智能电流互感器制造技术

本发明专利技术的实施例提供了一种电流监测设备，其包括电流互感器，该电流互感器被配置成可拆卸地耦合到电力线并且被配置成可以产生具有与该电力线的电流电平相关的电平的参考信号，该电流监测设备还包括传感器电路，该传感器电路被连接到该电流互感器并且被配置成可拆卸地耦合到通信总线并且被配置成可以将该参考信号转换成数字参考信号，并将指示电流电平的信号提供给该通信总线，该电流监测设备还包括容纳该传感器电路和该电流互感器的外壳。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】智能电流互感器专利技术背景
根据本专利技术的至少一个实例通常涉及用于监测负载中心的电流、功率以及能耗的系统和方法。
技术介绍
负载中心或配电盘是供电系统的组成部分，这种供电系统将来自电力线的电力供给分配到不同的辅助电路支路。每个辅助电路支路可以被连接到不同的负载。因此，通过将电力供给分配到辅助的电路支路，负载中心可以允许用户独立地控制和监测每个负载的电流、功率和能耗。电流传感器通常被用于监测负载中心的活动。例如，电流互感器(CT)通常被用于监测负载中心的辅助的或主要的支路中的电流、功率和/或能量消耗。通过产生与支路中的电流成比例的减小的电流信号，CT可以用于测量支路中的电流，其中该支路中的电流还可以被进一步处理和测量。例如，耦合到负载中心的支路的CT可以产生与支路中AC电流的大小成比例的减小的电流AC信号。随后，这种减小的电流AC信号或者可以被直接地测量，或者可以被转换成DC信号，然后再进行测量。基于收到的信号，辅助支路中电流的电平可以被确定。
技术实现思路
根据本专利技术的各方面涉及一种用于监测负载中心的系统和方法。一方面，本专利技术的特征在于一种电流监测设备，其包括电流互感器，该电流互感器被配置成可以可拆卸地耦合到电力线并且可以产生参考信号，该参考信号具有与该电力线的电流电平相关的电平，这种电流监测设备还包括传感器电路，该传感器电路被连接到该电流互感器，并且被配置成可以可拆卸地耦合到通信总线并且可以将该参考信号转换成数字参考信号并向通信总线提供指示电流电平的信号，这种电流监测设备还包括容纳该传感器电路和电流互感器的外壳。在一个实施例中，传感器电路被配置成用于接收来自通信总线的电力。根据一个实施例，外壳包括容纳电流互感器的第一部分和容纳传感器电路的第二部分，并且其中第一部分被可旋转地耦合到第二部分。在一个实施例中，该外壳的第二部分包括被配置成将传感器电路耦合到通信总线的绝缘位移连接器。在另一个实施例中，该外壳的第二部分还包括盖，该盖被配置成将通信总线锁定到邻近绝缘位移连接器的位置处。根据一个实施例，该外壳被配置成在第一位置和第二位置之间旋转，其中，在第一位置处，该外壳的第一部分从第二部分旋转离开从而允许从外部可以进入到内室，并且其中，在第二位置处，该外壳的第一部分朝向第二部分旋转，从而使外壳包围该内室。根据另一个实施例，传感器电路还包括收发器，该收发器被耦合到微控制器并且被配置成用于接收数字参考信号以及将与该数字参考信号相关的数据提供给通信总线。在一个实施例中，该收发器被进一步配置成用于从通信总线接收表示电力线的电压、频率和相位信息中的至少一个的数据。在另一个实施例中，该微控制器被配置成通过使用来自通信总线的数字参考信号和数据来计算该电力线的功率参数。另一方面，本专利技术的特征在于一种用于监测负载中心内的电力线的方法，该方法包括将电流互感器耦合到负载中心内的电力线，将传感器电路耦合到负载中心内的通信总线，使用电流互感器产生具有与电力线的电流电平相关的电平的参考信号，使用传感器电路将参考信号转换成数字参考信号，以及将该数字参考信号提供给通信总线。[0011 ] 根据一个实施例，将电流互感器耦合到电力线的操作包括将电力线包围在电流互感器内。在另一个实施例中，将传感器电路耦合到通信总线的操作包括通过传感器电路的至少一个触点穿透通信总线的外部绝缘层以及将所述的至少一个触点连接到该通信总线内的适当导体。根据另一个实施例，该方法还包括通过通信总线将唯一的地址分配给该传感器电路。在一个实施例中，这种提供的操作包括在外部控制器指定的时间里将该数字参考信号提供给通信总线。在另一个实施例中，该方法还包括使用传感器电路从通信总线接收电力。一方面，本专利技术的特征在于一种用于监测电力线中的电流的设备，该设备包括电流互感器，该电流互感器被配置成用于产生具有与电力线的电流电平相关的电平的参考信号，该设备还包括传感器电路，该传感器电路被配置成用于将参考信号转换成数字参考信号并将与该数字参考信号相关的数据提供给通信总线，该设备还包括装置，该装置用于容纳单个外壳内的电流互感器和传感器电路，并且该装置用于将单个外壳耦合到电力线和通信总线。根据一个实施例，该传感器电路被配置成用于从通信总线接收电力。在另一个实施例中，该传感器电路包括收发器，该收发器被耦合到微控制器并且被配置成用于接收数字参考信号以及向通信总线提供与该数字参考信号相关的数据。根据另一个实施例，该收发器进一步被配置成用于从通信总线接收表示电力线的电压、频率和相位信息中的至少一个的数据。在一个实施例中，该微控制器被配置成通过使用来自通信总线的数字参考信号和数据来计算电力线的功率参数。