技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于测量在安装在安装
支架上的至少一个电气设备中流通的至少一个电流量的系统，其包括:电源装置，用于测量在设备中流通的电流的装置，用于在设备的
端子处分接(tap)
电压的装置,和用于测量该电压的装置，用于处理测量信息的装置，以及用于将测量信息传送到接收器的装置。
背景技术
[0002] 已知一种用于测量通过电气设备的
能量的系统，该系统由几个分开的系统产生，该几个分开的系统分别执行通信功能、
数据处理、电压测量、电流测量，在几个分开的系统中的这种实现使得安装成本高、体积大且复杂，虽然它确实允许对于任何产品或配置的适配。
[0003] 还已知一种测量和通信系统，其经由完全集成的模
块产生，使得安装简单且紧凑。但是，该系统仅适用于给定的端子配置，并且测量
精度低。
[0004] 还已知测量系统，其在紧凑产品中提供高测量效率。但是，在无需对该产品进行
修改的情况下，这些产品不适用于产品的任何类型的端子配置。
[0005] 本发明解决了这些问题并提出了一种用于测量在至少一个电气设备中流通的至少电流量的系统，除了该系统具有一定的紧凑性和良好的测量效率之外，该系统还提供对设备的不同端子配置的增强的适配性，并因此提供其安装的更大的灵活性。
发明内容
[0006] 为此，本发明的主题是一种用于测量在至少一个电气设备中流通的电流的至少一个电气量的系统，该系统的特征在于其包括第一所谓的主模块和第二所谓的辅助模块，所述第一所谓的主模块包括上述电源装置、电流和电压测量装置、处理装置和通信装置，所述第二所谓的辅助模块包括电压分接装置和与所谓的主模块连接的电连接装置，该连接使得可以将电压供应给主模块并且测量由辅助模块记录的电压，第二模块包括连接到待测量设备的端子的联接装置，这些装置适合于这些端子的配置。
[0007] 根据一特定特征，上述通信装置是无线通信装置。
[0008] 根据另一特征，上述连接装置包括设置在彼此面对的两个联接面上的电
接触垫，所述两个联接面分别属于两个模块。
[0009] 根据另一特征，上述电连接装置是允许两个模块彼此分开使用的类型。
[0010] 根据另一特征，这些连接装置包括电气
电缆。
[0011] 根据另一特征，该系统包括用于识别两个模块的装置，用于识别两个模块的装置的组合使得可以产生由两个模块的关联组成的产品的配置。
[0012] 根据另一特征，这些识别装置包括设置在分别属于两个模块的两个面对面上的电接触垫，这些接触垫连接到通信总线，使得可以发送允许两个模块之间的配置的识别
帧。
[0013] 根据另一
实施例，这些识别装置包括在两个模块之间的RF或光学链接装置，使得可以发送允许两个模块之间的配置的识别帧。
[0014] 根据另一特征，主模块由包含在这样的组中的特征中的一个来识别,所述组包括相的类型、额定值和产品的形式。
[0015] 根据另一特征，通过其使用来识别所述辅助模块。
[0016] 根据另一特征，上述辅助模块包括用于电缆的引导装置，使得可以便于这些电缆
定位在所述辅助模块内部，这些电缆传送在待测量设备中的电流。
[0017] 根据另一特征，上述辅助模块包括用于指示测量系统的服务状态的装置。
[0018] 根据另一特征，所述辅助模块包括安装成相对于所述辅助模块平移和/或旋转的
电触点，以便适应于待测量设备的端子的不同配置。
[0019] 根据特定实施例，上述联接装置包括能够在单次运动中电联接到待测量设备的端子的刚性元件。
[0020] 根据另一实施例，上述联接装置包括连接到待测量设备的端子的联接电缆。
[0021] 根据另一实施例，上述辅助模块用作安装在用作所谓的主模块的传统单件式的测量系统上的附加模块。
