Устройство для измерения по меньшей мере одной электрической величины тока, который должен циркулировать в электрическом устройстве, и узел, содержащий такое устройство

Группа изобретений относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения по меньшей мере одной электрической переменной тока, который должен протекать в электрическом устройстве. Предложено устройство (1) для измерения по меньшей мере одной электрической переменной тока, который должен протекать в электрическом устройстве (D), а также узел (Е), содержащий такое устройство. Заявленное устройство содержит по меньшей мере одну соединительную клемму, причем каждая соединительная клемма выполнена с возможностью электрического соединения с концом соответствующего электрического проводника. Устройство (1) содержит по меньшей мере один датчик (5) тока, причем каждый датчик (5) тока выполнен с возможностью измерения тока, протекающего в соответствующем электрическом проводнике. Устройство (1) дополнительно содержит по меньшей мере одну электропроводную прокладку (6, 6’), причем каждая прокладка (6, 6’) выполнена с возможностью вставки между соответствующей соединительной клеммой и концом соответствующего электрического проводника, и при этом каждый датчик (5) тока также расположен около соответствующей прокладки (6) для измерения тока, протекающего через упомянутую прокладку (6) между электрическим проводником и соответствующей соединительной клеммой. Технический результат заключается в упрощении сборки измерительного устройства с электрическим устройством, а также в использовании в устройстве любого типа сечения электрического проводника. 2 н. и 11 з.п. ф-лы. 10 ил.

 

Данное изобретение относится к устройству для измерения по меньшей мере одной электрической переменной тока, который должен протекать в электрическом устройстве. Изобретение также относится к узлу, содержащему электрическое устройство и одно такое измерительное устройство в соответствии с изобретением.

Известно изготовление измерительных устройств, позволяющих измерять электрические свойства тока, проходящего через автоматический выключатель, причем эти измерительные устройства также называют электрическими счетчиками, когда они позволяют дополнительно вычислять величину электроэнергии, связанной с заданным током. Так, в документе FR 2977323 A1 описан измерительный модуль, предусмотренный для малокалиберных автоматических выключателей и используемый для обновления существующей электрической установки. Этот модуль содержит сквозные отверстия, позволяющие монтировать его около по меньшей мере одного электрического проводника, соединенного с автоматическим выключателем. Помимо этого, из документа WO-2008/042483 A1 известно выполнение измерительного модуля, датчик тока которого не полностью закрывает проводник. Однако при наличии такого датчика измерение чувствительно к поперечному паразитному полю. Кроме того, в документе EP 1684080 A1 раскрыто использование независимого датчика, смонтированного в каждой фазе, автономно питаемого током, который проходит по проводнику, и сообщающего значение измеряемого тока по радио.

Эти различные измерительные системы измеряют электрические свойства тока, протекающего в автоматическом выключателе, за счет расположения по меньшей мере одного датчика тока около по меньшей мере одного электрического проводника, соединенного с автоматическим выключателем. Следовательно, монтаж таких измерительных устройств необходимо проводить по меньшей мере в два этапа, причем первый этап заключается в креплении электрического проводника (электрических проводников) на каждой клемме автоматического выключателя после прохождения их через измерительный модуль. Второй этап заключается в креплении измерительного модуля к автоматическому выключателю. Следовательно, установка этих измерительных модулей является относительно сложной, может вызывать ошибки монтажа и может быть затруднена из-за недостатка пространства.

Более конкретно, изобретение направлено на устранение этих недостатков за счет предложения устройства для измерения по меньшей мере одной электрической переменной тока, который должен протекать в электрическом устройстве, которое оказывается проще собрать с электрическим устройством.

Для этого изобретение относится к устройству для измерения по меньшей мере одной электрической переменной тока, который должен протекать в электрическом устройстве, причем электрическое устройство содержит по меньшей мере одну соединительную клемму, а каждая соединительная клемма выполнена с возможностью электрического соединения с концом соответствующего электрического проводника, при этом измерительное устройство содержит по меньшей мере один датчик тока, причем каждый датчик тока выполнен с возможностью измерения тока, протекающего в соответствующем электрическом проводнике. Это измерительное устройство дополнительно содержит по меньшей мере одну электропроводную прокладку, причем каждая прокладка выполнена с возможностью вставки между соответствующей соединительной клеммой и концом соответствующего электрического проводника, и при этом каждый датчик тока также расположен около соответствующей прокладки для измерения тока, протекающего через упомянутую прокладку между электрическим проводником и соответствующей соединительной клеммой.

Благодаря изобретению, сборка измерительного устройства с электрическим устройством оказывается простой, и это устройство оказывается пригодным для любого типа сечения электрического проводника.

