本發(fā)明涉及一種監(jiān)控裝置，用于布置在電氣線路導(dǎo)體上并且包括：

-保護(hù)殼體，

-用于將所述殼體附連到線路導(dǎo)體上的機(jī)構(gòu)，

-電子監(jiān)控回路，和

-包括連接到所述電子回路的測量電極的電壓測量傳感器。

本發(fā)明還涉及一種電氣設(shè)備，包括至少一條線路導(dǎo)體、布置在所述線路導(dǎo)體上的至少一個監(jiān)控裝置。

背景技術(shù)：

如圖1所示是已知的用于中壓或高壓架空線路的線路監(jiān)控裝置的圖表。該監(jiān)控裝置1包括殼體2，殼體2包括電子監(jiān)控回路3和包括連接到所述電子回路的測量電極4的電壓測量傳感器。

電子回路3還包括連接到電流傳感器5的輸入。電流傳感器一般包括電流互感器，電流互感器包括磁回路和連接到電子回路3的二次繞組。磁回路擬環(huán)繞線路導(dǎo)體形成初級導(dǎo)體。在圖1所示的例子中，電子回路包括處理單元7，接收由連接到電壓電極4和線路導(dǎo)體6的第一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器8轉(zhuǎn)換的電壓信號。電流信號I也被單元7接收，且由連接到電流傳感器5的第二模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器9轉(zhuǎn)換。處理單元7還連接到存儲器10，可選擇地連接到通信天線11和/或遠(yuǎn)程顯示裝置12。處理單元分析電壓信號V和/或電流信號I，以檢測和/或指示電氣故障的方向，計算功率或能量值和/或發(fā)送測量和處理值到遠(yuǎn)程通信裝置13。

一般情況下，殼體2附接裝置14固定到線路導(dǎo)體6上。

監(jiān)控裝置一般布置在中壓或高壓線路上，在三相線路上每相一個。電流檢測是通過檢測導(dǎo)體6周圍的磁場來測量的，而電壓檢測和/或測量是通過用測量電極4檢測導(dǎo)體與地球或地面之間的電場完成的。用于測量電場的電極4受導(dǎo)體6和地球的影響，以及在三相線路的情況下的其他導(dǎo)體的影響。在電壓值的確定時，考慮到了相鄰的線路的影響。電壓測量電極4通常是獨(dú)立的金屬板，其連接到電子回路或電子回路3的印刷回路層的一部分。

由于監(jiān)控裝置的殼體2是在外部使用，它們暴露于氣候條件中，特別是惡劣的天氣。因此，在大雨的情況下，特別是在暴風(fēng)雨或季風(fēng)季節(jié)，殼體周圍形成水膜15。如圖2所示，這層水膜干擾了殼體和在殼體內(nèi)的測量電極4周圍的電場。因此電壓測量受到干擾，在極端的情況下，電壓測量或電壓存在/不存在的檢測不再可能。

此外，當(dāng)電壓檢測與電流測量關(guān)聯(lián)，電氣故障的檢測或驗證可能是虛假的。由于嚴(yán)重的氣象或氣候條件，該裝置可能因此遭受故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種允許電壓測量對雨天不太敏感并對氣候條件更普適的監(jiān)控裝置。

根據(jù)本發(fā)明，監(jiān)控裝置擬布置在電氣線路導(dǎo)體上，且包括：

-保護(hù)殼體，

-用于將所述殼體附連到線路導(dǎo)體上的機(jī)構(gòu)，

-電子監(jiān)控回路，和

-包括連接到所述電子回路的測量電極的電壓測量傳感器，

并且包括圍繞電壓測量電極并在殼體的外部延伸的保護(hù)裝置，以防止雨水完全覆蓋電壓測量電極和/或容納所述電極的殼體，所述保護(hù)裝置包括電屏蔽，用于穩(wěn)定圍繞電壓測量電極的由于外部條件造成的電場變化。

優(yōu)選地，電屏蔽通過保護(hù)裝置的至少一部分金屬涂層沉積。有利地，電屏蔽擬通過附接機(jī)構(gòu)電連接到線路導(dǎo)體。

優(yōu)選地，保護(hù)裝置包括布置在保護(hù)殼體上的至少一個裙部，并且具有比殼體周邊更長的外周邊和比電壓測量電極高度更高的高度。有利地，保護(hù)裝置具有基本上圓形或截頭圓錐形裙部的形狀。根據(jù)變型，保護(hù)裝置包括至少兩個不同形狀的裙部，在保護(hù)殼體的不同點(diǎn)處設(shè)置。