[0022] 根据另一实施例，主模块配备有适于电气配电盘的配置的联接端子，能量测量系统用于安装在所述电气配电盘中。
[0023] 根据特定特征，该系统包括设置在两个模块之间的编码装置，使得可以防止两个模块之间的错误关联。
[0024] 根据另一特征，该系统包括
固件，使得可以建立与由两个模块的关联组成的产品的配置相对应的行为。
[0025] 根据另一特征，第一模块放置在轨道后面或者在侧向电缆管道内部或者在
水平电缆管道内部。
[0026] 根据另一特征，辅助模块采用所谓的适配板的形式，所述适配板包括适合于待测量设备的联接端子的联接装置。
[0027] 有利地，该设备是电气保护设备。
[0028] 根据一特定特征，该系统是用于测量通过至少一个电气设备的能量的系统。
附图说明
[0029] 然而，通过参考纯粹通过示例给出的附图的以下详细描述，本发明的其他优点和特征将变得更加明显，并且其中：
[0030] -图1是透视图，其示出了根据
现有技术的能量测量系统，以及根据本发明的能量测量系统的两个实施例，
[0031] -图2是局部透视图，其示出了根据本发明的能量测量系统在电气设备上的安装，[0032] -图3是透视图，其示出了在上述电气设备上的处于使用
位置的该相同测量系统，[0033] -图4是局部透视图，其示出了在安装在安装轨道上的电气设备上使用的该相同测量系统，
[0034] -图5是透视图，其示出了根据本发明的测量系统的特定实施例，该测量系统的特定实施例包括用于发
信号通知系统状态的装置，
[0035] -图6是透视图，其示出了根据该系统的另一个实施例的该相同系统，该相同系统包括滑动和旋转电触点，
[0036] -图7是透视图，其示出了该系统的另一个实施例，
[0037] -图8是本发明另一实施例的透视图，其中结合根据现有技术的测量系统，仅使用这测量系统的一部分，
[0038] -图9是透视图，其示出了本发明的另一个实施例，其中系统包括联接端子，[0039] -图10是透视图，其示出了根据本发明的测量系统的四个不同实施例，该四个不同实施例分别对应于该系统的四种不同用途，
[0040] -图11是透视图，其更具体地示出了构成根据本发明的特定实施例的测量系统的两个模块的两个面对的面，
[0041] -图12是透视图，其示出了根据本发明的能量测量系统的第一部分的四个不同实施例，并且
[0042] -图13和图14分别示出了在构成系统的两个模块的关联之前和之后的根据本发明的系统的八个不同实施例。
具体实施方式
[0043] 在图1中，可以看到三个
电能测量系统A，B，C，每个系统旨在与电气设备相关联，诸如安装在安装支架上的电气保护设备D，例如
断路器，以便测量通过所述设备的电能。这些系统中的第一测量系统A是根据现有技术的能量测量系统，其容纳在单件式壳体中。
[0044] 这些测量系统中的第二测量系统B和第三测量系统C是根据本发明的能量测量系统。
[0045] 根据本发明，能量测量系统包括两个分开的模块1、2，该两个分开的模块旨在彼此相关联并且彼此电连接。这些模块中的第一模块1，即所谓的主模块，包括电源装置、电流测量装置、数据处理装置、无线通信装置(例如Zigbee RF类型)。电源装置表示确保主模块中的供电的
电子功能。电缆4穿过主模块1并且用于传送在待测量的设备(例如断路器)中的电流。
[0046] 这些模块中的第二模块2，即所谓的辅助模块，包括：所谓的电压分接装置p，用于分接端子处的电压，例如待测量设备D的上游端子6；以及装置c，用于将所述辅助模块2电连接到所谓的主模块1，以便为后者提供电压并产生该电压的测量值，然后将该电压的测量信息和电流的测量信息传送到外部设备。