В соответствии с другими полезными и предусмотренными при необходимости аспектами изобретения такое измерительное устройство имеет один или более следующих технических признаков, рассматриваемых отдельно или в соответствии с любой технически возможной совокупностью:

- электрическое устройство содержит N соединительных клемм, где N - целое число, большее или равное 2, и при этом измерительное устройство содержит N датчиков тока и N прокладок;

- по меньшей мере один датчик тока содержит магнитопровод и катушку, причем катушка расположена между двумя концами магнитопровода;

- магнитопроводы выполнены из одиночной детали в форме бустрофедона;

- по меньшей мере один датчик тока содержит обмотку, навитую в форме тороида, такого, как тороид Роговского;

- измерительное устройство содержит по меньшей мере один датчик напряжения, выполненный с возможностью измерения напряжения соответствующей соединительной клеммы;

- каждый датчик напряжения выполнен в форме язычка, расположенного у соответствующей прокладки;

- каждая прокладка содержит проходное отверстие для соединительного элемента, соединяющего конец проводника с соответствующей соединительной клеммой;

- устройство содержит средство для беспроводной передачи измеряемой электрической переменной (измеряемых электрических переменных) в электронное оборудование, удаленное от упомянутого устройства; и

- устройство содержит упругое средство сопряжения для сопряжения с комплементарным средством электрического устройства для крепления устройства к электрическому устройству.

Изобретение также относится к узлу, содержащему электрическое устройство и измерительное устройство, описанные выше.

В соответствии с другими полезными и предусмотренными при необходимости аспектами изобретения такой узел имеет один или более следующих технических признаков, рассматриваемых отдельно или в соответствии с любой технически возможной совокупностью:

- электрическое устройство представляет собой электрическое устройство отключения или электрическое устройство защиты; и

- электрическое устройство представляет собой электрический автоматический выключатель.

Изобретение станет более понятным, а другие его преимущества - очевидными по прочтении нижеследующего описания, приводимого лишь как неограничительный пример и поясняемого со ссылкой на прилагаемые чертежи, при этом:

- на фиг. 1 представлено перспективное изображение сверху узла, содержащего автоматический выключатель и измерительного устройства в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;

- на фиг. 2 представлено перспективное изображение сверху измерительного устройства согласно фиг. 1, содержащего, в частности, защитную крышку;

- на фиг. 3 представлено перспективное изображение в разобранном виде измерительного устройства согласно фиг. 1;

- на фиг. 4 представлено перспективное изображение в разобранном виде измерительного устройства согласно фиг. 1 без его защитной крышки;

- на фиг. 5 представлен вид снизу устройства согласно фиг. 1;

- на фиг. 6 представлен вид, аналогичный показанному на фиг. 4, в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения;

- на фиг. 7 представлен вид, аналогичный показанному на фиг. 2 в соответствии с третьим вариантом осуществления;

- на фиг. 8 представлен вид, аналогичный показанному на фиг. 4, в соответствии с третьим вариантом осуществления;

- на фиг. 9 представлен вид, аналогичный показанному на фиг. 3, в соответствии с третьим вариантом осуществления; и

- на фиг. 10 представлен вид, аналогичный показанному на фиг. 4, в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения.

Изобретение относится к измерительному устройству 1, выполненному с возможностью монтажа на электрическом устройстве. В возможном варианте осуществления изобретения, описываемом ниже, электрическое устройство представляет собой четырехполюсный автоматический выключатель D, содержащий четыре соединительные клеммы. На фиг. 1 показан и узел E, образованный измерительным устройством 1, смонтированным на автоматическом выключателе D1.

На фиг. 2 показано измерительное устройство 1, содержащее защитную крышку 2, закрывающую корпус 4. Измерительное устройство 1 также содержит по меньшей мере один датчик 5 тока, показанный в разобранном виде на фиг. 3, и по меньшей мере одну электропроводную прокладку 6, выполненную с возможностью размещения между соединительной клеммой электрического устройства и концом электрического проводника, предназначенного для электрического соединения с упомянутой соединительной клеммой. Датчик 5 тока расположен около соответствующей прокладки 6, причем он выполнен с возможностью измерения тока, протекающего через упомянутую прокладку 6 между электрическим проводником и соответствующей соединительной клеммой.

В возможном дополнительном варианте измерительное устройство 1 содержит по меньшей мере один датчик 7 напряжения, расположенный у соответствующей прокладки 6, причем он выполнен с возможностью измерения напряжения на соответствующей соединительной клемме.

