專利名稱：具有兩種連接可能性的電氣測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將測量裝置和電量計(jì)尤其是模塊化設(shè)備連接至電力系統(tǒng)。本發(fā)明尤其 涉及一種用于測量在線導(dǎo)體中流動(dòng)的電量的裝置，該線導(dǎo)體通過螺紋端子連接。
背景技術(shù)：
居民和第三產(chǎn)業(yè)電氣設(shè)施或工業(yè)電力系統(tǒng)可包括測量電流參數(shù)的裝置。因此，電 線導(dǎo)體延伸穿過電量計(jì)，該電線上的電壓也被測量，從而推算電力消耗和/或不同的電參 數(shù)。兩種類型的組件共存所謂的橫穿電纜測量裝置直接裝配在線路的電纜上。其他計(jì)量 器包括用于電線導(dǎo)體的斷開端部的連接端子，而合適的橋接件經(jīng)由測量裝置例如電流互感 器螺線管(toroid)將它們連接。根據(jù)該線路的結(jié)構(gòu)和安裝，僅可選擇兩種類型計(jì)量器其中的一個(gè)，這意味著從業(yè) 人員所能參照的數(shù)量倍增并且安裝人員不得不在非常早的階段選擇連接裝配件的類型。此 外，如果計(jì)量器必須斷開然后重新連接，那么計(jì)量器可能由于連接的改變而被改變。為了避 免這一缺陷，文檔EP 1，120，659提出一種測量裝置，其中，導(dǎo)電桿連接端子并且徹底穿過 該測量裝置，該測量裝置由此可以允許通過連接至端子的橫穿電纜和非橫穿電纜而連接。但是，這一方案導(dǎo)致在連接端子位置處(level)的剩余空間的減少。因此，對于相 同的計(jì)量器范圍，橫穿電纜裝配件中的電纜橫截面被限制，除非電纜被裸露以連接至端子。

發(fā)明內(nèi)容
除了其他優(yōu)勢，本發(fā)明的目的是減輕現(xiàn)有電量計(jì)的缺點(diǎn)。更一般地，本發(fā)明提出一 種在橫穿或非橫穿電纜裝配件中容納具有相同橫截面尤其是大橫截面的電纜的測量設(shè)備。根據(jù)一項(xiàng)特征，本發(fā)明涉及用于測量電量的設(shè)備，包括帶有夾持裝置的輸入和輸 出端子，該夾持裝置尤其是通過螺釘實(shí)現(xiàn)。該測量設(shè)備優(yōu)選地包括多對端子并尤其是四對 端子，對應(yīng)于三相電源以及中性導(dǎo)體。電流導(dǎo)體通道限定在該設(shè)備的端子之間并且關(guān)聯(lián)于 用于測量代表該通道內(nèi)或完整線路中流動(dòng)的電流的量或參數(shù)的裝置。尤其地，該測量裝置 包括測量每個(gè)通道的電流強(qiáng)度的裝置，尤其是互感器螺線管，與處理裝置相關(guān)聯(lián)，例如印刷 電路卡。測量裝置也可包括測量與處理裝置相關(guān)聯(lián)的電壓的裝置。測量電壓的裝置優(yōu)選地 是可以夾持在電流導(dǎo)體的通道上的螺釘，并尤其地設(shè)計(jì)為刺穿其上定位的電纜的絕緣體。 這種針型螺釘有利地裝配在每對端子的其中一個(gè)上，從而簡化該裝置的裝配，以及增加對 可能出現(xiàn)的電纜護(hù)套的任何穿透定位的精確度。為了簡化的目的，測量裝置還可通過將后者設(shè)置在適用于測量裝置的框架中而進(jìn) 行裝配，將第二框架裝配到第一框架上，從而以穩(wěn)定和精確的方式容納測量裝置和其他部 件，以及然后裝配電氣處理裝置，從而形成能夠直接地裝配在殼體中的產(chǎn)品芯部。為了實(shí)現(xiàn)橫穿或非橫穿電纜與相同設(shè)備連接，根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備設(shè)置有導(dǎo)電 元件，該導(dǎo)電元件能夠裝配在電流導(dǎo)體通道中，兩個(gè)端子之間，用于連接切斷電纜的兩個(gè)端 部。葉片或桿類型的導(dǎo)體元件優(yōu)選為具有兩個(gè)彎曲端部部分的金屬區(qū)段，從而以對中的方式容納電纜端部。容納導(dǎo)電桿的端部部分的端子的部分優(yōu)選地采用適當(dāng)和互補(bǔ)的形狀從而 確保桿精確地裝配在端子中。此外，用于約束或固定的裝配，桿的其中一個(gè)端部能夠包括翼 片，端子的籠框(cage)設(shè)置有凹槽，其與翼片相結(jié)合地操作從而穩(wěn)定該組件。優(yōu)選地，為了 防止當(dāng)該測量裝置沿豎直方向裝配時(shí)掉落，桿配置成使得它們不能通過端子。采用這種方 式，該桿能夠僅沿著對應(yīng)于從上到下的一個(gè)方向插入到該設(shè)備的裝配位置中，而不能掉落。