[发明专利]可测试电流变换器和包括用于测试其的装置的电气设备

说明书

本发明涉及一种罗柯夫斯基电流变换器(3)，其旨在测量流经电流导体(2)的电流(Ip)。电流变换器(3)包括测量次级绕组(31)和测试次级绕组(32)，该测试次级绕组(32)用于感应测量次级绕组中的测试电信号。脉冲发生器电路(10)被连接到测试次级绕组(32)，以便在测试次级绕组(32)中以预定的测试频率(Ft)产生测试脉冲(61)。本发明还涉及包括这种电流变换器的电气设备。电气设备包括用于测试电流变换器的装置和用于在变换器故障的情况下产生警告的装置。

技术领域

本发明涉及罗柯夫斯基(Rogowski)电流变换器，其旨在测量流经形成初级电路的电流导体的电流。电流变换器包括测量次级绕组和测试次级绕组，测试次级绕组用于感应测量次级绕组中的测试电子电流。

本发明还涉及包括这种电流变换器的电气设备，以及用于测试该电流变换器的装置。

背景技术

电流传感器在电流、电力或电能测量设备中使用，以及在诸如断路器、接触器、断连器或其他电量表的用于保护或监视配电设施的设备中使用。所使用的电流传感器之一是罗柯夫斯基传感器。这种类型的传感器包括由非磁性材料制成的支架，该支架位于待测电流流经的电导体周围。导线缠绕在支架上以形成次级绕组。该组装形成电流变换器，其中电流线路构成初级绕组，并且其中次级绕组提供代表对流经电流线路的电流求导的测量信号。由于没有磁回路并因此没有饱和现象，所以相比磁传感器，罗柯夫斯基传感器提供了更低成本和更小体积的优点，尤其是对于要测量的高幅度电流。另一方面，传递的信号电平明显低于包括磁回路的变换器。

当电流传感器在旨在保护电气网络的设备中使用时，定期确保传感器正常操作非常重要。具体地，如果传感器有缺陷，就不能再确保电气网络受到设备的保护。另外，检查操作的装置不应该干扰测量信号。文献FR 2 830 692A1描述了一种用于测试电流传感器的设备，包括检查与同一电流线路相关联的两个电流传感器同时汲取电流。当存在旨在提供电力的包括磁回路的电流传感器和用于提供测量信号的罗柯夫斯基传感器时，本发明尤其有益。这种解决方案对大功率设备是有吸引力的，但由于成本和可用空间有限，在低量程设备中更难实施。文献WO 99/62157A1描述了一种能够在操作期间被测试的传感器。为此，次级绕组形成高频振荡电路的一部分，该电路由辅助绕组激励。诊断电流变换器的操作是基于振荡电路的功耗。这种解决方案对于已建立的操作期间的测试是有吸引力的，但可能需要稳定时间，该稳定时间与在电气故障时需要关闭保护设备所需的非常短的响应时间不兼容。文献US2013/0057307A1描述了一种用于向绕组施加直流电压的装置。次级绕组端子处的测量偏移反映了绕组的断开。这种解决方案非常简单和经济，但是消除测量信号上存在的偏移可能需要处理时间，在这种情况下，也与保护设备所需的响应时间不兼容。另外，在绕组端子处对弱直流信号的差分测量的情况下，难以完全消除偏移。

发明内容

本发明的目的是提出一种罗柯夫斯基电流变换器，该电流变换器优选地用于低功率保护设备，该电流变换器能够在不干扰电流的测量和不影响设备的响应时间的情况下被测试。

为此，本发明涉及一种罗柯夫斯基电流变换器，该电流变换器用于测量流过形成初级电路的电流导体的电流，该电流变换器包括测量次级绕组和测试次级绕组，测量次级绕组被设计成围绕电流导体，测试次级绕组用于当测试脉冲被施加到测试次级绕组时感应该测量次级绕组中测试信号。

在第一实施例中，测量次级绕组沿着第一圆形绕组轴缠绕，测试次级绕组沿着第二圆形绕组轴缠绕，第一圆形轴和第二圆形轴具有同一中心并且布置在同一平面中。

在第二实施例中，测量次级绕组由至少一个第一测量绕组段(winding section)形成，测试次级绕组由至少一个第一测试绕组段形成，第一测量绕组段和第一测试绕组段具有同一绕组轴。

有利地：