Измерительное устройство 1 выполнено с возможностью монтажа на четырехполюсном автоматическом выключателе D, и оно в таком случае предпочтительно содержит четыре датчика 5 тока и четыре прокладки 6. В возможном дополнительном варианте осуществления, измерительное устройство 1 содержит четыре датчика 7 напряжения.

Измерительное устройство 1 имеет в общем форму прямоугольного ромбоэдра. Позиция Y1 обозначает поперечное направление, параллельное наибольшей стороне прямоугольного ромбоэдра, а позиция Z1 обозначает вертикальное направление, параллельное наименьшей стороне ромбоэдра. Позиция X1 также обозначает продольное направление, перпендикулярное осям Y1 и Z1. Направление Z1 ориентировано снизу вверх, направление X1 ориентировано сзади вперед, а направление Y1 ориентировано справа налево.

Позиция L1 обозначает длину измерительного устройства, измеренную в направлении Y1, обозначает его ширину, измеренную в направлении X1, а H1 обозначает его высоту, измеренную в направлении Z1. В частности и в качестве примера, отметим, что длина L1 находится в диапазоне между 100 мм и 200 мм, предпочтительно - по существу равна ширине электрического устройства в том же направлении Y1, например, составляет 150 мм. Ширина находится, например, в диапазоне между 20 мм и 30 мм, а высота H1 находится в диапазоне между 10 мм и 20 мм, предпочтительно - равна 15 мм. Тогда измерительное устройство 1 является, в частности, компактным, что упрощает его соединение с электрическим устройством.

В первом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 1 и 5, каждый датчик 5 тока содержит магнитопровод 10 и катушку 12, причем катушка 12 расположена между двумя концами 104 магнитопровода. Тогда измерительное устройство 1 содержит четыре катушки 12, каждая из которых связана с соответствующей прокладкой 6. Катушки 12 удерживаются на своем месте на печатной схеме 8 средством 122 крепления. Каждая из катушек 12 содержит обмотку 126, расположенную между двумя концами 124 в форме контактных язычков.

Прокладки 6 заключены в корпусе 4 и выступают мимо крышки 2. Корпус 4 и крышка 2 выполнены из изолирующего материала, а прокладки 6 выполнены из электропроводного материала, предпочтительно обладающего хорошей проводимостью, такого, как медь.

Прокладки 6 имеют проходное сечение для тока, ограниченное в плоскости, перпендикулярной направлению Z1, а размеры этого сечения зависят от номинального тока электрического устройства и от нагрева, который для электрического устройства, такого, как автоматический выключатель, с которым должно быть соединено измерительное устройство 1, нельзя превышать. На практике, для электрического устройства, номинальный ток которого составляет, например, 250 A, площадь проходного сечения будет находиться в диапазоне между 10 мм2 и 20 мм2. Таким образом, прохождение тока в прокладке 6 не вызывает избыточный нагрев. Сечение каждой прокладки 6 имеет, например, форму подковы.

Прокладки 6 содержат проходное отверстие 62 для соединительного винта, причем соединительный винт выполнен с возможностью крепления к электрическому устройству, как измерительного устройства 1, так и конца электрического проводника, такого, как наконечник, который выполнен с возможностью электрического соединения с электрическим устройством посредством измерительного устройства 1.

Прокладки 6 предпочтительно являются идентичными и проходят в вертикальном направлении Z1. Прокладки 6 смещены и разнесены на одинаковые интервалы друг от друга в продольном направлении X1. Все они ориентированы в одном и том же направлении, таком, что проем каждой подковы ориентировал к переду измерительного устройства 1.

Прокладки 6 заключены в четырех сквозных отверстиях 46, расположенных у этого конца в корпусе 4. Отверстия 46 корпуса 4, предусмотренные для вмещения прокладок 6, имеют на своем переднем внутреннем краю выступы 47, дающие возможность ориентации прокладок 6 и удержания их в нужном положении.

В варианте осуществления согласно фиг. 1 и 5, каждый датчик 7 напряжения выполнен в форме язычка 14, являющегося отводом для напряжения. Каждый язычок 14 содержит отверстие 142, обеспечивающее прохождение соединительного винта, предназначенного также для прохождения сквозь прокладки 6 и крепления, как наконечника электрического проводника, так и измерительного устройства 1 к соответствующей соединительной клемме устройства. Язычки 14 также содержат конец 144 для электрического соединения с печатной схемой 8. Фиг. 5 иллюстрирует соединение металлических контактных ножей 14 печатной схемы 8. Электрические соединительные концы 144 язычков 14 накладываются на печатную схему 8 и крепятся к ней.