在特定的實(shí)施例中，保護(hù)裝置包括：

-具有第一外周邊和第一內(nèi)周邊的第一裙部，以便所述內(nèi)周邊位于電壓測量電極地位置的上方，并且外周邊位于所述電極地位置的下方，和

-第二裙部，其布置在第一裙部下方，并具有比第一裙部的周邊更小的外周邊。

有利地，保護(hù)裝置包括至少一個肩部或臺階部以防止水回升到所述保護(hù)裝置內(nèi)。優(yōu)選地，保護(hù)裝置由至少兩個擬裝配在保護(hù)殼體周圍的部件形成。

優(yōu)選地，監(jiān)控裝置包括電流測量傳感器，所述電流測量傳感器包括磁回路和連接到處理回路的第二繞組，所述磁回路與用于將殼體附連到線路導(dǎo)體的機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。

優(yōu)選地，該裝置包括連接到電子監(jiān)控回路的處理單元的無線通信器件和/或視覺信號器件。

在根據(jù)本發(fā)明的包括至少一個線路導(dǎo)體和布置在所述線路導(dǎo)體上的至少一個監(jiān)控裝置的電氣設(shè)備中，所述監(jiān)控裝置是如上述所定義的監(jiān)控裝置。優(yōu)選地，電氣裝置包括至少一個無線通信裝置，所述監(jiān)控裝置擬與所述通信裝置進(jìn)行通信。

附圖說明

通過提供非限制的例子并在附圖中說明，其他優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚地從本發(fā)明的具體實(shí)施例的描述中得到，在附圖中：

-圖1和圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的監(jiān)控裝置的圖；

-圖3和圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的保護(hù)裝置布置在其中的監(jiān)控裝置的圖；

-圖5和圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的監(jiān)控裝置的圖；

-圖7、圖8、圖9和圖10示出了用于根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控裝置的保護(hù)裝置的視圖；

-圖11和圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的變型的監(jiān)控裝置的圖；

-圖13示出了具有固定機(jī)構(gòu)的監(jiān)控裝置的圖，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的保護(hù)裝置可安裝在該固定機(jī)構(gòu)上；

-圖14和圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的監(jiān)控裝置的圖；

具體實(shí)施方式

可應(yīng)用于本發(fā)明的裝置的例子如圖3和圖4所示。監(jiān)控裝置1擬固定于線路導(dǎo)體6，并且包括防水殼體2、將所述殼體連接到線路導(dǎo)體6的機(jī)構(gòu)5、電子監(jiān)控回路3，和包括連接到電子回路3的測量電極4的電壓測量傳感器。

這樣的裝置在2015年1月20日提交的法國專利申請F(tuán)R 15 50427中詳細(xì)描述。此申請通過引用并入本文。另一個2014年9月26日的法國專利申請F(tuán)R 14 59145描述了使用電極和電容連接的電壓測量。

在圖4中，由于大雨，水膜圍繞殼體2。因此，當(dāng)雨水增加時，水逐漸形成了關(guān)于電場的屏障，首先在頂面上，然后在側(cè)面上。因此，三相網(wǎng)絡(luò)情況下，該裝置的電場傳感器受相鄰線路的影響較小。如果雨很大，膜可以形成包圍傳感器和它的底面的封閉的包封。電場傳感器的性能特性因此受到它的周圍環(huán)境的影響，在最壞的情況下變得無效。

在圖5所示的實(shí)施例中，電子監(jiān)控回路3還包括連接到電流傳感器5的輸入端。電流傳感器一般包括電流互感器，電流互感器包括磁回路和連接到電子回路3的二次繞組。磁回路擬環(huán)繞線路導(dǎo)體6形成初級導(dǎo)體。電子回路包括處理單元7，接收由連接到電壓電極4和線路導(dǎo)體6的第一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器8轉(zhuǎn)換的電壓信號V。處理單元7也可接收由連接到電流傳感器5的第二模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器9轉(zhuǎn)換的電流信號I。監(jiān)控裝置還可包括具有天線11的無線通信裝置和/或視覺信號裝置如遠(yuǎn)程顯示裝置12，以及連接到電子監(jiān)控回路3的處理單元7的存儲器10。

處理單元分析電壓信號V和/或電流信號I，以檢測電氣故障，計算功率或能量值和/或發(fā)送測量和處理值到遠(yuǎn)程通信裝置13。該裝置13可以例如是無線電繼電器，其布置在柱或塔上，還支撐架空電氣線路。

在圖5中，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的監(jiān)控裝置包括圍繞電壓測量電極4并且在殼體2外部延伸的保護(hù)裝置20，以防止雨水完全覆蓋電壓測量電極4和/或容納所述電極的殼體2。所述保護(hù)裝置20還包括電屏蔽，用于穩(wěn)定，圍繞電壓測量電極4的、由于外部條件而造成的電場變化。優(yōu)選地，通過電連接22將保護(hù)裝置的屏蔽21連接到導(dǎo)體6的電勢。

保護(hù)裝置可適用于現(xiàn)有技術(shù)的監(jiān)控裝置。因此，在保留現(xiàn)有的機(jī)械元件的同時，電壓傳感器還能夠感測在惡劣的天氣或非常大的雨的情況下的電場。

