[发明专利]差动电流测量组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种由包围电流互感器铁芯和印刷电路板的壳体组成的差动电流测量组件，电流互感器铁芯围绕壳体的线管并且具有至少一个次级绕组。

背景技术

测量设备(例如，剩余电流监控设备(RCM)或剩余电流保护设备(RCD))众所周知是为了电力设施的监控和保护的目的。

所述已知的方法和设备主要是基于电位隔离电流测量的原则，其中待监控的电力线路上的所有有源导体被引导作为测量电流互感器的初级绕组(初级导体)，测量电流互感器具有由铁磁材料制成的环形电流互感器铁芯并具有至少一个次级绕组。电流互感器铁芯通常被包含到具有用于待监控的馈线的线管的壳体中，其中电流互感器铁芯环状地围绕线管。

这种测量设备也用于电力设施的电弧检测，并越来越多地用于监控和保护用于对电动车辆中的蓄能器进行充电的充电设备。例如，标准IEC62752规定，电缆控制和保护设备(IC-CPD)的充电过程必须通过用于单相和三相充电设备的差动电流传感器系统进行监控。差动电流测量设备必须能够根据充电模式处理不同的电流强度，例如，3×32A或2×80A。此外，还存在关于直流剩余电流检测的附加要求。

为了符合规范的要求，至今为止已经使用现有技术中的已知RCM，如果需要的话，RCM通过交流/直流感应的方式测量差动电流。在电动车辆的充电设备中，可以使用具有6mA监控能力的专用RCD或B型RCD。

由于已知的差动电流测量设备被结构上复杂地集成到电力设施中，例如，集成到具有集成控制和保护设备的充电设备中，已知的差动电流测量设备的使用被证实是不利的，这是因为初级导体必须被引导穿过通常受限的安装空间中的电流互感器，并且必须在印刷安装板上通过复杂且昂贵的手动方式进行布线。

发明内容

因此，本发明的目的是，生成可以以结构简单的方式从而以节约成本的方式集成到电力设施中的差动电流测量设备。

结合包括包围电流互感器铁芯和印刷电路板的壳体的差动电流测量组件实现本目的，电流互感器铁芯围绕壳体的线管并且具有至少一个次级绕组，其中至少一个初级导体被布置在线管中，至少一个初级导体从壳体的顶侧引出以便连接至外部馈电线，且至少一个初级导体的另一端从壳体的底侧突出且设置有焊接端子。

本发明的基本思想是基于分段地延伸待监控的电力线路作为电流互感器铁芯的感应区域中的初级导体，以这种方式，可以有利地进行具有简单连接选择的差动电流测量设备的结构上简单的集成。

从壳体的顶侧引出的初级导体允许与待监控的馈线的电气连接，以便引导所述馈线穿过电流互感器铁芯是不必要的。特别地，在可用安装空间小的情况下，显著地帮助差动电流测量设备的安装和集成。

无需任何复杂的装配工作和任何进一步的布线工作，只需将待监控的馈线连接至从壳体的顶侧引出的初级导体。

在它的相对端，初级导体突出至壳体的底侧以外并且具有焊接端子。当将差动电流测量组件安装到印刷安装板上时，所述焊接端子可以被连接至印刷安装板上的焊接触点(焊盘)，保证待监控的馈线和后续电路之间的简单的电气连接。在印刷安装板上要求无额外布线。

由于它的紧凑结构，根据本发明的差动电流测量组件特别适合用于具有受限安装空间的操作环境(例如用于电动车辆的充电站和充电电缆)以检测剩余电流。作为光伏逆变器的单相或多相差动电流传感器系统被集成到AC逆变器连接接触带中或集成到变频器中以校准电力设备的使用也是有利的。

在另一有利的实施例中，在线管中布置有平行于线管延伸的分离腹板以维持初级导体的距离。

分离腹板分离单个初级导体，导致间隙和爬电距离的减小。由于分离腹板，在初级导体与其他导电部件或相邻初级导体之间的最小距离处可以保证满足绝缘要求。而且，分离腹板允许使用自身没有绝缘或封装的初级导体。

此外，布置在线管中的分离腹板由布置成十字状的四个腹板壁组成，以便线管被分为四个独立的导体通道，在每个独立的导体通道中以隔离的方式引出初级导体。

关于包括四个有源导体(相导体L1,L2,L3和中性导体N)的馈电线，由于十字形的分离腹板的四个腹板壁，可以以相互隔离的方式在在独立的导体通道中引出所述有源导体。

分离腹板有利地突出至壳体的顶侧以外，以便初级导体在壳体上以隔离的方式在向外的方向上延伸。

如果初级导体被延伸至在壳体的外面，则壳体的顶侧以外的分离腹板的延长部分也确保初级导体的分离。特别地，在具有四个有源导体的多相馈线的情况下，突出至壳体的顶侧以外的十字形的分离腹板允许初级导体的延伸是十字形的且向外的，因此在绝缘要求的意义上是安全的。