Печатная схема 8 содержит нижнюю поверхность 82, на которой выполнены электрические соединения катушек 12 и язычков 14, являющихся отводами для напряжения. Во время использования измерительного устройства 1, через прокладки 6 проходит переменный ток, частота которого равна, например, 50 Гц. Изменения тока формируют магнитное поле, которое посредством магнитопровода создает разность потенциалов в катушке 12. Таким образом, через катушку 12 проходит ток, предназначенный для питания печатной схемы 8.

Печатная схема 8 содержит верхнюю поверхность 84, а на этой верхней поверхности 84 подсоединены микроконтроллеры. Микроконтроллеры, между прочим, дают возможность вычислять электрические энергии, электрические мощности и гармоники тока для каждой фазы и нейтрали исходя из измеряемого тока (измеряемых токов), а также измеряемого напряжения (измеряемых напряжений).

Кроме того, печатная схема 8 содержит беспроводное средство (не показано) для передачи измеряемой электрической переменной или измеряемых электрических свойств, таких, как величина тока, измеряемого датчиком 5 тока, и напряжения, измеряемого датчиком 7 напряжения. Средство беспроводной передачи содержит, например, антенну и беспроводной приемопередатчик. Приемопередатчик выполнен с возможностью передачи измеряемых свойств в удаленный приемник посредством радиосигнала в соответствии со стандартом WIFI или ZIGBEE.

Электронные компоненты печатной схемы 8 предусмотрены для нормальной работы при температуре 105°C.

Магнитопроводы 10 имеют U-образную форму. Два конца 104 каждого магнитопровода 10 опираются на два конца 124 катушки 12.

Крышка 2 в своей передней части имеет панель 22, содержащую впадины 24, позволяющие облегчить монтаж наконечников, крепящихся к концу электрических проводников, на верхней поверхности 61 каждой прокладки 6.

Корпус 4 содержит крючки 42, позволяющие прикрепить измерительное устройство 1 к автоматическому выключателю D за счет упругой пригонки. Корпус 4 также содержит ребра 44, предотвращающие ошибки и препятствующие установке в направлении, отличающемся от предусмотренного фирмой-изготовителем. Четыре из этих ребер 44 прикреплены к нижней поверхности корпуса 4 и разнесены на одинаковые интервалы друг от друга. Помимо этого, они ориентированы в продольном направлении X1.

Корпус 4 также содержит поперечные ребра 48 и продольные ребра 49, которые выполнены с возможностью поддержки печатной схемы 8. Эти ребра 48 и 49 позволяют поднять печатную схему 8 таким образом, чтобы при необходимости закрепить компоненты на ее нижней поверхности 82, и позволяют избежать избыточного нагрева, который может повредить печатную схему 8.

Корпус 4 содержит заданное количество гнезд 410, позволяющие разместить каждый из магнитопроводов 10 около соответствующей прокладки 6. Количество гнезд 410 - и магнитопроводов 10, соответственно, - равно количеству полюсов электрического устройства, такого как автоматический выключатель, с которым должно быть соединено измерительное устройство 1. Стенка 411 корпуса 4 расположена изнутри от каждого магнитопровода 10 и окружает каждую прокладку 6, тем самым обеспечивая электрическую изоляцию между каждым магнитопроводом и соответствующей прокладкой 6.

Корпус 4 также содержит гнезда 414, размеры которых таковы, что они выполнены с возможностью прохождения язычков 14, служащих для измерения напряжения.

Таким образом, измерительное устройство 1 легко адаптируется к уже существующим установкам, требующим обновления.

Во время первого этапа установки, измерительное устройство 1 сажают на переднюю поверхность автоматического выключателя и упруго сцепляют крючки 42 измерительного устройства 1 друг с другом на краях электрического устройства, такого, как автоматический выключатель. Тогда эти крючки 42 позволяют прикрепить измерительное устройство 1 к автоматическому выключателю. Второй этап заключается в том, что для каждой прокладки 6 пропускают соединительный винт сквозь отверстие наконечника соответствующего электрического проводника, сквозь отверстие 62 соответствующей прокладки 6 и сквозь отверстие 142 соответствующего язычка 14, являющегося отводом для напряжения, перед затягиванием винта на соответствующей соединительной клемме автоматического выключателя.

Соединительные винты вносят вклад в электрическое соединение между соединительной клеммой автоматического выключателя и наконечником электрического проводника, одновременно гарантируя сильный механический прижим между этими деталями.

Таким образом, один этап обеспечивает возможность как электрического и механического соединения электрического проводника с соединительной клеммой автоматического выключателя, так и крепления измерительного устройства 1 к автоматическому выключателю.