保護(hù)裝置可以以金屬裙部的形式，圍繞電場傳感器、例如電極4所在的區(qū)域。這樣，保護(hù)裝置的裙部防止由水膜形成的偽法拉第籠(pseudo Faraday cage)閉合。

在這種情況下，裙部具有大于殼體周邊的外周邊23和大于電壓測量電極高度的高度24。所述裙部優(yōu)選地具有基本上圓形或截頭圓錐形裙部的形狀。

電屏蔽優(yōu)選地通過保護(hù)裝置的至少一部分的金屬涂層配置。例如，金屬涂層可以通過噴漆來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)雨水創(chuàng)造水膜，該屏蔽防止在殼體周圍發(fā)生屏障效應(yīng)。沒有保護(hù)裝置的屏蔽的情況下，下雨或不下雨，場線路將不同。因此，具有屏蔽或金屬涂層的情況下，場線路在任何天氣條件下保持相同。因此電壓傳感器位于電場穩(wěn)定的環(huán)境中，無論是下雨與否。在圖15中，在保護(hù)裝置和它的金屬屏蔽21上的雨層15一點(diǎn)也不改變，或非常輕微地改變，用于通過傳感器測量電場的條件包括電極4。因此，測量更確定和更可靠。

在特定的實(shí)施例中，電屏蔽可以通過附接機(jī)構(gòu)電連接到線路導(dǎo)體。在圖6中，連接22將屏蔽21連接到附接機(jī)構(gòu)14，以便電連接到線路導(dǎo)體6。這些連接致使電場測量的改善，并因此通過電容分壓器效應(yīng)(capacitive divider effect)改善電壓測量。由于保護(hù)裝置的裙部，電壓傳感器的另一輸入連接到測量電極上，布置成保護(hù)其免受其周圍環(huán)境的影響。

保護(hù)裝置可包括若干不同形狀布置在殼體的不同點(diǎn)上的裙部。在圖6中，保護(hù)裝置包括：

-第一裙部20，具有第一外周邊23和第一內(nèi)周邊25，布置成使得所述內(nèi)周邊位于電壓測量電極4位置的上方，并且外周邊位于所述電極4位置的下方，和

-第二裙部26，布置在第一裙部20下方，并且具有比第一裙部20的周邊更小的外周邊27。

如圖6所示，只有第一裙部被金屬涂覆。

圖7到10示出了包括兩個擬裝配在保護(hù)殼體周圍的部件31的保護(hù)裝置20。因此，裙部30可由兩個相同的被截平的半錐31形成，其設(shè)有用于裝配的夾子32，銷33和突起34。

保護(hù)裝置包括至少一個肩部或臺階部36，以防止水在所述保護(hù)裝置內(nèi)上升。在圖10中所述肩部優(yōu)選地至少在面對殼體2的內(nèi)表面上。例如，截頭圓截頭圓錐形狀的幾個臺階部可以防止由于在大雨中在風(fēng)的作用下的毛細(xì)作用的水上升。如圖11所示是具有這樣的裙部的監(jiān)控裝置。

圖12示出了具有第一裙部20和第二裙部26的變型。這些其他實(shí)施例可以有不同的裙部張開角度、高度、或周邊，或者不同數(shù)量的裙部。裙部的形狀也是有條件的，以限制它們暴露在被風(fēng)抓住的條件下。

圖13示出了在保護(hù)裝置被布置到位之前的監(jiān)控裝置。它包括電連接元件37，如金屬板，使電壓傳感器設(shè)置為導(dǎo)體電纜6的電勢。元件37與包括固定頜部38的機(jī)構(gòu)14相聯(lián)。

可選地，監(jiān)控裝置包括電流測量傳感器5，所述電流測量傳感器包括磁回路和連接到處理回路的第二繞組，所述磁回路可與用于將殼體附連到線路導(dǎo)體的機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。因此，附接機(jī)構(gòu)14與電流傳感器相關(guān)聯(lián)，并具有用于電壓測量的電壓插座連接。圖14和圖15示出了安裝有金屬涂層保護(hù)裙部20和電氣連接元件37的監(jiān)控裝置。

電氣設(shè)備，例如中壓或高壓配電網(wǎng)，包括至少一個線路導(dǎo)體6、布置在所述線路導(dǎo)體6上的至少一個監(jiān)控裝置1，以及可選地，與所述監(jiān)控裝置進(jìn)行通信的無線通信裝置13。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，監(jiān)控裝置是包括如上所述的擬與所述通信裝置進(jìn)行通信的保護(hù)裝置的監(jiān)控裝置。

上述監(jiān)控裝置特別適用于中壓或高壓網(wǎng)絡(luò)，雖然它也可以用于非常高或低的電壓網(wǎng)絡(luò)。