用于電壓和/或電流感測器件的阻抗匹配元件的制作方法
【技術領域】
[0001]根據權利要求1的前序，本發(fā)明涉及對阻抗匹配元件的建議，該阻抗匹配元件能用于在中壓系統(tǒng)中使用的電壓和/或電流感測或指示器件，以便與常規(guī)感測器件相比改善輸出信號的信號完整性。
【背景技術】
[0002]感測器件基于幾個原則，其中它們每一個的測量精度或多或少依賴于信號傳輸路徑的特性和測量器件的輸入電路的參數，所述測量器件諸如繼電器、測量單元等。因此，負載阻抗失配、額外的雜散或寄生電容的變化可能影響MV感應變壓器的測量精確度。也可能導致對外部電場和/或磁場的高敏感性。在這種情況下，有必要使感測器件的信號輸出單獨適合于每一種測量器件，或者為了確保足夠的信號完整性，必須使用在測量器件的輸入側的特殊濾波電路。
[0003]用于消除上面描述的損害的現(xiàn)有手段包括感測器件的輸出阻抗被設計為接近于測量器件的輸入阻抗或在測量器件中直接設置的修正。這種解決方案隨著具有不同輸入電路參數的測量器件數量的不斷增加而變得不切實際。通常的實踐是使用兩個解決方案中的一個:
[0004]I)適當的輸出阻抗設計一這種解決方案用在使用多于僅僅一種測量器件的情況下。這是非常不切實際的，原因在于各種輸出阻抗設計被用于每一測量器件，并且用于避免由于設計混亂而導致的感測器件損壞的特殊指令必須被觀察到。
[0005]2)測量器件的修正設置-這種解決方案單獨使用或與上面描述的阻抗設計一起使用。由于測量器件中的抵消作用，測量值可以在一定范圍內被調整(修正)。如果我們考慮感測器件的各種輸出阻抗，對它們每一個必須執(zhí)行修正設置。在使用不同長度的連接電纜的情況下，需要用于針對某些變體配置測量器件的額外時間。
[0006]3)使用附加無源元件進行的修正-在某些情況下，通過使用外部無源部件，如電容或電阻來執(zhí)行改善感測器件精度的額外修正。但是，該解決方案仍然被調整以適合特定應用。
[0007]上面描述的用于改善感測器件的信號完整性和測量精度的方法顯示出:為了這些器件的更大可變性，在測量之前或之后在它們的配置中需要額外的復雜性。而且，在使用從感測器件同時到多個器件的僅僅一個信號的情況下，仍舊沒有滿意的解決方案。通過使用下面描述的阻抗匹配元件來解決所有以上問題。

【發(fā)明內容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的是要提高感測精度和產生更高的對干擾和阻抗失配的輸出信號抵抗力，并且這以緊湊和結構高效的方式來實現(xiàn)。
[0009]根據這種期望的功能要求，本發(fā)明的主要特征組合是電場傳感器和/或磁場傳感器連接到阻抗匹配元件，該阻抗匹配元件允許連接到獨立的模擬測量器件并從能量采集器獲得電力，從而給阻抗匹配元件提供穩(wěn)定的電力供應，該阻抗匹配元件是阻抗匹配電子板的不可缺少的一部分。
[0010]在進一步有利的實施例中，能量采集器從磁場和/或電場傳感器獲得電力?；蛘呖商鎿Q地，能量采集器從外部電源獲得電力。
[0011]在進一步有利的實施例中，阻抗匹配元件提供與所測量的量成比例的輸出，并且獨立于所連接器件的輸入阻抗，所述所測量的量諸如是電場和/或磁場。
[0012]在進一步有利的實施例中，阻抗匹配元件能夠進一步調節(jié)輸出信號。
[0013]進一步有利的是，阻抗匹配元件能夠提供數字輸出。
[0014]在進一步有利的實施例中，阻抗匹配元件與所述器件的輸出電纜連接。
[0015]此外，阻抗匹配元件不僅僅能與所生產的新器件連接，還能與已經安裝在應用中的現(xiàn)有感測器件連接，因而適合于改造目的。
[0016]有利的是，在進一步的實施例中，阻抗匹配元件具有對自身功能的內部監(jiān)控和/或診斷。
[0017]在最后有利的實施例中，能量采集器從通過電容分壓器設計的電場傳感器獲得電力。
[0018]本發(fā)明提出了現(xiàn)代低功率器件的使用，該現(xiàn)代低功率器件一起被稱為有助于改善感測器件的信號完整性和測量精度而無需使用外部電源的阻抗匹配元件。由于它的可變性高，阻抗匹配元件能夠與現(xiàn)有的感測器件一起使用，在電流感測器件的情況下，在一個優(yōu)選實施例中，考慮使用Rogowski線圈技術，該技術使得能夠將一個單個器件用于寬范圍的測量電流，并且使得能夠大大地減小電流感測元件的尺寸。這樣電流感測器件并不包含任何鐵磁芯，它將是非常輕以及緊湊的，因此在結構上是高效的。
[0019]電壓感測器件可使用電容和/或電阻分壓器技術。這個技術也能夠大大減小尺寸和重量，但仍能獲得非常好的感測精度。電流和電壓感測技術二者都能夠產生非常小的器件，將它們連同用于阻抗匹配元件的獨立電源一起組合在一個單個器件中是很可能的。這種可能性被用在所提出的組合了電流/電壓感測器件與用于采集系統(tǒng)的集成附加電極的小尺寸的結構中，采集系統(tǒng)是阻抗匹配元件的一部分。
[0020]因此，優(yōu)選的有利實施例是:電流傳感器、電壓傳感器和用于采集系統(tǒng)的電極以電流傳感器線圈被設置在電壓電極和用于采集的電極中間的方式被一起實現(xiàn)在一個共同的例如環(huán)形傳感器外殼中，參見以下詳細描述。但是，阻抗匹配元件的使用并不限于已經安裝在應用中的現(xiàn)有感測器件，而是能夠容易地與新生產的器件連接，與至少一個磁場傳感器和/或至少一個電場傳感器連接。
【附圖說明】
[0021]本發(fā)明的實施例在附圖中示出。
[0022]圖1:組合的電流/電壓感測器件與采集系統(tǒng)。
[0023]圖2:在使用非常規(guī)電源的情況下采集系統(tǒng)的位置。
[0024]圖3:在使用非常規(guī)電源的情況下采集系統(tǒng)的位置。
[0025]圖4:在使用常規(guī)電源的情況下采集系統(tǒng)的位置。
[0026]圖5:采集系統(tǒng)的維度。
[0027]圖6:常規(guī)感測器件的相位變化相對于負載阻抗。
[0028]圖7:通過使用所提出的感測器件的幅度和相位誤差減小。
【具體實施方式】
[0029]組合的感測器件I由根據施加在主導體3上的電壓電平提供足夠的介電強度的絕緣材料2組成。電流感測部件4感測與流過主導體3的電流成比例的磁場。電壓感測部件由在主導體3和電容電極5之間產生的主電容和在電容電極5和屏蔽電極6之間產生的次電容組成。屏蔽電極6保護電容電極5免受外部電