用于測量導(dǎo)線中電流的電流測量線圈(1)具有由導(dǎo)電材料，較佳由導(dǎo)線(4)形成的線圈繞組(3)。線圈繞組(3)與非磁芯一起圍繞該導(dǎo)體設(shè)置。在該線圈繞組(3)中，通過導(dǎo)體中的交流電感應(yīng)出電壓。為了在這種電流測量線圈(1)中定性地改善由此可達到的測量結(jié)果，建議該電流測量線圈(1)的線圈繞組(3)圍繞該導(dǎo)體位于其中或從其中穿過的孔(5)的軸線纏繞多匝。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
用于測量導(dǎo)體中電流的電流測量線圈本專利技術(shù)涉及一種用于測量導(dǎo)體中電流的電流測量線圈，其帶有由導(dǎo)電材料，較佳由導(dǎo)線制成的線圈繞組，而線圈繞組與非磁芯一起圍繞引導(dǎo)待測電流的導(dǎo)體設(shè)置，并且通過該導(dǎo)體中的交流電可在該線圈繞組中感應(yīng)出電壓。在實驗室領(lǐng)域中已知這種按照羅格夫斯基線圈原理構(gòu)造的電流測量線圈的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的電流轉(zhuǎn)換器相比，這種電流測量線圈具有相當(dāng)大的優(yōu)點。測量參數(shù)是在電流測量線圈或羅格夫斯基(Rogowski)線圈中感應(yīng)出的電壓，該電壓可以回溯到流經(jīng)導(dǎo)體的交流電所產(chǎn)生的磁場。這種類型的電流測量線圈或羅格夫斯基線圈與經(jīng)典的電流轉(zhuǎn)換器之間的主要差異在于它沒有鐵芯。因此，沒有在大電流下不然就會出現(xiàn)的非線性飽和效應(yīng)。借助于具有穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的這種類型的羅格夫斯基或電流測量線圈可以實現(xiàn)較高的測量動態(tài)性，因而不僅可以準確地測量非常小的電流，而且可以測量非常大的電流，這與短路關(guān)聯(lián)起來具有重要意義。借助于電流測量線圈或羅格夫斯基線圈的相應(yīng)設(shè)計，可以達到從Hz直至MHz范圍的帶寬。從上述技術(shù)現(xiàn)狀出發(fā)，本專利技術(shù)的任務(wù)在于，如此進一步改進前述類型的電流測量線圈，即，使其與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠更精確及更可靠地進行電流測量。根據(jù)本專利技術(shù)，這個任務(wù)這樣解決，即該電流測量線圈的線圈繞組圍繞導(dǎo)體位于其中或從其中穿過的孔的軸線纏繞多匝。由于用這種線圈繞組圍繞該孔纏繞多匝，可實現(xiàn)與現(xiàn)有技術(shù)相比顯著減少由外部磁場可能造成的影響。根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)造的電流測量線圈在電能傳輸和中斷(Abrechnung)時提高效率。它們通過使用數(shù)字技術(shù)而為節(jié)約成本創(chuàng)造了前提。此外,通過改進的測量技術(shù)提高了電網(wǎng)的安全性,其中減少電網(wǎng)的停電概率。按照一個有利的實施例，根據(jù)本專利技術(shù)的電流測量線圈具有載體，導(dǎo)線均勻地圍繞該載體纏繞成線圈繞組，其中導(dǎo)線引回該線圈繞組的起點，而且該載體與線圈繞組一起圍繞接納導(dǎo)體的孔纏繞多匝。由此得到一個相對來說較穩(wěn)定的設(shè)計方案，其中由于盡可能均勻地纏繞該載體并纏繞接納導(dǎo)體的孔多匝，進一步抑制外部磁場的影響。該載體可適宜地構(gòu)造成纏繞線(Wickelschnur)。此外有利的是，構(gòu)造成該線圈繞組的導(dǎo)線設(shè)有絕緣體。根據(jù)本專利技術(shù)的電流測量線圈的線圈繞組的構(gòu)造由饋電線和回線組成。如前所述，該導(dǎo)線再次被引回原本纏繞的起點。在設(shè)計電流測量線圈時，例如確定纏繞線的參數(shù)，諸如直徑和長度，以及導(dǎo)線的材料和直徑。正如上面已經(jīng)解釋的，為了在纏繞時防止短路，該導(dǎo)線具有絕緣體。根據(jù)本專利技術(shù)的電流測量線圈的一種有利的實施方式，線圈繞組作為回線具有其上纏有線狀材料的直線延伸的導(dǎo)線段，該導(dǎo)線段與其上纏繞的線狀材料形成線繩(Kordel)；并且作為饋電線具有均勻纏繞的導(dǎo)線段，該導(dǎo)線段均勻地纏繞在由直線延伸的導(dǎo)線段和其上纏繞的線狀材料所構(gòu)成的線繩上，其中饋電線和回線在該線繩或纏繞線的一端處彼此連接。