В вариантах осуществления, показанных на фиг. 6-10, элементы, аналогичные элементам согласно первому варианту осуществления, обозначены теми же позициями, и их описание не повторяется.

Во втором варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 6, магнитное поле, формируемое за счет изменений тока в прокладке 6 измерительного устройства 1a, обнаруживается с помощью единственного магнитопровода 10a в форме бустрофедона. Иными словами, одиночный магнитопровод 10a имеет зубчатую форму, т.е., зигзагообразную форму.

Магнитопровод 10a окружает каждую прокладку 6, как описано ранее. Он окружает заднюю и переднюю поверхности каждой прокладки 6, а катушка 12 располагается поперечно от передней поверхности каждой прокладки 6. Магнитопровод 10a имеет форму, состоящую из четырех U, в каждом случае - аналогичных магнитопроводу 10, описанному ранее. Эти четыре U выровнены в продольном направлении X1, а проемы этих U ориентированы вперед. Эти четыре U соединены друг с другом посредством трех соединительных планок 106'. Внутренние концы 104' каждой U-образной детали соединены с соединительной пластиной 124 с помощью катушек 12.

Магнитопровод 10a экономичнее в промышленном производстве, чем магнитопроводы 10, и обладает большей механической прочностью. Его можно выполнить либо в форме спеченной детали, либо в форме листов резаного металла, уложенных стопой друг на друга.

В третьем варианте осуществления, показанном на фиг. 7-9, пластина 22’ защитной крышки является более узкой, и позиция b’ обозначает ширину, L1’ - длину, а H1’ - высоту измерительного устройства 1b в соответствии с этим третьим вариантом осуществления. Ширина ’ измерительного устройства 1b меньше, чем ширина измерительного устройства 1 в соответствии с первым вариантом осуществления, и длина L1’ измерительного устройства 1b по существу идентична длине L1 измерительного устройства 1 в соответствии с первым вариантом осуществления, а высота H1’ больше, чем высота H1 измерительного устройства 1 в соответствии с первым вариантом осуществления. На практике, длина L1’ в предпочтительном варианте осуществления по существу равна ширине электрического устройства в том же направлении Y1, например - находится в диапазоне между 100 мм и 200 мм, например составляет 185 мм. Ширина ’, например, находится в диапазоне между 20 мм и 40 мм и высота H1’ находится в диапазоне между 20 мм и 40 мм. И опять, измерительное устройство 1 в данном случае является, в частности, компактным, что облегчает его соединение с электрическим устройством.

Панель 22’ содержит впадины 24’, аналогичные впадинам 24 измерительного устройства 1. Впадины 24’ измерительного устройство 1b глубже, чем впадины 24 измерительного устройства 1. Поэтому на верхней поверхности 61 прокладки 6 можно крепить наконечники для электрических проводников большего диаметра, чем в первом варианте осуществления. Также оказывается возможным соединение двух наконечников по системе «голова к хвосту» на одной и той же прокладке 6. Помимо этого, крепежные крючки 42 отнесены дальше к переду измерительного устройства 1.

В этом третьем варианте осуществления, прокладки 6’ больше не являются подковообразными, а выполнены в форме цилиндра вращения около вертикальной оси Z6. На своем верхнем конце прокладки 6 содержат заплечик 64’, так что их верхний конец имеет диаметр, больший, чем остальная часть прокладки. Таким образом, прокладка упирается в крышку 2’ и не может скользить вниз вдоль вертикальной оси Z6.

Кроме того, в этом третьем варианте осуществления магнитопроводы 10b окружают прокладки 6’ и имеют частично закругленную форму для наилучшего охвата формы прокладок 6’.

Катушки 12 идентичны предыдущим вариантам осуществления.

Как и прежде, корпус 4’ содержит около каждой прокладки 6’ гнездо 410’, выполненное с возможностью вмещения одного из магнитопроводов 10b. Стенки 411' обеспечивают электрическую изоляцию между каждой прокладкой 6’ и одним из магнитопроводов 10b. Корпус 4’ также содержит гнезда 414’, размер которых адаптирован к прохождению язычков 14, являющихся отводами для напряжения. Язычки 14’ имеют частично закругленную форму, выполненную с возможностью соответствия форме прокладок 6’ и корпуса 4’. Как и прежде, язычки 14’ содержат конец 144’, позволяющий соединить их с печатной платой 8’, и отверстие 142, обеспечивающее прохождение соединительного винта, причем винт выполнен с возможностью соединения наконечника электрического проводника и измерительного устройства 1b с соответствующей соединительной клеммой электрического устройства.

