專利名稱：用于測量在接觸軌內(nèi)流動的電流的測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測量流入接觸軌的電流的測量裝置，該測量裝置包括電流傳感器，該電流傳感器被構(gòu)造為歐姆電流傳感器、被安裝在接觸軌中并且由流過接觸軌的電流流過。
背景技術(shù)：
如果在已知的此類測量裝置中應(yīng)當在高頻率下且以高精度來檢測交流電流或交流電壓，那么此類測量裝置具有基于變壓器來工作的測量傳感器(例如，電流互感器等)是必要的。

發(fā)明內(nèi)容
從以上所描述的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)在于，改進開頭部分所描述的用于測量在接觸軌內(nèi)流動的電流的測量裝置，以使得借助該測量裝置可以用較小的技術(shù)結(jié)構(gòu)耗費并以高精度既測量直流電流又測量直至千赫茲范圍內(nèi)頻率的交流電流。根據(jù)本發(fā)明，此任務(wù)是通過如下方式解決的將安裝在引導(dǎo)要被測量的電流的接觸軌中的歐姆電流傳感器構(gòu)造為具有大量彼此分開且絕緣的導(dǎo)線的編織式電阻器 (Widerstandgewebe)。利用如此設(shè)計的歐姆電流傳感器可以實現(xiàn)覆蓋直流電流以及直至數(shù)千赫茲的頻率的交流電流的測量范圍。根據(jù)本發(fā)明的如此設(shè)計的測量裝置可以用于低壓應(yīng)用、高壓應(yīng)用和超高壓應(yīng)用。對于高頻下的交流電壓測量而言，在根據(jù)本發(fā)明的測量裝置的情形中不需要基于變壓器來工作的傳感器。在將歐姆電流傳感器設(shè)計為低歐姆電阻器的情況下，以簡單的方式可以量取在此低歐姆電阻器處下降的電壓并將該電壓用作測量裝置的原始測量信號。根據(jù)本發(fā)明的測量裝置的一個有利的改進方案，構(gòu)成歐姆電流傳感器的編織式電阻器的組成部分的導(dǎo)線被曲折形地安裝在載體上。該載體可以有利地被設(shè)計成是圓柱形的，其中可以將這些導(dǎo)線安裝在圓柱形載體的表面上。有利地，為了將這些導(dǎo)線彼此分開并且為了將這些導(dǎo)線固定在載體上，可以使用絕緣材料，其中可以尤其將適用于所提及目的的樹脂用作此類絕緣材料。有利地，為了進一步處理測量信號，根據(jù)本發(fā)明的測量裝置具有電子單元，在歐姆電流傳感器處下降的且在該歐姆電流傳感器處借助電壓抽頭所量取的電壓可被輸入該電子單元。在該電子單元中，可以有利地將傳送給該電子單元的測量信號轉(zhuǎn)換成光信號，其中該電子單元適宜地具有光發(fā)射器，借助該光發(fā)射器可以將該光信號通過光傳輸系統(tǒng)傳送給測量站。借助適宜地由光波導(dǎo)構(gòu)成的光傳輸系統(tǒng)，可以特別高的質(zhì)量將對應(yīng)于測量信號的光信號傳送給測量站。
有利地，該光信號可在測量站中又被轉(zhuǎn)換回電信號并且可作為電信號被輸入測量值處理單元或者管理系統(tǒng)。如果電子單元和光發(fā)射器一方面在電流上與接觸軌和歐姆電流傳感器分開并且另一方面被布置在共同的外殼中，那么可以在技術(shù)結(jié)構(gòu)上用較少的耗費和較高的工作可靠性來設(shè)計根據(jù)本發(fā)明的測量裝置。對于根據(jù)本發(fā)明的測量裝置的可靠操作而言，該外殼可以有利地在其兩個端面處分別具有屏蔽電極，其中通過這兩個端面來引入接觸軌。適宜地，借助兩個合適的連接件來實現(xiàn)將歐姆電流傳感器裝入接觸軌。


以下參照附圖并根據(jù)實施例來詳細說明本發(fā)明，在唯一的附圖中從原理上示出了根據(jù)本發(fā)明的用于測量在接觸軌內(nèi)流動的電流的測量裝置的實施例。
具體實施例方式在唯一的附圖中所示的測量裝置1用于測量在接觸軌h、2b內(nèi)流動的電流。在此， 流過接觸軌h、2b的電流是直流電流還是交流電流是無關(guān)緊要的，其中該測量適用于直至千赫茲范圍內(nèi)的交流電壓。被構(gòu)造為歐姆電流傳感器并且尤其被構(gòu)造為低歐姆電阻器的電流傳感器3被安裝在接觸軌h、2b中，更確切地說被安裝在唯一附圖中左側(cè)的接觸軌部分加與唯一附圖中右側(cè)的接觸軌部分2b之間。為了既為直流電流又為交流電流實現(xiàn)測量裝置1的上述測量范圍，歐姆電流傳感器3具有由大量導(dǎo)線4、5、6構(gòu)成的編織式電阻器，其中在唯一附圖中僅示出了三個這樣的導(dǎo)線4、5、6。在測量裝置1的所示的實施方式中，導(dǎo)線4、5、6在圓柱形的載體7上曲折形地延伸。各個導(dǎo)線4、5、6以彼此分開的方式被安裝在載體7上，其中絕緣材料8用于使導(dǎo)線4、5、6彼此分開并且用于將這些導(dǎo)線固定在圓柱形載體7的外表面上，該絕緣材料8可以是適用于此類絕緣目的和固定目的的樹脂。連接件9、10用于將電流傳感器3安裝或者連接到接觸軌h、2b中，其中連接件9 將電流傳感器3或者其導(dǎo)線4、5、6與唯一附圖中左側(cè)的接觸軌部分8相連接并且連接件10 相應(yīng)地將電流傳感器3的導(dǎo)線4、5、6與唯一附圖中右側(cè)的接觸軌部分2b相連接。