根據(jù)本專利技術(shù)的電流測量線圈的這種上述設(shè)計方案的一個有效的改進方案規(guī)定，該線圈繞組具有多條，至少兩條被線狀材料纏繞的回線，它與線狀材料一起形成線繩或纏繞線；以及數(shù)目對應(yīng)于回線數(shù)的均勻地纏繞在該線繩或纏繞線上的饋電線，其中在兩根饋電線之間分別設(shè)置由線狀材料構(gòu)成的纏繞層，其中在該線圈繞組的一端處，一條饋電線和一條回線彼此電連接成一個單元，其中在該線圈繞組的另一端，一個單元的回線與下一個單元的饋電線電連接，而最后一個單元的回線與第一單元的饋電線留作開端。這時，由這個線圈繞組的饋電線和回線構(gòu)成的單元串聯(lián)連接。替代地，該線圈繞組可以具有一條均勻地沿一定旋轉(zhuǎn)方向纏繞在線上、其上纏有線狀材料的饋電線和一條均勻地沿相反的旋轉(zhuǎn)方向纏繞在線狀材料纏繞層上的回線，其中，該饋電線和該回線在線圈繞組的一端處彼此電連接。按照上述變型的一個改進方案，根據(jù)本專利技術(shù)的電流測量線圈的線圈繞組具有多條，至少兩條沿一定旋轉(zhuǎn)方向纏繞的饋電線和沿相反的旋轉(zhuǎn)方向纏繞的回線，其中在相鄰的饋電線或回線之間分別設(shè)置由線狀材料構(gòu)成的纏繞層，其中在該線圈繞組的一端處，一條饋電線和一條回線電連接成一個單元，其中在該線圈繞組的另一端處，分別由饋電線和與其相連的回線構(gòu)成的單元串聯(lián)連接，而且第一個單元的饋電線和最后一個單元的回線留作開端。根據(jù)本專利技術(shù)的電流測量線圈的線圈繞組可以螺旋形或盤繞形(wendelfdrmig)圍繞該孔的軸線纏繞多匝，其中該線圈繞組可以多層來圍繞該孔。相應(yīng)構(gòu)造的線圈繞組可設(shè)有由適當(dāng)?shù)慕^緣材料，例如，樹脂、橡膠、硅酮(Silikon)等構(gòu)造成的絕緣體，線圈繞組裝入該絕緣體中以進行固定或穩(wěn)定。按照另一種有利的實施方式，該線圈繞組可以在一平面上以螺旋形圍繞該孔的軸線纏繞多匝，其中，線圈繞組的不帶露出的導(dǎo)線端的端部設(shè)置在內(nèi)邊緣處，而該線圈繞組的接線端子設(shè)置在螺旋形纏繞的線圈繞組的外邊緣處。為了固定該線圈繞組的構(gòu)造并保護其免受外界影響，有利的是，該線圈繞組嵌入由絕緣材料，例如，樹脂、橡膠、硅酮等制成的圓片(Scheibe)中，其中該圓片具有與平面平行的表面和一個中心孔，引導(dǎo)待測電流的導(dǎo)體之后穿過該中心孔。因此，根據(jù)本專利技術(shù)，明顯地減少該電流測量線圈對干擾的敏感性，這是因為由該線圈繞組的并非完全無差錯的制造決定的各種缺陷和誤差在統(tǒng)計學(xué)上可以抵消。此外，當(dāng)多個、至少兩個嵌入由絕緣材料制成的圓片的線圈繞組模塊化地合成一個線圈繞組結(jié)構(gòu)時，根據(jù)本專利技術(shù)的電流測量線圈可以實現(xiàn)模塊化結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置在各個圓片中的線圈繞組可以借助于接線端子彼此連接。視作為測量裝置而采用的羅格夫斯基線圈或電流測量線圈的要求而定，多個這種圓片可以模塊化地堆疊并彼此串聯(lián)連接。可以非常有效地制造這種電流測量線圈，其中在該電流測量線圈的輸出端處所要求的信號強度例如可以通過模塊化圓片的數(shù)目進行調(diào)節(jié)。各個模塊化圓片的信號強度顯然取決于在其中設(shè)置的線圈繞組的幾何形狀和布置。在制造根據(jù)本專利技術(shù)的電流測量線圈時，該線圈繞組還可擠出制成，構(gòu)造成空心線圈，或置于適當(dāng)?shù)牟牧希T如橡膠、硅酮等等上。在替代的實施方式中，該線圈繞組可以不由導(dǎo)線而是由一個氣相噴鍍(auf damp fen)到載體上,例如陶瓷載體上的金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)造而成。此外,該線圈繞組還可以不由導(dǎo)線而由鉬結(jié)構(gòu)(Platinenstruktur)構(gòu)造成。下面參照附圖根據(jù)實施例對本專利技術(shù)作更詳細的說明。附圖中附圖說明圖1是根據(jù)本專利技術(shù)的、用于測量導(dǎo)線中電流的電流測量線圈的一種實施方式的線圈繞組的原理圖；以及圖2是根據(jù)本專利技術(shù)的電流測量線圈的一種實施方式的原理圖。