В этом варианте осуществления печатная схема 8’ расположена вертикально вдоль плоскости, параллельной поперечному и вертикальному направлениям Y1 и Z1. Элементы, обеспечивающие электропитание, такие, как язычки 14’, служащие отводами для напряжения, и катушки 12, подсоединены на задней поверхности печатной схемы 8’, а электрические компоненты, позволяющие выполнять вычисления, обработку сигналов и передачу данных, находятся на передней поверхности печатной схемы 8’.

В четвертом варианте осуществления измерительного устройства 1c, показанного на фиг. 10, датчики 5 тока, содержащие магнитопроводы 10b и катушки 12 согласно третьему варианту осуществления, заменены датчиками 5 тока форме тороидов 9. Каждый датчик 5 тока измерительного устройства 1c выполнен, например, в форме тороида Роговского.

Как и в третьем варианте осуществления, прокладки 6’ являются цилиндрическими, а каждая из них окружена стенкой 411’, обеспечивающей электрическую изоляцию. Каждый тороид 9 расположен около каждой прокладки 6’ в соответствующем гнезде 410’. Электрическое соединение тороидов 9 с печатной схемой 8’ аналогично соединению катушек 12 с печатной схемой 8, описанному ранее.

В пятом варианте осуществления, который не показан, датчик 5 тока в форме тороида 9, такого, как тороид согласно четвертому варианту осуществления, связан с другими элементами измерительного устройства 1 в соответствии с первым вариантом осуществления. Так, прокладки 6 имеют подходящую форму, в частности, цилиндрическую форму. Аналогичным образом, крышка 2 и корпус 4 имеют форму, которая выполнена с возможностью прохождения цилиндрической прокладки 6 и установки датчика 5 тока в форме тороида. Как и в четвертом варианте осуществления, каждый датчик 5 тока в форме тороида 9 заменяет магнитопровод 10 и соответствующую катушку 12.

В шестом варианте осуществления, который не показан, магнитопровод 10a в форме бустрофедона согласно второму варианту осуществления связан с крышкой 2’ и корпусом 4’ согласно третьему варианту осуществления. Так, магнитопроводы 10b заменены единственным магнитопроводом 10a.

В других вариантах осуществления изобретения, измерительное устройство выполнено с возможностью измерения электрических свойств тока, проходящего через однофазный автоматический выключатель или трехфазный автоматический выключатель. Таким образом, измерительное устройство в общем случае содержит 1-4 прокладки, аналогичные тем, которые описаны выше, а каждая из них имеет соответствующие датчик 5 тока и датчик 7 напряжения. Каждый датчик 5 тока представляет собой либо тороид 9 Роговского, либо магнитопровод 10, связанный с катушкой 12, причем магнитопроводы 10 выполнены, например, монолитными в форме бустрофедона. Каждый датчик 7 напряжения содержит язычок, находящийся в контакте с каждой прокладкой 6. Каждый датчик 5 тока и датчик 7 напряжения также соединены с печатаной схемой 8, содержащей вычислительное средство для вычисления величины измеряемого напряжения, электрических свойств, таких, как электрическая энергия, электрическая мощность и гармоники тока, а также беспроводное средство для передачи измеряемых и вычисляемых свойств.

В вышеизложенном описании и на чертежах электрическое устройство показано на примере автоматического выключателя; однако электрическое устройство также может представлять собой другое устройство отключения, такое, как переключатель, контактор или разъединитель. Он также может представлять собой электрическое устройство защиты, такое как защита от перегрузки, от короткого замыкания, или может быть дифференциальным реле. В других случаях, электрическое устройство также может представлять собой вспомогательный модуль другого электрического устройства, такой, как оконечное устройство или внешнее соединительное устройство.

1. Устройство (1, 1a, 1b, 1c) для измерения по меньшей мере одной электрической переменной тока, который должен протекать в электрическом устройстве (D), причем электрическое устройство содержит по меньшей мере одну соединительную клемму, причем каждая соединительная клемма выполнена с возможностью электрического соединения с концом соответствующего электрического проводника, при этом устройство содержит по меньшей мере один датчик (5) тока, причем каждый датчик тока выполнен с возможностью измерения тока, протекающего в соответствующем электрическом проводнике,

при этом устройство дополнительно содержит по меньшей мере одну электропроводную прокладку (6, 6'), причем каждая прокладка (6, 6') выполнена с возможностью вставки между соответствующей соединительной клеммой и концом соответствующего электрического проводника, и

при этом каждый датчик (5) тока также расположен около соответствующей прокладки (6, 6') для измерения тока, протекающего через упомянутую прокладку (6, 6') между электрическим проводником и соответствующей соединительной клеммой.

