[0001] 本
发明涉及一种设置有电流传感器的电导体外壳，并且该电导体外壳可以在作为本发明的另一个方面的电气设备中使用。
[0002] 特定种类的中等
电压或高电压电气设备(如具有金属外壳的变电站或气体绝缘
开关设备(GIS))包括直线导体和填充有绝缘气体的刚性外壳，所述绝缘气体以一定距离包围该设备，同时还通过以盘的形状的绝缘隔离体
支撑它。电气设备设置有各种传感器，包括电流传感器，该电流传感器适于被置于外壳上并且通过使用电感应或法拉第效应来测量在导体中的电流流动，其中，使用电感应或法拉第效应取决于传感器的感测元件是另一个电导体还是光纤。在两种情形中，那种类型的传感器缠绕外壳，从而形成至少一个环路以拾取足够的
信号，并且测量设备连接到其至少一端。
[0003] 因为传感器大多数时候容纳在被安装于外壳的内面上的罩中，所以关于连接的需要要求外壳被刺穿，但是那就造成了使得更加难以密封外壳的缺点。经常观察到的另一个缺点是安装传感器导致在外壳部分中的明显的不连续，这导致了尤其当设备开关时发生的高频返回电流的干扰，并且这因此可能引起歪曲传感器的测量的电磁
辐射或者引起损坏在外壳中的绝缘气体的
电弧放电。
[0004] 最后，安装在外壳内部的传感器的一般
缺陷是：如果传感器需要更换，则它们需要将外壳拆卸，并且这是不利的，因为除了其它约束以外，必须防止在外壳内部的有毒和污染的绝缘气体被释放；反之，如果传感器安装在外壳外部，则如在一些已知的设计中已经完成的一样，由于传感器被保护在其中的罩，设备更加庞大，否者传感器裸露于破坏。
[0005] 文献US-A-5136236描述了关于如此传感器的特性设置。文献EP-A-1710589描述了另一种设置，其中，在外壳的一部分的凹槽中，传感器容纳在外壳内，凹槽展开进入该部分端部的平面(plane face)，
接触在外壳附近的部分：对于传感器，外壳的完全拆卸是必要的。文献US-A-4320337描述了在外壳外面的传感器的设置。文献GB-A-2332784描述了其中传感器安装于线圈上而没有与外壳接触的设置，其中该线圈安装在导体周围：该设计没有避免必须拆卸外壳以更换传感器的缺点，并且可以认为，通过设备的整个半径
测量传感器信号是有问题的。
[0006] 本发明的外壳不存在上面的缺点：它实现了(一个或多个)传感器的容易安装和更换，并且它不干扰电流在外壳中的流动，也不干扰外壳的密封。
[0007] 一般地，本发明提供了一种电导体外壳，所述外壳是刚性的并且远离其所包围的电导体，所述外壳的特征在于，它包括设置有朝向外面的至少一个开口的圆形腔，所述腔由至少一个引导凹槽占据，所述引导凹槽用于引导感测所述导体的电流的丝状的电流传感器，所述凹槽包括至少一个环路并且展开进入所述开口。
[0008] 所述外壳可以包括多个这样的开口和这样的凹槽，所述多个凹槽中的每一个都展开进入相应的开口，所述多个开口优选地围绕该外壳在
角度上偏移，从而既更好地区分传感器，也获得用于测量装置的更多的空间。
[0009] 该设计使得通过确保(一个或多个)传感器以在凹槽中被引导的方式而适当地
定位，可以保护在外壳的两个同心壁之间的所述(一个或多个)传感器。外壁包括用于安装传感器的开口，但是内壁保持连续，由此保持了密封。传感器的测量端保持通过开口可
访问。仅用于传感器的附加的庞大对应于测量罩。假设容纳传感器的外壳通过具有相似的半径尺寸而确实延展了其它外壳，则电干扰被降低。
[0010] 凹槽可以设置在腔的面上，或者可以设置在紧固到腔的管中。在任何一种情形中，凹槽可以由表现出比外壳的主要材料(金属)低的摩擦的材料制成，从而使得组装和拆卸更加容易。
[0011] 上述外壳可以组装为平滑(smooth)(即，完全没有腔)的其它导体外壳的延展部分。所述外壳有利地由两个部分构成，所述两个部分中的每一个均设置有各自的平坦凸缘和各自的隔离体，所述平坦凸缘用于紧固到其它外壳中的一个，所述隔离体是同心的，结合到相同部分的凸缘，并且设置有相互定中心的面，所述腔在所述隔离体之间延伸，所述隔离体之一延展平滑的外壳并且直接与另一部分的凸缘抵接，另一隔离体具有与所述平滑的外壳的半径不同的半径，并且经由电绝缘的密封
衬垫与所述另一部分的凸缘抵接。该设备可以包括容纳在所述腔的所述凹槽中的多个这样的丝状的传感器，所述丝状的传感器包括相结合的光纤传感器和电流互感器传感器，这可以提高测量
质量。
[0012] 对总体外壳的形状的干扰因此是可以忽略的，如同对电流造成的不规则一样。
[0014] 图1是本发明的实施方式的总体视图；
[0015] 图2是本发明的电导体外壳的实施方式的第一图；
[0016] 图3是第二图；
[0017] 图4是本发明的另一个实施方式的分解图；
[0018] 图5示出变型；以及
[0019] 图6示出传感器。
[0020] 图1是用于电气设备(如具有金属外壳的变电站或气体绝缘开关设备(GIS))的外壳的一部分的外视图，其中，为本发明的特征的元件是中央外壳1，该中央外壳1被示出通过凸缘附接到两个其它的外壳2，这两个其它的外壳2是圆筒形的并且是平滑的。导体4延伸穿过将该导体与外界隔离的外壳1和2的中心。用于保持传感器的外壳1可以比其它外壳短。该实施方式示出了具有两个传感器的布置，因为当使用多个传感器时，本发明的优点更明显，但是完全可以仅使用一个传感器。因为图1是外视图，所以能看到的全部是测量罩5，所述测量罩5在两个角度不同的