根據(jù)本專利技術(shù)的、按照羅格夫斯基線圈的原理起作用的電流測量線圈I用于在度量學(xué)上測量導(dǎo)體2中的電流。為此，電流測量線圈I在一個實施例中具有圖1中所示的由導(dǎo)線4構(gòu)成的線圈繞組3，該線圈繞組與非磁芯一起圍繞導(dǎo)體2設(shè)置。導(dǎo)體2在圖1中未示出并沿與圖1所示的X軸方向并同軸延伸。當(dāng)交流電流過相對于線圈繞組3這樣設(shè)置的導(dǎo)體2時，在該電流測量線圈的線圈繞組3中感應(yīng)出大小對應(yīng)于導(dǎo)體2中的電流強度的電壓。在按照羅格夫斯基線圈原理工作的電流測量線圈I中沒有鐵芯。與此相應(yīng)地，消除了在大電流下出現(xiàn)的有損測量結(jié)果精確度的非線性飽和效應(yīng)。正如從圖1看出的，線圈繞組3在所示實施例中以平面螺旋的方式圍繞孔5纏繞，X軸以及由此導(dǎo)體2的軸線在該孔的中心延伸。因此，線圈繞組3以多層圍繞導(dǎo)體2。線圈繞組3具有均勻纏繞的、在一定程度上起饋電線作用的導(dǎo)線段6，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
用于測量導(dǎo)體中電流的電流測量線圈，所述電流測量線圈帶有由導(dǎo)電材料，較佳由導(dǎo)線(4)制成的線圈繞組(3)，所述線圈繞組與非磁芯一起圍繞導(dǎo)體(2)設(shè)置，而且通過所述導(dǎo)體(2)中的交流電能在所述線圈繞組中感應(yīng)出電壓，其特征在于，所述電流測量線圈(1)的所述線圈繞組(3)圍繞所述導(dǎo)線(2)位于其中或從其中穿過的孔(5)的軸線纏繞多匝。
【技術(shù)特征摘要】
1.用于測量導(dǎo)體中電流的電流測量線圈，所述電流測量線圈帶有由導(dǎo)電材料，較佳由導(dǎo)線(4)制成的線圈繞組(3)，所述線圈繞組與非磁芯一起圍繞導(dǎo)體(2)設(shè)置，而且通過所述導(dǎo)體(2)中的交流電能在所述線圈繞組中感應(yīng)出電壓，其特征在于，所述電流測量線圈(1)的所述線圈繞組(3)圍繞所述導(dǎo)線(2)位于其中或從其中穿過的孔(5)的軸線纏繞多匝。2.如權(quán)利要求1所述的電流測量線圈，其特征在于，所述電流測量線圈具有載體，所述導(dǎo)線(4)環(huán)繞所述載體均勻纏繞成所述線圈繞組(3)，所述導(dǎo)線(4)被引回所述線圈繞組(3)的起點，而且所述載體與所述線圈繞組(3) —起圍繞接納所述導(dǎo)體⑵的所述孔(5)纏繞多匝。3.如權(quán)利要求2所述的電流測量線圈，其特征在于，所述載體構(gòu)造成為纏繞線。4.如權(quán)利要求1至3中一項所述的電流測量線圈，其特征在于，形成所述線圈繞組(3)的導(dǎo)線(4)具有絕緣體。5.如權(quán)利要求1至4中一項所述的電流測量線圈，其特征在于，所述線圈繞組(3)作為回線具有直線延伸的導(dǎo)線段(7)，在所述導(dǎo)線段(7)上纏繞有線狀材料并與纏繞的線狀材料一起形成線繩；以及作為饋電線具有均勻纏繞的導(dǎo)線段(6)，所述導(dǎo)線段(6)均勻地纏繞在由直線延伸的導(dǎo)線段(7)和纏繞于所述導(dǎo)線段上的線狀材料形成的線繩上，所述饋電線和所述回線在所述線繩或纏繞線的一端處彼此連接。6.如權(quán)利要求1至5中一項所述的電流測量線圈，其特征在于，所述線圈繞組(3)具有多條，至少兩條被線狀材料纏繞的回線，所述回線與線狀材料一起形成線繩或纏繞線；以及數(shù)目對應(yīng)于回線數(shù)目的均勻纏繞在所述線繩或所述纏繞線上的饋電線，在兩條饋電線之間分別設(shè)置由所述線狀材料構(gòu)成的纏繞層，在所述線圈繞組的一端處各饋電線和回線彼此電連接成一個單元，在所述線圈繞組的另一端處一個單元的回線與下一個單元的饋電線電連接，而最后一個單元的回線和第一單元的饋電線留作開端。7.如權(quán)利要求1至4中一項所述的電流測量線圈，其特征在于，所述線圈繞組具有沿一定旋轉(zhuǎn)方向均勻地纏繞在繩上的、...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：K·卡魯扎，
申請(專利權(quán))人：施尼溫特有限兩合公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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