[0047] 为了使这种模块关联的操作成为可能，需要两个功能，如图11中特别示出的。这些功能中的第一功能是确保这两个模块1、2之间的电连接，以便允许主模块1测量由辅助模块2记录的电压。这些功能中的第二功能是通过设置在两个模块1、2之间的识别装置31、32将这两个模块相对于彼此配置，这些装置使得可以针对两个模块确定例如相数、电流和电压的最大值、壳体的类型等。
[0048] 这些识别装置31、32可以以不同的方式生产。这些方式中的一个可以在于在两个模块的两个面对的面a、b上提供电接触垫，这些接触垫连接或不连接到固定的电气量，使得例如可以生成二进制码。例如，每个模块上的两个接触垫使得可以获得四种不同的代码，因此可以获得四种不同的配置。
[0049] 另一种解决方案可以在于提供连接到通信总线的电接触垫31、32，使得可以发送允许两个模块之间的配置的标识帧。另一种解决方案可以在于在两个模块1、2之间提供RF或光学链路，使得可以发送允许两个模块之间的配置的标识帧。
[0050] 如图所示，尤其是图3和图4所示，所谓的主模块1包括用于允许电
力导体4通过的孔口9。这些导体包括中性导体11和三个相导体12,13,14，并且旨在在一端连接到电源，并且在相对端分别连接到由属于该第二模块2的销形成的电触点16。这些电触点16或销16旨在分别电连接到属于电气设备D的不同联接端子6。
[0051] 根据图2中描述的本发明的实施例，这些销16能够分别引入待测量设备D的端子6中，操纵以单次运动进行。
[0052] 根据本发明，选择第二模块2以便适应于配置，特别是待测量的设备D的端子6的配置。该第二模块2有利地采用具有小尺寸的板F的形式，即所谓的适配板，该板F能够叠置在待测量设备D的联接面上。这种分离两个模块的可能性有利地使得可以释放第一模块1和第二模块2之间的空间e，该空间使得可以提供相对于待测量设备的连接区域z的良好可见性以及当将电力电缆4联接到电源待测设备D时对该区域的良好可接近性。
[0053] 应注意，两个模块1、2不一定位于被测设备D周围的相同点处。如果辅助模块2总是明显地连接到被测设备D，则取决于两个模块之间的电缆长度，在存在更多任何可用空间的点处(例如DIN
导轨后面、横向电缆管道内部、水平电缆管道内部等)，主模块1可以相对于第一模块移位一定距离。
[0054] 因此，在被测设备周围存在更多空间以促进联接。
[0055] 在一些非庞大的配电盘配置(其具有小的轨道间距离和显着
密度的电线)中，本发明能够使能量测量系统B、C可以安装在之前不可以的点处。
[0056] 有利地，如图5所示，适配板F配备有LED 17，用于给出关于测量系统的在使用状态或不在使用状态的信息或以不同闪烁模式或
颜色的形式编码的其他信息。这使得可以确保无论主模块1位于配电盘内部的哪个位置，光信息始终可见。
[0057] 如图3至5所示，该第二模块2有利地具有用于引导电缆4的引导装置18，这些装置由设置在辅助模块2中的开口的壁形成，以接收电缆4并通向模块2的电触点16。
[0058] 因此，适配板F的存在对于被测设备D的联接的工效学(ergonomics)没有不利影响。为了将这些电缆4引入开口9中，不需要特别准备电线。
[0059] 有利地，主模块1和辅助模块2之间的电连接由电缆19实现。这些电缆19可以是圆形的或扁平的，扁平电缆更容易操作。
[0060] 有利地，如图6所示，辅助模块15使得该适配板F的每个电触点16能够相对于板F平移或旋转移位，以适应设备D的联接端子6的不同配置。
[0061] 根据图7所示的实施例，两个模块，分别为主模块1和辅助模块2，仅形成单个模块，并且将辅助模块2连接到设备D的端子6的电联接装置5是电缆20。
