[发明专利]由在环路形式中固定的电缆构成的电流传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种呈电缆形式的电流传感器，所述电缆环绕在需要由传感 器监视的导体元件的周围；本发明进一步涉及设计成容纳所述电缆的电器设 备或可应用所述电缆的电器设备。

背景技术

电流传感器用于电力分配设备中，由于电流在正监视的元件中流动，通 过在传感器中引起的电流来识别特定种类的故障(特别是短路)。电流传感器 也存在于电力分配设备中的断路器，断开电力线以便在短路发生时自动中断 电流。随后不久实行电力线的自动重新闭合以便尽可能快地重建电流。然而， 只有由于短路引起的故障是临时的且已消失，此操作才有价值。如果故障持 续，那么断路器必须再次断开电力线；但是，例如气体绝缘变电站等一些类 型的设备可能已经因重新闭合操作而受到损坏。因此，需要使用电流传感器 以便检验在自动重新闭合发生之前故障确实已消失，以便防止重新闭合。

有许多电流传感器不适合此应用，因为其在测量范围的一部分上变得饱 和，或因为其不具有成比例的响应，这使其不太能够监视短路所特有的高电 流。这种情况尤其会出现在具有磁芯的变压器。

在不具有此缺点的电流传感器当中，可能是以下传感器：其采用用于以 环路形式固定在待监视的元件周围的电缆的形式，且包含布置在电缆内并充 当变压器的绕组。这些传感器基于罗戈夫斯基(Rogowski)所提出的测量原 理，目前以罗戈夫斯基命名此类传感器。然而，此类传感器的已知模型确实 具有一些缺点：难以以任何准确度且以可重复方式形成环路，使得测量特性 随着其直径和变压器所对向的角度而变化。此困难存在于以下两种传感器 中：末端被从一端延伸到另一端的条带加强使得其具有重叠部分的传感器； 以及末端以面对关系啮合在套管内部的传感器，这是因为装配不准确且导致 电缆末端之间存在较大间隙，且这还使测量不够准确。此外，传感器的装配 方式容易随时间更改，这导致引起测量偏差的新的原因，且致使此类传感器 某种程度上不适于永久安装在设备中。

发明内容

本发明针对一种上文所陈述的种类的改进的传感器，所述传感器容易安 装在电设备(例如，气体绝缘变电站或导向架空电力线的户外衬套)中的固 定位置中，且不因由于环路形成或随时间的变化的不确定性而带来任何测量 误差。

本发明总的来说提供一种由电缆组成的电流传感器，所述电缆用于作为 环路通过接合电缆的两个末端部分而固定在待监视的导体元件周围，所述电 缆包含护套和布置在护套中的变压器绕组，且所述传感器进一步包含具有用 于容纳并接合电缆的末端部分的孔的套管，其传感器的特征在于所述接合套 管含有电子校准存储器，所述电子校准存储器含有用于传感器的校准参数， 且在所述孔中，含有闭合和断开装置，所述闭合和断开装置包括可变形圆形 挡止环(stop ring)，用于选择性地确保电缆固持为闭合环路且使得能够响 应于适于按压所述挡止环的外部按钮而断开环路，借此抓握且接着释放电缆 的末端部分中的一个，即可移动的末端部分。

位于套管内部在电缆的至少一个末端部分前方(当其插入于套管中时) 的所述环(其为非回位环(non-return ring))使得电缆的此可移动末端部分 能够保持在适当位置，这确保传感器在使用期间即使在较长时间期间也保持 闭合，而不管其可能遭受什么影响。

在外部按钮上有意按压，能够在非回位环上施加力以便在拆卸操作期间 将传感器断开。非回位装置是针对电缆的静止末端部分而提供。

在一优选实施例中，电缆的绕组与其末端齐平，而未插入任何实心垫片 以闭合将防止绕组形成完整的圆的末端。所述末端为直线的，无任何凸起的 部分。另外，套管在其整个长度上为中空的，其具有在所有情形下具有恒定 横截面的孔，无任何对接元件。绕组因此借助直线末端部分的对接而形成为 完整的圆，这通过简单的手动压力实现。测量质量较好。因为容纳套管内部 不存在对接元件，所以无任何情况防止末端部分的此对接发生，且当装配人 员感觉到两个末端部分由于正施加的力而接触时，装配人员知道传感器因而 完全形成环路，而不管怎样都不必执行任何其它调整或任何其它检查。

位于套管的两侧上且在电缆的两个末端部分周围的密封环提供对传感 器的密封，这在众多应用中是必要的。

套管的主体由非磁性材料(例如，非磁性不锈钢或塑料材料)制成，以 免干扰电流的测量。