[发明专利]包括紧固件的声学装置和声学传感器装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请涉及共同转让的、共同未决的于____年__月__日提交的、发明名称为“ACOUSTIC SENSOR SYSTEM FOR DETECTING ELECTRICAL CONDUCTIVITY FAULTS IN AN ELECTRICAL DISTRIBUTION SYSTEM(用于检测配电系统中的导电故障的声学传感器系统)”的美国专利申请No.__/____,____(代理卷号No.10-mPCS-244(PDA))；共同转让的、共同未决的于____年__月__日提交的、发明名称为“ACOUSTIC APPARATUS AND ACOUSTIC SENSOR APPARATUS INCLUDING A CLAMP(包括夹具的声学装置和声学传感器装置)”的美国专利申请No.__/____,____(代理卷号No.10-mPCS-245(PDA))；以及共同转让的、共同未决的于____年__月__日提交的、发明名称为“ACOUSTIC SENSOR SYSTEM，ACOUSTIC SIGNATURE SIMULATOR，AND ELECTRICAL DISTRIBUTION SYSTEM(声学传感器系统、声学特征模拟器以及配电系统)”的美国专利申请No.__/____,____(代理卷号No.10-mPCS-246(PDA))。

技术领域

本发明总体涉及由导电故障引发的声学噪声，更具体地，涉及声学传感器系统。本发明还涉及这种声学传感器系统，该声学传感器系统也能用作用于配电系统的声学特征(signature)模拟器。

背景技术

不存在已知的用于检测配电系统中的不牢固(松动)电连接的经济有效的技术和产品。广泛地使用红外成像扫描来寻找这种不牢固的电连接，但是，这并不能提供持续的(例如，“24-7”，或者说每天24小时、每周七天)检测和监控，局限于仅暴露接头的检查，以及使操作者在打开通电的封装物时遭受弧闪危险。

其他已知的产品利用在每个电接头处的温度感测。但是，其由于成本问题并没有被广泛地采用。

除了通过监控每个电连接处的电压降之外，从电流和电压提取不牢固电连接特征由于不牢固电连接处的相对小的电压降而被认为是几乎不可能的(除了当该不牢固电连接升级为大的电弧故障或弧闪事件时)。

美国专利No.7,148,696公开了由电弧故障或辉光接触产生声学特征。声学传感器直接“听到”由故障产生的特征噪声，而不论存在的是何种电负载或者是在何种环境中发生故障。由电弧故障或者辉光接触产生的声学噪声具有处于一个或多个特定波长的声学信号，该一个或多个特定波长与例如电弧的基本特性及其共振频率或者AC电源调制频率及其谐频直接相关。电弧故障的声学信号由声学传感器检测。所得到的跳闸(脱扣)信号被发送到跳闸机构以例如跳闸断开可分离的触点，以便中断电弧故障。

美国专利No.7,411,403公开了一种断路器，该断路器检测电力电路的不牢固的电连接状态。该断路器包括第一和第二接线片以及在声学上耦接到电力电路的第一和第二声学耦合器。一声发生器耦接到第二声学耦合器并且产生从第二声学耦合器到电力电路的第一声学信号。一声学传感器耦接到第一声学耦合器并具有第二声学信号，该第二声学信号与不牢固的电连接状态操作性关联。声学传感器输出所感测到的声学信号。一电路与所述声发生器协作以产生第一声学信号，输入所感测到的声学信号以及由此检测不牢固的电连接状态。该电路可在由所感测到的声学信号检测到导电故障时向跳闸机构输出跳闸信号。

需要一种经济有效的技术和产品，以在其最早期阶段有效地检测不牢固的电连接，以便防止可能的装备损坏和/或人身伤害。

在声学装置和声学传感器装置方面存在有改进空间。

发明内容

这些需求和其他的需求通过本发明的实施方式来满足，其中声学装置或声学传感器装置包括紧固件，所述紧固件构造成将壳体和电力导体紧固在一起。

根据本发明的一个方面，一种声学传感器装置包括：壳体；构造成将该壳体和电力导体紧固在一起的紧固件；声学传感器，该声学传感器构造成检测来自电力导体的声学噪声并且输出一信号；和电路，该电路构造成由所述信号检测导电故障。

壳体可包括一通孔；紧固件可以是穿过壳体的通孔的螺栓；并且螺栓可构造成栓接在电力导体上。

螺栓可包括轴部和具有拱形形状的间隔件；通孔可具有锥形形状和拱形形状；螺栓的间隔件的拱形形状可构造成与通孔的拱形形状相接合；并且螺栓可构造成在螺栓的轴部处于通孔的锥形形状中的情况下枢转。