[0062] 因此，即使该解决方案需要更多的联接操纵，也可以适应所有配置。
[0063] 因此，可以对电线的端部不进行任何准备，如果需要，可以将装配其的注意留给安装者，或者电线的端部可以配备
扁平导体，例如以更容易地联接在螺钉端子内部。
[0064] 在图8中，根据本发明的电压电源模块2或辅助模块被设计为附加模块21，其用于与根据现有技术的能量测量系统A相关联，所述电压电源模块2通过电缆22被电连接到待测设备D，电缆22本身在一端电连接到辅助模块2，并且在相对端电连接到包括销24的附件23，用于电联接到设备D的端子6。
[0065] 根据图9所示的实施例，其中两个模块，分别为主模块1和辅助模块2，仅形成单个模块，主模块1包括联接端子25，该联接端子25用于接收由安装者自己准备的电线的端部中的一个。可以准备这些电线端以便适应设备意于安装在其中的电气配电盘的联接配置，所提出的联接例如能够为设置为接收没有绝缘部分的端部部、扁平导体的类型，或快速连接类型。
[0066] 图10是示出根据本发明的能量测量系统的四个不同实施例的透视图。
[0067] 在所有这些实施例中，主模块1是单相或单相加中性型，并且通过设置在主模块1的联接面上的两个电触点26、27电连接到辅助模块2，该两个电触点26、27能够分别与设置在辅助模块2的联接面上的两个电触点28、29接触，如图11所示。该图11还示出了两个模块1、2之间的识别装置，其允许两个模块之间的配置，在该特定实施例中，这些装置也通过电接触垫31、32构成。
[0068] 主模块1和辅助模块2之间的电连接允许向辅助模块2供应电压，并因此允许测量在待测量设备D的端子6处分接的电压。
[0069] 在识别两个模块1、2之后执行在两个模块1、2关联之后的产品配置。主模块例如通过其相数、其额定值、其形式(例如，1相/1相加中性；最大63A，18mm)来识别。
[0070] 辅助模块例如通过其用途来识别，例如用于单极断路器。
[0071] 产品配置通过识别两个模块的数据的组合来执行。当这种数据组合涉及机械对准的电保护设备时，其可以是简单的，或者，当要测量的设备是包括例如通信总线的类型(例如，NFC/RFID)时，这种数据组合可以是更复杂的。
[0072] 编码装置(未示出)可以部分地设置在主模块1上并且部分地设置在辅助模块2上，以便防止不希望的关联。
[0073] 此产品配置一旦执行，就允许固件建立与构建的产品配置相对应的行为。
[0074] 在该图10中，根据第一实施例I，辅助模块2是双极型的并且包括两个开口33、34，该两个开口能够分别接收分别属于两个电力导体的两个端部，以便允许电压被分接到待测量设备的两个端子上，通过两个销35、36执行与待测设备的电联接，该两个销35、36属于辅助模块2并且用于与设备D的端子6配合。然而，该辅助模块的壳体具有不同尺寸的两个部分，以便具有能够容纳主模块1的位置E，使得两个连结壳体的组件具有基本上平行六面体的形状。因此，在这种类型的设备中，通过两个销在设备的两个端子上执行电压分接，而仅在设备的一个端子上执行电流的测量，主模块1仅包括一个开口用于导体通过。
[0075] 根据本发明的第二实施例J，辅助模块2具有板形式F，其包括连接到设备的端子的联接销37，以及用于电连接到中性线的导体38。
[0076] 根据第三实施例K，辅助模块采用适配板F的形式，其通过电缆40电连接到联接附件39，该附件39包括两个销41、42，用于分别联接到属于待测量设备的两个端子。因此，在该实施例中，在设备的两个端子上执行电压分接，而仅在单个电力导体上执行电流的测量。