根據(jù)本發(fā)明，導(dǎo)電桿進(jìn)一步被配置成當(dāng)導(dǎo)體桿裝配定位時(shí)，阻塞、封閉端子之間 的電流導(dǎo)體通道，即，電纜不能插入通道中。尤其地，該桿包括中間部分，該中間部分例如平 行于端部部分之間的連線(alignment)偏移優(yōu)選等于該通道寬度的距離。該中間部分有利 地通過垂直于上述連線的部分與端部部分分離開，所述部分形成當(dāng)執(zhí)行連接時(shí)用于電纜端 部的擋止件，使得插入該測量裝置的電纜的長度固定。在一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施例中，桿是Ω形狀 的，中間部分平行于端部部分。該中間部分優(yōu)選地設(shè)置有固定裝置，尤其是互補(bǔ)于位于測量 裝置的通道中的叉頭的開口。根據(jù)另一特征，本發(fā)明涉及對應(yīng)于這種測量裝置的功率表，具有相應(yīng)于每個(gè)相的 電流測量裝置和電壓測量裝置，以及共用的數(shù)據(jù)處理印刷電路卡。


其他優(yōu)勢和特征將根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的下述說明而變得更加清楚明了，這 些實(shí)施例的說明僅僅是為了非限制性實(shí)例的目的，示出在附圖中。圖1示意性地示出電量計(jì)。圖2A、2B、2C和2D示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的連接系統(tǒng)。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的電量計(jì)的優(yōu)選裝配件。圖4A和4B表示在根據(jù)本發(fā)明的一項(xiàng)實(shí)施例的電量計(jì)中由橫穿和非橫穿電纜形成 的連接。
具體實(shí)施例方式電源電量計(jì)1包括殼體2，通常牢固地固定至豎直壁上，尤其通過后面板上的合適 裝置，以接合到裝配軌道4上。為了簡化地說明本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施例，包括測量設(shè)備1 的元件將參照這一使用位置而進(jìn)行說明。使用相對位置術(shù)語諸如“側(cè)向”或“側(cè)部”、“上部”、 “底部”等不應(yīng)當(dāng)被理解為限制因素。根據(jù)本發(fā)明的示意性地示出圖1中的本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施例，電源電量計(jì)1通 過三個(gè)豎直相位導(dǎo)體和中性(豎直)導(dǎo)體經(jīng)由其上面板和下面板化中的合適開口 5連 接至具有電源的四相配電系統(tǒng)。該導(dǎo)體或電纜8的橫截面根據(jù)流動(dòng)于其中的電流的強(qiáng)度而 被標(biāo)準(zhǔn)化。尤其地，根據(jù)本發(fā)明，該測量裝置1采用適于高達(dá)125A的電流強(qiáng)度的電量計(jì)，電 纜8的橫截面積達(dá)到35平方毫米，或者甚至是50平方毫米，即，考慮到電纜通過開口中的 小的剩余空間為大橫截面的電纜8。導(dǎo)體通道10連接導(dǎo)體8的兩個(gè)輸入和輸出表面6以形成線路8、10，不論測量設(shè) 備1中的電纜8的裝配模式如何。通過殼體2的導(dǎo)體通道10關(guān)聯(lián)于用于確定電量的裝置。 尤其地，每條線8、10(除了中性)穿過檢測電流的強(qiáng)度的螺線管12，并且連接至用于測量電 壓的裝置14。測量裝置12、14的每一個(gè)與測量信號的處理裝置16相關(guān)聯(lián)，從而提供對應(yīng)的數(shù)據(jù)。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，單獨(dú)一個(gè)印刷電路卡16執(zhí)行相關(guān)于電壓和電流的數(shù)據(jù)的處理，顯 示裝置18，例如在電量計(jì)1的前面板上，使得用戶能夠使用電力系統(tǒng)的不同的測量和計(jì)算參數(shù)。電量計(jì)1適用于裝配非橫穿電纜8。電纜8然后通常是裸露的并且插入電量計(jì)1 的端子20，固緊在殼體2的合適外殼中，由此，它們經(jīng)由每個(gè)水平表面6的優(yōu)選對齊的四個(gè) 孔5而離開。