[发明专利]用于高压开关的测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及旨在被耦合到高压电网的开关单元的汇流条的测量装置。在本文件中，术语“高压”涵盖中压(MV)、高压A(HVA)的范围，即，典型地，在1kVolt和50kVolt之间的电压。该测量装置适合于在真空中、空气或气体中运转的开关单元。

背景技术

不同的物理或电气参数的知识和测量值正在成为高压配电设施的重要方面，这不仅为了改进维护作业，而且还为了建立并管理所连接的多源并且智能的电网(也称为智能电网)。可以举出的对执行电能的有效管理已知的重要参数包括电压测量和在汇流条中流通的电流的测量，以及在母线处的温度测量。

因此，一个主要问题是能够使开关单元适应智能电网的新要求，特别是在现有的配电设施中。

模块化配电开关面板由彼此并排放置的几个高压开关单元组成。根据设施的需要，这些单元执行各种功能，诸如开关、熔丝开关、断路器、连接开关、接触器、流入/流出线缆、高压/低压(HV/LV)变压器等，并通过汇流条系统连接在一起(三相单元使用三条汇流条)。

文献EP0520933A1和EP0891013A1描述了用于使用连接套筒耦合两个高压开关单元的耦合接口。这种类型的扩展装置是常用的，因为它使得能够很容易地将若干个高压开关单元组装在一起。通常，每个单元因此在每一侧上系统地包括一个标准耦合接口，该接口使得它能够很容易地插入到模块化开关面板。

也有适合于测量高压汇流条中的电压的单元。这样的测量单元的一个例子-称为计量单元(或电压互感器柜，VTC)-包括必须连接到汇流条用于电压测量的感应电压变压器。类似任何可拆卸单元，它可以耦合到使用连接套筒的相邻开关单元的标准耦合接口，以便能够直接测量汇流条的电压(见图1)。

然而，由这些单元进行的测量对智能电网的要求并不总是足够有效的(铁磁谐振或饱和的问题)。此外，计量单元的安装是笨重的。因此，当有例如在已有的设施中更换或添加电压测量功能的需要时，它们不适合于升级或改装操作，因为适应这种测量单元所需的空间并不总是存在的。

这些文献WO2005008854A1和EP1380083A1还描述了使用连接套筒将两个高压开关单元耦合在一起的接口。这些接口还包括通过使用电容检测器或轮环，例如，罗柯夫斯基轮环(Rogowski torus)，在所述连接套筒的水平处引入电压/电流测量系统的可能性。

然而，这些测量系统需要额外的电子处理，因为它们能够产生测量准确性的问题，尤其是因为介电常数和由所使用的绝缘材料产生的耗散因数在温度和电压变化时的变化。

因此，本发明的目的是提出一种测量系统，该系统是简单、高效、成本效益且易于实施的，特别是在改进现有设施的情况下，并且不表现出上述缺点。

发明内容

这个目的是借助于根据权利要求1的测量装置实现的。该测量装置包括由绝缘材料制成的外壳、结合在外壳中的电气测量电路、连接到电路的电力导体。该测量装置的特征在于，所述外壳具有锥形形式的空腔，电力导体在锥形空腔的中心延伸超出外壳，并且在于，该锥形空腔适于与开关单元的耦合接口的连接套筒相配合，以便将电力导体电连接到汇流条。

测量装置包括固定支撑件，使得它可以将测量装置机械地固定到开关单元的耦合接口。

根据一个特征，所述外壳具有L形的弯曲形状，其中弯曲部位于包括锥形空腔的第一部分与包括所述电路的第二部分之间。

本发明还涉及一种包括三个测量装置的测量组件，该测量组件适于连接到高压多极开关单元的三条汇流条。每个测量装置的锥形空腔适合于与多极开关单元的耦合接口的连接套筒配合，以便将每个测量设备的电力导体与相应的汇流条电气连接。

有利的是，根据本发明的测量装置通过直接使用耦合接口连接到一个单元的汇流条，该耦合接口通常放置在任何单元的侧面，并且通常用于将两个相邻单元的汇流条连接在一起。这种解决方案成本效益的，并且容易以大大降低的占地面积实现。通过使用已存在于单元中的连接接口，本发明也并不需要在现有单元中设置新的特定连接装置来使得能够使用单元的汇流条。

附图说明

其它特征和优点将从根据附图给出的以下详细描述中变得显而易见：

-图1表示使用计量单元用于电压测量的现有解决方案的一个例子的示意图，

-图2示出了根据本发明的测量装置的第一实施例的纵向剖视图，

-图3是测量装置的另一实施例的纵剖视图，

-图4表示具有三个测量装置的开关单元的简化透视图，

-图5示出一个替代的测量组件。