借助電壓抽頭11來量取在歐姆電流傳感器3處下降的電壓并將該電壓傳送給測量裝置1的電子單元12。在電子單元12中，相應(yīng)的測量信號被轉(zhuǎn)換成光信號。光發(fā)射器13 屬于電子單元12，借助該光發(fā)射器13將在電子單元12中產(chǎn)生的光信號耦合到光傳輸系統(tǒng) 14中。通過由合適的光波導(dǎo)構(gòu)成的光傳輸系統(tǒng)14，將光信號傳送給在唯一附圖中未示出的測量站。在測量站中，將光信號轉(zhuǎn)換回電信號并將該光信號作為電信號輸入測量值處理單元或者管理系統(tǒng)。測量裝置1被布置在外殼15內(nèi)，接觸軌加或接觸軌2b通過外殼的在唯一附圖中左側(cè)的端面16和右側(cè)的端面17被引入該外殼15內(nèi)。在這兩個端面16、17處，外殼15或測量裝置1設(shè)有屏蔽電極18或19。電子單元12和光發(fā)射器13與電流傳感器3 —起被布置在此外殼中，其中電子單
4元12和光發(fā)射器13在電流上一方面與接觸軌2a、2b分開并且另一方面與歐姆電流傳感器 3分開。
權(quán)利要求
1.一種用于測量在接觸軌Oa，2b)內(nèi)流動的電流的測量裝置，所述測量裝置包括電流傳感器(3)，所述電流傳感器C3)被構(gòu)造為歐姆電流傳感器(3)、被安裝在所述接觸軌Ca， 2b)中并且由流過所述接觸軌Oa，2b)電流流過，其特征在于，安裝在引導(dǎo)要被測量的電流的所述接觸軌( ，2b)中的所述歐姆電流傳感器C3)被構(gòu)造為具有大量彼此分開且絕緣的導(dǎo)線G，5，6)的編織式電阻器0，5，6)。
2.如權(quán)利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述歐姆電流傳感器(3)被構(gòu)造為低歐姆電阻器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的測量裝置，其特征在于，所述歐姆電流傳感器(3)的所述導(dǎo)線(4，5，6)被曲折形地安裝在載體(7)上。
4.如權(quán)利要求3所述的測量裝置，其特征在于，所述載體(7)被構(gòu)造成是圓柱形的。
5.如權(quán)利要求1到4中任一項所述的測量裝置，其特征在于，借助絕緣材料(8)使所述導(dǎo)線(4，5，6)彼此分開并且固定在所述載體(7)上。
6.如權(quán)利要求5所述的測量裝置，其特征在于，將合適的樹脂設(shè)置為所述絕緣材料⑶。
7.如權(quán)利要求1到6中任一項所述的測量裝置，其特征在于，還包括電子單元(12)，在所述歐姆電流傳感器C3)處下降的并且在所述歐姆電流傳感器C3)處借助電壓抽頭(11) 所量取的電壓能夠被輸入所述電子單元(12)。
8.如權(quán)利要求7所述的測量裝置，其特征在于，設(shè)計所述電子單元(12)，以使得借助所述電子單元(1 能夠?qū)⑼ㄟ^所述電壓抽頭(11)輸入所述電子單元(1 的測量信號轉(zhuǎn)換成光信號，其中所述電子單元(1 具有光發(fā)射器(13)，借助所述光發(fā)射器(1 能夠?qū)⑺龉庑盘柾ㄟ^光傳輸系統(tǒng)(14)傳送給測量站。
9.如權(quán)利要求8所述的測量裝置，其特征在于，所述光傳輸系統(tǒng)(14)由光波導(dǎo)構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求8或9所述的測量裝置，其特征在于，能夠在所述測量站中將所述光信號轉(zhuǎn)換成電信號并且將所述光信號作為電信號輸入測量值處理單元或者管理系統(tǒng)。
11.如權(quán)利要求8到10中任一項所述的測量裝置，其特征在于，所述電子單元(12)和所述光發(fā)射器(1 一方面在電流上與所述接觸軌( ，2b)和所述歐姆電流傳感器(3)分開并且另一方面被布置在共同的外殼(15)中。
12.如權(quán)利要求11所述的測量裝置，其特征在于，所述外殼(15)在自己的兩個端面 (16，17)處分別具有屏蔽電極(18，19)，通過所述兩個端面(16，17)來引入所述接觸軌Ca， 2b)。
13.如權(quán)利要求1到12中任一項所述的測量裝置，其特征在于，借助兩個連接件(9， 10)將所述歐姆電流傳感器C3)裝入所述接觸軌Oa，2b)。
全文摘要
一種用于測量在接觸軌(2a，2b)內(nèi)流動的電流的測量裝置包括電流傳感器(3)，該電流傳感器(3)被構(gòu)造為歐姆電流傳感器(3)、被安裝在接觸軌(2a，2b)中并且由流過接觸軌(2a，2b)的電流流過。為了改進測量裝置(1)以使得其能夠以高精度既用于測量和檢測直流電流又測量和檢測直至千赫茲范圍內(nèi)的交流電流而提出，將安裝在引導(dǎo)要被測量的電流的接觸軌(2a，2b)中的歐姆電流傳感器(3)構(gòu)造為具有大量彼此分開且絕緣的導(dǎo)線(4，5，6)的編織式電阻器(4，5，6)。
文檔編號G01R15/22GK102207516SQ20101016934
公開日2011年10月5日 申請日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者P·格雷夫 申請人:施尼溫特有限兩合公司