包括與所述傳感器和所述通信設備相關聯(lián)的電路，所述電路包括 地參考點；至少部分地包封所述電路板的殼體；耦合到所述殼體的第一導電件，所述第一導電件設置在所述殼體外部，并且當所述架 空設備安裝到所述電源線時，所述第一導電件電接觸所述電源線；至少一個第二導電件，所述至少一個第二導電件延伸通過所述殼體并且將所述第一導 電件電耦合到所述電路的所述地參考點，由此，當所述架空設備安裝到所述電源線時，根據(jù) 所述電源線上的電壓電勢升高所述地參考點的電壓電勢。
22.如權利要求21所述的電源線監(jiān)控設備，其中所述地參考點的所述電壓電勢被升高 到基本上等于所述電源線的所述電壓電勢。
23.如權利要求21所述的電源線監(jiān)控設備，還包括用于當所述架空設備安裝到所述電源線時減慢所述地參考點電壓電勢改變速率的裝置。
24.如權利要求23所述的電源線監(jiān)控設備，其中所述用于減慢的裝置包括基本上設置 在所述電源線和所述第一導電件之間的半導體材料。
25.一種用于監(jiān)控電源線的方法，包括以下步驟將電源線監(jiān)控設備安裝到電源線，所述電源線監(jiān)控設備包括傳感器、通信設備和電路， 其中所述電路包括地參考點；通過所述傳感器收集關于所述電源線的信息；通過所述通信設備將所述傳感器收集的所述信息的至少部分傳送到所述電源線監(jiān)控 設備遠程的位置；以及將所述電路的所述地參考點電耦合到所述電源線，從而所述地參考點的電壓電勢基于 所述電源線的電壓電勢升高。
26.如權利要求25所述的方法，還包括從所述電源線獲得能量來為所述通信設備供能 的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種架空設備以及電源線監(jiān)控設備和方法。具體地，一種架空設備，包括被配置為直接安裝到電源線的設備，所述設備包括電路，所述電路包括地參考點；以及用于將所述設備的所述地參考點電耦合到所述電源線的裝置，使得所述地參考點和所述電源線具有基本上相等的電壓電勢。相應地，在該設備周圍存在著基本上均等或一致的電場。與電壓電勢和其對應電源線不同的其他設備相比，該基本上相等的電壓電勢和電場允許與所述監(jiān)控設備的通信具有降低的噪聲和干擾。當將該設備安裝到電源線時，半導體材料墊可以設置在電源線和電導體之間，以減慢設備電路的電壓電勢改變速率，由此使電暈放電的風險最小化。
文檔編號G01R31/08GK101923136SQ20091020521
公開日2010年12月22日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權日2008年10月8日
發(fā)明者B·W·麥克比, G·J·亨斯根, J·F·班廷 申請人:庫帕技術公司