如圖2A所示，每個(gè)端子20包括設(shè)計(jì)成容納電纜8的籠框22，以及夾持部件 24,該夾持部件M傳統(tǒng)地包括一端設(shè)置有平夾具沈的螺釘對，該平夾具沿籠框22的壁部 28的方向增加夾持表面。位于殼體2的前表面上的孔30使得電纜8能夠被籠框22的底部 觀中夾持螺釘M固緊。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，電壓測量裝置14位于端子20的層面從而直接地作用在電纜8 上。電壓測量裝置14可包括針型螺釘，與鄰接端子20 (未示出)的籠框相關(guān)聯(lián)。優(yōu)選地， 如圖2B所示，其集成在端子20’其中的一個(gè)中，優(yōu)選位于上表面上的端子20’。尤其地， 用于針型螺釘34的螺紋孔32布置在籠框22中，垂直于電纜8的通道方向，其優(yōu)選為被約 束地配合。針型螺釘34和夾持螺釘M優(yōu)選地并排布置，面對夾持表面觀，該前表面上的孔 30’使得電壓測量裝置34能夠被致動(dòng)從而與容納在端子20’中的電纜8進(jìn)行電接觸，如果 需要，可通過刺穿圍繞所述電纜8的絕緣體來形成電接觸。在圖3所示的有利制造模式中，電量計(jì)1通過接合疊加的構(gòu)成元件而進(jìn)行組裝。尤 其地，第一基本框架36由塑料模制，采用其中定位有端子20、20’和電流測量裝置12的布 置，電流測量裝置12優(yōu)選地采用涂覆有樹脂的螺線管，所述布置有利地采用交錯(cuò)的方式從 而限制電量計(jì)1的整體尺寸。其他元件可以與其相關(guān)聯(lián)。包括對應(yīng)的結(jié)構(gòu)的第二框架38 裝配在第一框架36上方適當(dāng)位置處從而圍繞構(gòu)成元件14、20、20’封閉外殼，并且形成牢固 地連接的組件。這一簡單實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)不同構(gòu)成元件的穩(wěn)定且精確的定位，尤其通過圍 繞傳導(dǎo)線路的通道10使電流傳感器12對中。此外，在其相對表面，第二框架38包括用于 電氣處理裝置16和與其相連的顯示器監(jiān)視器18的外殼，使得電氣連接能夠遲延并且在合 適的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。采用這種方式形成的產(chǎn)品芯部可使用通常的方式裝配在模制殼體2中。由此組裝的電量計(jì)1能夠直接用于橫穿電纜8 (圖4A)電纜8被插入上表面S1的 孔中并且經(jīng)由導(dǎo)體通道10經(jīng)由底表面化穿出，由此形成穿過檢測螺線管12的導(dǎo)電線。端 子20、20’的螺釘M的夾持將電纜8固定定位在電量計(jì)1中，使針型螺釘34致動(dòng)以刺穿電 纜8的絕緣體從而將關(guān)于電壓的數(shù)據(jù)傳遞至印刷電路卡16。一旦元件M、34已經(jīng)裝配到 位，外罩2’能夠覆蓋功能孔30、30’。根據(jù)本發(fā)明，這一相同電量計(jì)1能夠用于非橫穿電纜8，對于非橫穿電纜8，重要的 是通過插入導(dǎo)電元件40形成電纜8的兩個(gè)端部S1A2之間的通道10的電連接而實(shí)現(xiàn)相對 的兩個(gè)端子20、20’之間的導(dǎo)電。根據(jù)本發(fā)明，導(dǎo)電元件40能夠在電纜8上實(shí)現(xiàn)直接的連 接以及優(yōu)化地定位它們的端部Si,同時(shí)阻塞該測量螺線管12中的通道，從而防止連接模式 中的任何干擾和任何侵入。尤其地，根據(jù)圖2C所示的優(yōu)選實(shí)施例，導(dǎo)電元件40是采用金屬區(qū)段制成的葉片或 桿，插入端子20、20’中以進(jìn)行直接連接。為了保持籠框22的最大開口以使電纜8通過，桿 40采用小厚度，其橫截面適于傳導(dǎo)高電流并且在電路斷路器工作之前承受短路電流，這確 保使用的連續(xù)性。為了使電纜端部Si以精確的方式被容納并且在葉片40中居中以優(yōu)化地夾持在其端部部分42i，導(dǎo)體40的外形是彎曲的、V形的或者U形的。為了居中地裝配葉片 40，端子的籠框22采用合適的結(jié)構(gòu)，夾持壁部28 (相對于夾具沈)的形狀互補(bǔ)于該區(qū)段的 端部部分42。此外，為了阻塞該通道而不干擾導(dǎo)電，桿40包括中間部分44，該中間部分44相對 于由其端部部分42形成的平面偏移一段距離，該距離優(yōu)選地對應(yīng)于設(shè)置在殼體2中的導(dǎo)電 通道10，尤其對應(yīng)于檢測螺線管12的內(nèi)直徑。