[0077] 根据第四实施例，辅助模块2包括适配板F，其适于通过电缆43电连接到待测量设备，这些电缆43包括结合在辅助模块中的端部43a和包括插头触点44的相对端43b，插头触点44用于被引入设备的端子中。
[0078] 在图11中，如前所述，主模块1和辅助模块2之间的电触点26、27和28、29允许向辅助模块2提供电压并且允许测量待测量设备D的端子6处的电压。
[0079] 图12示出了所谓的主模块1的四个不同的实施例M，N，O，P，其分别对应于具有单极或单极和中性型的模块M、两极模块N、三极或三极和中性模块O、以及四极模块P。
[0080] 这四个实施例的额定值分别例如是：1-25A；10-63A；40-100A；100-250A。
[0081] 这些不同模块的
节距分别例如是9mm，18mm，27mm和36mm。
[0082] 应注意，两个模块1、2可以分开操作，因为它们容纳在封闭的容器中，并且两个模块1、2易于组装。
[0083] 可以
锁定两个模块的组件，以防止消费者破坏该组件。
[0084] 还应注意，辅助模块可根据其用途进行分级。从单个主模块，可以导出大量的产品配置。
[0085] 图13和14分别以透视图示出了在两个模块关联之前和之后的能量测量系统的若干实施例，这些图表示图10中未描述的若干实施例Q，R，S，其中辅助模块2包括独立于待测量设备的联接装置，例如具有通过电力电缆中的绝缘位移连接的类型，或者使用可断开的端子块的类型。
[0086] 因此，根据本发明已经产生了一种电能测量系统，该电能测量系统在电气设备的电联接中具有改进的可视性和可接近性，从而不会损害与待测量设备的联接相关联的工效学。
[0087] 这可以通过以下事实实现：该系统采用两个单独模块的产品形式，分别是主模块和辅助模块(也称为电压供应模块)。
[0088] 这两个模块例如通过位于其联接面上的电接触垫彼此电连接或者通过电缆电连接，所述电缆例如可以是圆形或扁平类型。
[0089] 该辅助模块具有足够小的尺寸，以增强被测设备的联接端子的可视性和可接近性。
[0090] 两个模块可以通过彼此分离、使用允许这种情况的任何类型的电连接(诸如通过电缆或接触垫的连接)而电连接的事实，使得可以增加这种可视性和这种可接近性。这些接触垫或电缆例如通过
焊接、压接、
螺纹连接或打钉而连接到模块。
[0091] 通过在适配板上设置引导元件的可能性，进一步增强了上述工效学。
[0092] 根据本发明的这种能量测量系统还可以通过以下事实显着提高对待测量设备的适应性：辅助模块以能够适应于待测量设备的联接端子的配置的所谓的适配板的形式设计，这使得可以增加系统的模块性。有利地，辅助模块和待测量设备之间的电连接的定位通过销以单次运动被执行，所述销属于辅助模块并且能够与待测量设备的端子配合。
[0093] 因此，借助于本发明，对待测量的特定设备的适应需要选择合适的辅助模块，主模块保持不变。因此，不再需要生产特定的完整测量系统，只需要辅助模块是特定的。
[0094] 根据本发明的该测量系统提供的另一个优点在于，不再需要准备电缆端部，如现有技术的系统需要提供例如更长的电线或者没有绝缘环的端部接头的情况。
[0095] 因此，不同的辅助模块可以与主模块相关联，以便创建特别适合于特定需要的系统。
[0096] 这种多用途特性允许系统用于多种用途和不同的环境。模块的关联可以由消费者和/或在生产线上产生。
[0097] 本发明允许延迟的工业分化或相对于客户的延迟分化。
[0098] 因此，本发明使得可以提供对于由于测量系统必须适应的大量产品和端子配置的复杂性的简化。
[0099] 显然，本发明不限于仅通过示例给出的所描述和示出的实施例。
[0100] 相反，本发明包括所述装置的所有技术等同物及其组合，只要后者以本发明的精神产生的。