一方面，本专利技术的特征在于一种用于监测耦合到输入线路的多个电路支路的系统，该系统包括通信总线、多个传感器电路，其中每个传感器电路都被配置成耦合到通信总线以及多个电路支路中的至少一个，其中，每个传感器电路被进一步配置成用于在多个电路支路中的至少一个中对电流进行采样，该系统还包括控制器，该控制器被配置成耦合到通信总线以及该输入线路，其中，该控制器被进一步配置成对输入线路上的电压进行采样，并且其中，该控制器进一步被配置成经由通信总线将由多个传感器电路执行的电流采样与该控制器执行的电压采样同步。根据一个实施例，控制器被进一步配置成用于经由通信总线从多个传感器电路中的至少一个中接收电流采样数据。在另一个实施例中，该控制器还被配置成基于从多个传感器电路中的至少一个中接收的电流采样数据以及基于电压采样数据，计算多个电路支路中的至少一个的RMS电流、功率或能耗中的至少一个。在一个实施例中，该控制器还被配置成用于确定在应该发生有电流采样和电压采样时的电压波形的相位角。根据另一个实施例，多个传感器电路中的至少一个包括耦合到多个电路支路中的至少一个的电流互感器。另一方面，本专利技术的特征在于一种用于监测耦合到电力线的多个电路支路的方法，该方法包括:将传感器电路耦合到多个电路支路中的每一个以及耦合到通信总线，将控制器耦合到通信总线以及耦合到电力线，使用至少一个传感器电路对多个电路支路中的至少一个中的电流进行采样，使用控制器对电力线上的电压进行采样，并且使用控制器经由通信总线将通过至少一个传感器电路进行的电流采样与通过控制器进行的电压采样同步。根据一个实施例，同步的操作包括:通过控制器检测电力线上的电压波形，并且使用控制器确定在应该发生有电流采样和电压采样的这些操作时的电压波形的相位角。在一个实施例中，同步的操作还包括:使用控制器经由通信总线向传感器电路中的每一个广播这样的内容，即，对电流进行采样的操作应该开始，并且在广播的这种操作之后的预定的延迟之后，启动对电压采样的操作。在另一个实施例中，同步的操作还包括:使用控制器经由通信总线对至少一个传感器电路广播这样的内容，即，对电流进行采样的操作应该开始，并且在广播的这种操作之后的预定的延迟之后，启动对电压采样的操作。根据另一个实施例，该方法进一步包括使用控制器经由通信总线从至少一个传感器电路中接收电流采样数据。在一个实施例中，该方法进一步包括将电流采样数据发送到外部的客户端。在另一个实施例中，该方法进一步包括:基于从至少一个传感器电路中接收的电流采样数据以及基于电压采样数据，使用控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流监测设备，包括:电流互感器，其被配置成可拆卸地耦合到电力线并被配置成产生具有与所述的电力线的电流电平相关的电平的参考信号；传感器电路，其被连接到所述的电流互感器并且被配置成可拆卸地耦合到通信总线并且将所述的参考信号转换成数字参考信号并向所述的通信总线提供指示所述电流电平的信号；以及外壳，其容纳所述的传感器电路以及所述的电流互感器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.19 US 13/089,7871.一种电流监测设备，包括: 电流互感器，其被配置成可拆卸地耦合到电力线并被配置成产生具有与所述的电力线的电流电平相关的电平的参考信号； 传感器电路，其被连接到所述的电流互感器并且被配置成可拆卸地耦合到通信总线并且将所述的参考信号转换成数字参考信号并向所述的通信总线提供指示所述电流电平的信号；以及 外壳，其容纳所述的传感器电路以及所述的电流互感器。2.如权利要求1所述的电流监测设备，其中，所述的外壳包括容纳所述电流互感器的第一部分以及容纳所述的传感器电路的第二部分，并且其中所述的第一部分被可旋转地耦合到所述的第二部分。3.如权利要求2所述的电流监测设备，其中，所述的外壳被配置成在第一位置和第二位置之间旋转， 其中，在所述第一位置上，所述的外壳的所述第一部分被旋转远离所述第二部分，以允许从外部可以进入到内室，以及 其中，在所述第二位置上，所述的外壳的所述第一部分朝着所述的第二部分旋转，从而使所述的外壳包围所述的内室。4.如权利要求2所述的电流监测设备，其中，所述的外壳的所述第二部分包括绝缘位移连接器，所述的绝缘位 移连接器被配置成将所述传感器电路耦合到所述的通信总线。5.如权利要求4所述的电流监测设备，其中，所述外壳的所述第二部分还包括盖，所述的盖被配置成将所述的通信总线锁定在邻近所述的绝缘位移连接器的位置。6.如权利要求1所述的电流监测设备，其中，所述的传感器电路被配置成用于接收来自所述通信总线的电力。7.如权利要求6所述的电流监测设备，其中，所述传感器电路还包括收发器，所述的收发器被耦合到微控制器并且被配置成用于接收所述的数字参考信号以及将与所述的数字参考信号相关的数据提供给所述通信总线。8.如权利要求7所述的电流监测设备，其中，所述的收发器还被配置成用于从所述的通信总线接收指示所述的电力线的电压、频率和相位信息中的至少一个的数据。9.如权利要求8所述的电流监测设备，其中，所述微控制器被配置成通过使用来自所述的通信总线的所述的数字参考信号和所述的数据来计算所述的电力线的功率参数。10.一种用于监测负载中心内部的电力线的方法，所述的方法包...

【专利技术属性】
技术研发人员：小阿瑟·约瑟夫·布莱克，维什沃斯·默罕艾拉杰·德奥卡，N·派克，詹姆士·S·斯皮塔埃尔，
申请(专利权)人：施耐德电气IT公司，
类型：
国别省市：