根據(jù)一項(xiàng)實(shí)施例(未示出)，為了增加測量 的精確度，所裝配的葉片40定位在檢測螺線管12的開口的中心，采用例如基本上M形狀的 輪廓。在有利的實(shí)施例中，桿40配置為鋸齒形式，或者Ω形狀，中間部分44平行于端部 部分42，端部部分42通過分支46連接至中間部分44。這一實(shí)施例使得待裝配的裝置能夠 將導(dǎo)電元件40穩(wěn)定在殼體2中，例如中間部分44上的開口 48與電線通道10上的凸起48’ 相結(jié)合地操作，尤其在螺線管12的層面。分支46優(yōu)選地基本上垂直于端部部分42和中間 部分44從而用作連接電纜的端部Si的止擋，這使得插入籠框22和電量計(jì)1中的電纜的長 度能夠受到限制。中間部分44因此采用與端子20、20’之間的距離相對應(yīng)的長度，由此確 保電纜8與籠框22之間的可靠連接。為了能夠豎直地裝配電量計(jì)1，可移除導(dǎo)電元件40通過適當(dāng)?shù)难b置通過被約束和 穩(wěn)定的方式裝配在殼體2中。尤其地，在一端42i，葉片40包括固定翼片50。有利地，容納 葉片的這一端部部分4 的端子20i包括在其壁部上的互補(bǔ)叉頭52，在該叉頭中，翼片50能 夠被插入從而相對于夾持端子正確地定位以及確保該組件的良好的機(jī)械強(qiáng)度或者甚至剛 性。翼片50的寬度優(yōu)選地使得它們不能通過端子20的籠框22，使得用于非橫穿電纜8的 導(dǎo)電元件40的組裝僅能沿一個(gè)方向執(zhí)行。這一雌雄榫結(jié)構(gòu)有利地定位在處于該電量計(jì)的 上表面G1位置處的端子20’的層面，例如，與針型螺釘34帶來的改進(jìn)相關(guān)聯(lián)，這消除了掉 落的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)本發(fā)明的方案因此以簡單的方式為用戶在兩種連接模式之間提供選擇，當(dāng)執(zhí) 行組裝時(shí)不會產(chǎn)生丟失部件的任何風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)保持在兩種情況下可使用相同范圍的電纜的 橫截面。由于電纜8的裸露以及其他導(dǎo)電元件40的大體平的形狀，相同的電纜，包括35平 方毫米或者甚至50平方毫米實(shí)際上能夠在兩種結(jié)構(gòu)中連接。由此，根據(jù)本發(fā)明的方案能夠 以連續(xù)的方式耐受125A，包括用于這些模塊化電量計(jì)1。例如，當(dāng)裝配在電力系統(tǒng)上時(shí)，在不具有葉片40的情況下電纜8被插入的電量計(jì) 1中(圖4A)，針型螺釘34牢固地被夾持，從而接近電纜8的芯部。在改進(jìn)的情況下，電纜 8被切斷。電量計(jì)能夠從該線中抽出，通過將葉片40插入每個(gè)端子20’中并且固緊，能夠 在相同的位置重新連接。電纜端部Si被裸露并且插入到端子20中，直到它們抵靠由桿40 的分支46形成的擋止件并且緊固在其上。電壓測量可以是直接的。相反地，在斷開的情況 下，桿40能夠從電量計(jì)1移除以進(jìn)行橫穿使用。雖然已經(jīng)參照電源電量計(jì)1說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于此。通過本發(fā) 明可以考慮其他測量設(shè)備，包括不具有中性導(dǎo)體的設(shè)備，或者甚至單極或低功率系統(tǒng)。而 且，相結(jié)合描述的不同元件能夠單獨(dú)使用或者采用其他組合。例如，雖然描述為相同類型但 是不同結(jié)構(gòu)，但是上部20’和底部20端子可以是相同的，即使叉頭52或針型螺釘34僅僅 用于每對的一個(gè)端子。
權(quán)利要求
1.一種電氣測量設(shè)備(1)，包括殼體O)；至少一對端子O0、20’)，，該對端子限定殼體 ⑵中的電流導(dǎo)體通道(10)，每個(gè)端子O0、20’)在其中設(shè)置有電纜⑶的夾持裝置04)； 測量裝置(12、14)，該測量裝置適于測量流動(dòng)于所述通道(10)中的電流的參數(shù)；以及導(dǎo)電 元件(40)，該導(dǎo)電元件能夠裝配在所述對端子的端子(20、20’ )之間，從而經(jīng)由所述通道 (10)將后者彼此電連接，其特征在于，所述導(dǎo)電元件GO)包括兩個(gè)端部部分(42)，該端 部部分設(shè)計(jì)成插入端子(20、20’)，留出用于電纜(8)的連接通道，電纜通過所述夾持部件 (24)相對于該導(dǎo)電元件GO)而被夾持；端部部分0 之間的中間部分(44)，該中間部分 阻塞電流導(dǎo)體通道(10)，以及與所述測量設(shè)備(1)固定的裝置(50、48)，使得當(dāng)其裝配到位 時(shí)，導(dǎo)電元件GO)處于預(yù)定的穩(wěn)定位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量設(shè)備，其中，所述測量裝置包括圍繞電流導(dǎo)體通道(10) 定位的電流測量螺線管(12)以及用于處理來自于螺線管(12)的數(shù)據(jù)的裝置(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量設(shè)備，其中，所述測量裝置包括能夠夾持在電流導(dǎo)體 通道(10)上的電壓測量裝置(14)以及處理來自于所述裝置(14)的數(shù)據(jù)的裝置(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量設(shè)備，其中，所述電壓測量裝置(14)采用螺釘(34)，該 螺釘被設(shè)計(jì)成刺穿與端子00’ )相關(guān)聯(lián)的電纜(8)的絕緣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的測量設(shè)備，其中，所述導(dǎo)電元件00)的中間部 分G4)平行于由所述導(dǎo)電元件GO)的端部部分02)限定的平面，所述中間部分G4)與 該端部部分通過兩個(gè)分支G6)分離開。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量設(shè)備，其中，所述中間部分04)包括開口(48)，該開口 互補(bǔ)于電流導(dǎo)體通道(10)的叉頭G8’)，當(dāng)導(dǎo)電元件00)裝配在所述設(shè)備(1)中時(shí)，所述 叉頭能夠插入其中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的測量設(shè)備，其中，所述導(dǎo)體元件的端部部分 (42)在夾持部件04)的夾持平面中具有彎曲的橫截面，其中，所述端子(20、20’ )具有與 所述端部部分0 互補(bǔ)的形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的測量設(shè)備，其中，所述導(dǎo)電元件G0)的一個(gè)端 部(421)包括翼片(50)，而端子00’ )包括互補(bǔ)凹槽(52)從而約束該導(dǎo)電元件00)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的測量設(shè)備，包括兩個(gè)框架(36、38)，它們彼此裝配 并且在它們之間限定用于測量裝置(12)和端子(20、20’ )的外殼。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的測量設(shè)備，其中，該設(shè)備適于多相電流，包括多 對端子(20、20’ )以及導(dǎo)體元件00)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的測量設(shè)備，其中，該設(shè)備適于作為功率表 (1)，其中所述測量裝置包括用于電流導(dǎo)體通道(10)的檢測螺線管(12)，與每個(gè)電流導(dǎo)體 通道(10)相關(guān)聯(lián)的針型螺釘(34)，以及用于處理在螺線管(1 和針型螺釘(34)中流動(dòng)的 數(shù)據(jù)的印刷電路卡(16)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電功率表(1)，用于橫穿或非橫穿電纜的連接。該功率表(1)包括輸入和輸出通道端子和端子之間的電流檢測螺線管(12)。對于斷開電纜(81、82)的連接，金屬桿(40)被約束地裝配在端子之間從而確保電纜端部(81、82)之間的導(dǎo)電。桿(40)阻塞螺線管(12)的通道從而防止任何物體被插入。為了與橫穿電纜連接，葉片(40)是可移除的。
文檔編號G01R11/04GK102095909SQ201010586330
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者塔雷克.鮑邁古拉, 汪皓, 王舜堯, 迪蒂爾.古夫雷特 申請人:施耐德電器工業(yè)公司