2. Устройство (1, 1a, 1b, 1c) по п. 1, в котором электрическое устройство содержит N соединительных клемм, причем N - целое число, большее или равное 2, и при этом измерительное устройство содержит N датчиков (5) тока и N прокладок (6, 6').

3. Устройство (1, 1a, 1b) по п. 1, в котором по меньшей мере один датчик (10, 10b, 12) тока содержит магнитопровод (10, 10a, 10b) и катушку (12), причем катушка расположена между двумя концами (104) магнитопровода.

4. Устройство (1a) по п. 3, в котором магнитопроводы выполнены из одиночной детали (10a) в форме бустрофедона.

5. Устройство (1с) по п. 1 или 2, в котором по меньшей мере один датчик (5) тока содержит обмотку (9), навитую в форме тороида, такого как тороид Роговского.

6. Устройство (1, 1a, 1b, 1с) по п. 1, причем устройство содержит по меньшей мере один датчик (7) напряжения, выполненный с возможностью измерения напряжения соответствующей соединительной клеммы.

7. Устройство (1, 1a, 1b, 1с) по п. 6, в котором каждый датчик (7) напряжения выполнен в форме язычка (14, 14'), расположенного у соответствующей прокладки (6, 6').

8. Устройство (1, 1a, 1b, 1с) по п. 1 или 2, в котором каждая прокладка (6, 6') содержит проходное отверстие для соединительного элемента, соединяющего конец проводника с соответствующей соединительной клеммой.

9. Устройство (1, 1a, 1b, 1с) по п. 1 или 2, причем устройство содержит радиосредство для передачи измеряемой(ых) электрической(их) переменной(ых) в электронное оборудование, удаленное от упомянутого устройства.

10. Устройство (1, 1a, 1b, 1с) по п. 1 или 2, причем устройство содержит упругое средство (42, 42') сопряжения для сопряжения с комплементарным средством электрического устройства для крепления устройства к электрическому устройству.

11. Узел (Е), содержащий электрическое устройство (D) и устройство (1, 1a, 1b, 1c) для измерения по меньшей мере одной электрической переменной тока, который должен протекать в электрическом устройстве,

при этом измерительное устройство (1, 1a, 1b, 1c) является устройством по п. 1 или 2.

12. Узел (Е) по п. 11, в котором электрическое устройство представляет собой электрическое устройство отключения или электрическое устройство защиты.

13. Узел (Е) по п. 11 или 12, в котором электрическое устройство представляет собой электрический автоматический выключатель.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области оптических способов измерения физических величин с использованием фазовых волоконно-оптических датчиков, в том числе волоконно-оптических интерферометров, применяемых для измерения электромагнитных полей.

Изобретение касается сенсорного модуля для модульного штекерного соединителя, причем этот сенсорный модуль (1) состоит из сердцевинного сегмента (2) и по меньшей мере двух расположенных вокруг него наружных сегментов (3, 3ʹ, 3ʹʹ, 3ʹʹʹ), причем эти сегменты (2, 3, 3ʹ, 3ʹʹ, 3ʹʹʹ) в собранном состоянии составляют друг с другом полость.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройству детектирования (35), которое позволяет определять возвращение в исходное положение электрического выключателя (10).

Изобретение относится к радиопередатчикам. Технический результат изобретения заключается в обеспечении более высокой стабильности частоты и девиации при более широких диапазонах температур и изменений напряжения питания.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении точности вычислительной системы и достигается за счет того, что система содержит первое устройство, содержащее элемент для измерения напряжения первичного проводника, средство для получения выборки измеренного напряжения, средство для передачи первого сообщения и средство для определения набора переменных репрезентативных значений напряжения, на основании напряжения, измеренного в течение данного периода передачи; по меньшей мере, одно второе устройство, имеющее датчик тока для определения силы тока во вторичном проводнике, подключенном к первичному проводнику, средство для получения выборки измеренной силы тока; и элемент для расчета упомянутой энергии, включающий в себя средство для приема первого сообщения и выполненный с возможностью расчета энергии в течение данного периода передачи на основании упомянутого массива данных и выборок силы тока, связанных с данным периодом передачи.

Цифровой измеритель тока относится к устройствам измерения электрического тока. Измеритель содержит два магниторезистивных моста (5, 6), установленных равнонаправленно, и два токопровода (3, 4), соединенные так, что измеряемый ток течет в них от входа к выходу для установленных над ними мостами в противоположных направлениях.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для диагностики электромагнитных механизмов с подвижным якорем, в магнитную цепь которых встроен постоянный магнит.

