[发明专利]感测并指示断开的电流互感器次级的方法和装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年7月20日提交的美国专利申请号No.13/553,888的优先权，通过引用将其并入本文中。

技术领域

本公开的构思总体上涉及电流互感器，并且更具体地涉及用于感测在导体中流动的电流的电流互感器。本公开的构思总体上还涉及用于感测在导体中流动的电流的能量监测系统。本公开的构思总体上还涉及用于感测在导体中流动的电流的方法。

背景技术

能量监测系统能够监测通过一个或多个电导体的能量。典型的能量监测系统包括被电连接到基座单元的一个或多个电流互感器。

各种类型的电流互感器总体上是已知的。典型地，电流互感器包括环型铁芯，围绕环形铁芯缠绕多匝大量绕组。在使用中，电导体位于环形铁芯的孔中，并且当交流电流通过导体时，导体用作单匝初级绕组以感应次级绕组中的电流。取决于应用，次级绕组与基座单元的负荷电阻器电连接。基座单元感测负荷电阻器两端的电压并响应地提供输出，该输出例如可以为电流的测量结果。虽然电流互感器和能量监测系统总体上对它们预期目的有效，但它们并不是已经没有局限性。

当有源初级负载上的电流互感器的次级绕组变成开路时，可出现危险或不期望的状况。开路状况可能例如由电流互感器与基座单元之间的断裂的传感器电线或无端接的传感器线引起。开路状况能够使得电流互感器输出危险或不期望的电压水平。另外，开路状况阻碍对有源初级负载的电流的监测。

为了防止电流互感器处的危险或不期望的电压水平，已经将钳位电路包含在电流互感器中以便限制电流互感器处的电压水平。尽管钳位电路防止了电流互感器处的危险电压水平，但开路状况将仍阻碍对有源初级负载的电流的监测。

对能量监测系统中的错误的类型和位置的识别需要对诸如技师的时间的资源的使用和/或对检修仪器的使用。此外，在能量监测系统包括多个电流互感器的情况下，检修资源需要甚至识别电流互感器中的哪个没有正常地运行。

因此，期望提供一种改进的电流互感器或能量监测系统，其克服与相关领域相关联的这些和其它缺点。

发明内容

这些需求和其它通过本公开的构思的实施例得以满足，在本公开的构思中，电流互感器经由传感器线缆与基座单元电连接。电流互感器包括钳位次级绕组的电压的钳位电路以及与钳位电路串联电连接以指示何时钳位电路有效的指示器电路。

根据本公开的构思的一个方面，一种用于电力导体的能量监测系统包括：基座单元；传感器线缆；以及通过传感器线缆被电连接到基座单元的电流互感器，电流互感器包括：次级绕组，其被电感耦合到电力导体；钳位电路，其与次级绕组并联电连接，钳位电路被构造为在次级绕组两端的电压大于预定值时钳位次级绕组两端的电压；以及指示器电路，其与钳位电路串联电连接以指示何时钳位电路有效地钳位电压。

根据本公开的构思的另一方面，一种用于电力导体的电流互感器包括：次级绕组，其被构造为电感耦合到电力导体；钳位电路，其与次级绕组并联电连接，钳位电路被构造为在次级绕组两端的电压大于预定值时钳位所述电压；以及指示器电路，其与钳位电路串联电连接以指示何时钳位电路正在钳位所述电压。

根据本公开的构思的另一方面，一种检测并指示在负荷电阻器与电流互感器的次级绕组之间的开路的方法包括：将电流互感器的次级绕组与导体电感耦合；在次级绕组两端的电压大于或等于预定电压时利用钳位电路来钳位所述电压；并且通过与钳位电路串联电连接的指示器电路来指示所述电压正在被钳位。

指示器电路可以包括发光二极管。

附图说明

本公开的构思的充分理解能够在结合附图阅读时从优选实施例的以下描述获得，在附图中：

图1是根据本公开的构思的实施例的能量监测系统的框图；

图2和3是根据本公开的构思的实施例的能量监测系统的框图；

图4是根据本公开的构思的另一实施例的能量监测系统的电路图；

图5是根据本公开的构思的另一实施例的电流互感器的框图；

图6是根据本公开的构思的另一实施例的电流互感器的电路图；

图7是根据本公开的构思的另一实施例的检测并指示断开的电流互感器次级的方法的流程图。

具体实施方式

如本文中所采用的，术语“数量”将意指一或大于一的整数(即，多个)。

如本文中所采用的，术语“电导体”将意指(例如但不限于，实心的；绞合的；绝缘的；非绝缘的)线、铜导体、铝导体、合适的金属导体或允许电流顺畅地流动的其它合适的材料或物体。