[发明专利]用于测量功率开关装置中的导体处的电压电势的测量装置和相应的功率开关装置

说明书

本发明涉及一种用于测量在经封装的功率开关装置(12)中的导体(18)处的电压电势的电压电势测量装置，其中，导体(18)的至少一个部段被场控制部件(24)、尤其是场控制电极(22)包围，该电压电势测量装置具有用于与导体(18)电容耦合的测量电极(30)。规定的是，测量电极(30)布置在场控制部件(24)外部，并且场控制部件(24)在测量电极(30)的高度上被至少一个开孔(32)贯穿。本发明还涉及一种相应的经封装的功率开关装置(12)。

技术领域

本发明涉及一种用于测量在经封装的功率开关装置内部的导体处的电压电势的电压电势测量装置，其中，导体的至少一个部段被实质上的场控制部件、尤其是场控制电极包围，该电压电势测量装置具有用于与导体电容耦合的测量电极。

本发明还涉及一种相应的经封装的功率开关装置。

背景技术

功率开关装置(断路器)接通或断开高电压和高电流的电流路径。电流和电压通过电流互感器或电压互感器来测量。导体(初级导体)处的电压电势的测量通过该导体和测量电极之间的电容耦合来进行。为此，测量电极必须紧邻该导体地布置。封装的导电的壳体部件屏蔽了导体的电场。场控制部件、诸如外壳接地(Dead-Tank)开关设备的高压套管的控制电极，也产生屏蔽影响。因此，也不能将测量电极安装在例如用于电流互感器的这样的安装位置处。因此，在许多情况下，测量电极被嵌入填充有绝缘气体的开关壳体中，从而处于紧邻导体。因此，导体的电场可以不受影响地作用于测量电极。

文献DE 198 30 067 C1示出了一种电压电势测量装置，该电压电势测量装置用于测量在设计为压力气体断路器的经封装的功率开关装置内部的被称为电流路径的导体处的电压电势，其中，导体的至少一个部段被以屏蔽电极形式的外部轮廓包围，该电压电势测量装置具有用于与导体电容耦合的测量电极。

在这种功率开关装置的当前的实施方式中，场控制部件被设计为基本上套筒形的场控制电极。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于测量在经封装的功率开关装置内部的导体处的电压电势的电压电势测量装置以及一种相应的经封装的功率开关装置，所述电压电势测量装置和经封装的功率开关装置为测量电极开辟了新的安装可能性、尤其是能够简单地安装测量电极的安装可能性。

根据本发明，上述技术问题通过独立权利要求的特征来解决。

本发明的有利的设计方案是从属权利要求的主题。

在根据本发明的用于测量在经封装的功率开关装置内部的导体处的电压电势的电压电势测量装置中，其中，导体的至少一个部段被场控制部件包围，该电压电势测量装置具有用于与导体电容耦合的测量电极，规定的是，测量电极布置在场控制部件外部，并且场控制部件在测量电极的高度上被至少一个开孔贯穿。所述开孔是一种窗口并且在导体和测量电极之间形成用于场线的通道。所述场线形成电容器的电极。以这种方式，尽管存在场控制部件，也可以实现导体和测量电极之间的电容耦合。场控制部件优选地是场控制电极、尤其是基本上套筒形的场控制电极。

通过这些措施得到对于测量电极的新的安装可能性。以这种方式，即使在对流过导体的电流进行电流测量的附近，也可以使得能够测量电压电势。

根据本发明的一种优选的实施方式，测量电极环形地设计，并且场控制部件在测量电极的高度上被多个周向地分布的开孔贯穿。用于测量导体处的电压电势的、环绕导体的环形测量电极已被证明是可靠的。

根据本发明的另一种优选的实施方式，封装至少在测量电极的高度上被设计为周向地围绕场控制部件的高压绝缘体。高压绝缘体通常由陶瓷材料或GFK-硅-复合材料(GFK-Silikon-Composite-Material)制成。

功率开关装置(简称：断路器)通常在其高压套管中具有这种高压绝缘体。与此相应地，在该测量装置中测量在经封装的功率开关装置的高压套管的区域中的导体处的电压电势。在那里也有利地测量流过导体的电流。