Изобретение относится к гибридному транспортному средству. Гибридное транспортное средство содержит устройство накопления электроэнергии; каталитическое устройство с электроподогревом, принимающее электроэнергию из устройства накапливания электроэнергии; первый датчик определения тока, который подается на каталитическое устройство с электроподогревом; второй датчик тока определения входного/выходного тока устройства накапливания электроэнергии.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение фильтрации апериодических составляющих.

Группа изобретений относится к автоматическим регуляторам. Цифровой измерительный вход для электрического устройства автоматизации содержит приемное устройство и устройство преобразования сигналов.

Изобретение касается сенсорного модуля для модульного штекерного соединителя, причем этот сенсорный модуль (1) состоит из сердцевинного сегмента (2) и по меньшей мере двух расположенных вокруг него наружных сегментов (3, 3ʹ, 3ʹʹ, 3ʹʹʹ), причем эти сегменты (2, 3, 3ʹ, 3ʹʹ, 3ʹʹʹ) в собранном состоянии составляют друг с другом полость.

Изобретение касается сенсорного модуля для модульного штекерного соединителя, причем этот сенсорный модуль (1) состоит из сердцевинного сегмента (2) и по меньшей мере двух расположенных вокруг него наружных сегментов (3, 3ʹ, 3ʹʹ, 3ʹʹʹ), причем эти сегменты (2, 3, 3ʹ, 3ʹʹ, 3ʹʹʹ) в собранном состоянии составляют друг с другом полость.

Следящий преобразователь тока компенсационного типа относится к устройствам измерения электрического тока. Преобразователь содержит магнитопровод 1 с токовой 2 и компенсационной 3 катушками.

Следящий преобразователь тока компенсационного типа относится к устройствам измерения электрического тока. Преобразователь содержит магнитопровод 1 с токовой 2 и компенсационной 3 катушками.

Изобретение относится к крепежному элементу для сенсора тока и направлено на сокращение ручного труда при монтаже. Крепежный элемент имеет стопорное устройство, а также фланцевую область для крепления сенсора тока в вертикальном положении на крепежной поверхности.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения составляющих вектора плотности электрического тока в проводящих средах. Устройство для измерения компонент вектора плотности тока в проводящих средах состоит из по меньшей мере одного установленного в корпусе 1 датчика плотности тока 2, состоящего из токопровода 3 с размещенным на нем трансформатором тока 4, и по меньшей мере одного электронного блока.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения токов утечки с объектов, подключенных к источникам электрического напряжения.

Группа изобретений относится к системам для обнаружения разряда молнии. Раскрыты способ и устройство для обнаружения разряда молнии с автономным питанием.

Изобретение относится к метрологии, в частности к способу измерения тока. Способ предлагает компенсацию омического сопротивления вторичной катушки посредством двухполюсника с отрицательным омическим сопротивлением.

Группа изобретений относится к измерительной технике, в частности к датчикам тока, содержащим множество токочувствительных элементов. Компоновка гибкого датчика тока содержит множество дискретных токочувствительных элементов, распределенных вдоль удлиненного гибкого несущего элемента.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается устройства для измерения электрического тока. Устройство включает в себя источник света для создания первичного поляризованного светового сигнала, фарадеевское сенсорное приспособление, выполненное с возможностью предоставления вторичного светового сигнала, измененного в поляризации относительно первичного светового сигнала, детектор для измерения вторичного светового сигнала и компенсационный элемент, обеспечивающий возможность компенсации изменения поляризации вторичного светового сигнала.

Группа изобретений относится к измерительной технике, в частности к средствам измерения по меньшей мере одной электрической переменной тока, который должен протекать в электрическом устройстве. Предложено устройство для измерения по меньшей мере одной электрической переменной тока, который должен протекать в электрическом устройстве, а также узел, содержащий такое устройство. Заявленное устройство содержит по меньшей мере одну соединительную клемму, причем каждая соединительная клемма выполнена с возможностью электрического соединения с концом соответствующего электрического проводника. Устройство содержит по меньшей мере один датчик тока, причем каждый датчик тока выполнен с возможностью измерения тока, протекающего в соответствующем электрическом проводнике. Устройство дополнительно содержит по меньшей мере одну электропроводную прокладку, причем каждая прокладка выполнена с возможностью вставки между соответствующей соединительной клеммой и концом соответствующего электрического проводника, и при этом каждый датчик тока также расположен около соответствующей прокладки для измерения тока, протекающего через упомянутую прокладку между электрическим проводником и соответствующей соединительной клеммой. Технический результат заключается в упрощении сборки измерительного устройства с электрическим устройством, а также в использовании в устройстве любого типа сечения электрического проводника. 2 н. и 11 з.п. ф-лы. 10 ил.

Наверх