位置处安装在外壳1的外侧，每一个测量罩5都占据了外壳1的大部分长度。如果罩5被移除，则发现两个开口6，所述两个开口6在外壳1中纵向地并且有角度地偏移，如在图2中所示；开口6通向在外壳1内部的腔7，该腔7可以由两个开口共享，或者可以由肋8所分割，并且在该实施方式中，腔7包括缠绕外壳1并且具有在相应的开口6中敞开的端部10的两个管9，每一个管9在该实施方式中都形成多个环路。管9用来容纳传感器，在该实施方式中，传感器是利用流过导体4的电流的法拉第效应的光纤传感器。传感器在端部10处被推进管9中，所述管9用来引导传感器并且将它们保持在便于进行测量的位置，同时不允许它们在腔7中滑动。在外壳1的一小部分上延伸的开口6的有限的角度和纵向延伸使得可以由外壳1保护管9以及传感器。可以通过仅打摺的动作来安装或更换传感器避免了曾经卸除外壳1的必要。管9以任何其它方式粘附地接合或紧固在腔7中。它们有利地由表现出比外壳1的材料的摩擦小的摩擦的材料制成，例如，它们由聚四氟乙烯(PTFE)制成。这使得易于插入传感器以及卸除它们以对它们进行更换。
[0021] 在图6中示出适当的电流传感器25。它包括光纤26作为感测元件，在一端具有反射镜27并且在另一端具有罩5。罩包括对于使用传感器是必要的元件，即，
光源29、偏振器30、
波动器31、圆偏振器32和光检测器33。由光源29发射的光在通过元件30到32之后传播通过光纤26，然后在被反射镜27反射之后返回到光检测器33。光纤26以环路缠绕导体4(这里没有示出)，但是由导体传送的电流以能够被测量的方式影响沿着光纤传播的光。
[0022] 在图3中示出另一个视图。外壳1由两个部分11和12组成，每一个部分都包括凸缘13和接合到该凸缘的隔离体，分别是外隔离体14和内隔离体15。隔离体14和15是同心的并且腔7在它们之间延伸。隔离体14和15经由与凸缘13接近的抵接表面16组装在一起，从而确保相互定中心(mutual centering)，以保持隔离体14和15的同心。上述两个部分之一的凸缘13通过螺杆17紧固到另一个部分的隔离体(在该实施方式中为外隔离体14)。密封衬垫18设置于在另一个隔离体15和另一个凸缘13之间的接合点。有利地，如果平滑的外壳2延展外隔离体14(即，与外隔离体14成直线)，衬垫也是电绝缘的，因为返回电流通过内隔离体15的流动如此被阻碍，并且这些电流因此以规则并且几乎直线的方式流动通过外壳1和2，仅通过外隔离体，不存在将对辐射负责的任何干扰。
[0023] 图4示出有一些不同的实施方式，其中使用了利用Rogowski方法操作的电流互感器。被赋予标记19的这些传感器每一个均是具有在一端是闭合的单圈的环路的形式，其中它们设置有用于连接到罩5的
端子20。每一个传感器实质上由导体组成，该导体被成形为：形成沿着所述环路叠置的绕组，导体的端部连接到端子20。用于这种类型的传感器的连接罩5明显地具有适配于感测电元件的容纳物。因为这种传感器是已知的，所以不进一步详细地描述它们。虽然可以利用与管9类似的管(但是仅具有单个环路)来安装它们，但是依靠被在多个隔离体中之一(在该实施方式中为内隔离体15)中切削出的凹槽21的使用以及提供相同的引导特性，可以设想另外的实施方式。还示出了小的盖板22，这些盖板22被放置在开口6上并且连接罩5放置在盖板22上。这些小的板22可以是相似的，并且它们中的每一个可以设置有凸台(boss)23和凸台24，其中，所述凸台23具有开口，该开口被设计为允许连接端子20从该开口穿过，凸台24是连续的。一旦传感器19已被放置在凹槽
21中并且它们的环路已经闭合，就将小的板22放置在外隔离体14上，同时转动使得具有开口的凸台23面对开口6和连接端子20。连接罩5因此配合在凸台23和24以及连接端子
20上。通过使用紧密地包围连接罩5的紧固项圈或者通过使用在连接端子20上的任何其它固定装置，获得了紧密的装配。
[0024] 而且，在该实施方式中，凹槽21可以被小摩擦的材料涂覆，从而有助于插入传感器19。
[0025] 在图5中示出变型实施方式：每一个内隔离体15设置有以规则间隔设置的多个凹槽21，在该实施方式中，有5个凹槽，所述5个凹槽中的一些是额外的，在该实施方式中，只安装了三个传感器19。该设计使得如果需要的话，可以在设备的使用寿命期间添加新的传感器。这对于全部都布置在不同角度的位置处的开口6没有造成任何问题。
[0026] 管装置和凹槽装置不一定是分别与光纤传感器和电流互感器传感器相关联的。
[0027] 与在图5中所示的设计相似的设计可以与光纤传感器一起使用。在传感器中的环路的数量对于本发明的良好实施不是关键的：提供适当的引导和收容装置就够了。
[0028] 最后，两种类型的传感器可以一起放置在公共外壳1上，这可能对于测量的可靠性是非常有利的。
